一种大型变电站地网腐蚀及断点诊断系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种大型变电站地网腐蚀及断点诊断系统，该系统包括测量线终端、信号测量与采集装置、数据处理器；所述测量线终端包括测量面板和一组以上的导线连接元件，所述导线连接元件安装在测量面板上；每组导线连接元件包括两个导线连接元件，每个导线连接元件连接一根测试导线；与同一组导线连接元件连接的两根测试导线一根是测试电流线，一根是测试电压线，且与同一组导线连接元件连接的两根测试导线连接在同一根接于地网节点的引上线上；所述信号测量与采集装置输入端与任意一组导线连接元件连接，所述信号测量与采集装置输入端输出端与数据处理器连接。本实用新型专利技术操作安全、不需要大规模开挖即可准确监测故障缺陷。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于ー种大型变电站地网腐蚀及断点诊断系统，具体涉及ー种快速安全地对占地面积较大的变电站地网进行检测，并定位其腐蚀故障的诊断系统，属检测
技术背景 接地是指电气系统的某些节点或电气设施的某些导电部分与大地之间的电气连接，发电厂变电站接地是防雷接地、工作接地和保护接地三者的统一。通常我国接地网大多用低炭钢材料埋入土壤中，一般采用5mmX40mm的扁钢或Φ 16 20mm的圆钢水平敷设,排列成长孔型或方孔型，埋入地下O. 6m O. Sm深，表面用土壌和草坪覆盖，其面积大体与变电站的面积相同。随时间推移埋入土壌中的接地网会受到不同程度的腐蚀，其腐蚀速度与土壤的酸碱度有关，在腐蚀性较弱的土壤中，地网金属导体的年腐蚀度有I. Omm 2. Omm,在腐蚀性强的土壤中达3. Omm 4. 0_，在腐蚀性极强的土壤中可达5. Omm以上，导致接地网运行10年左右就会发生不同程度的腐蚀，甚至快的3 4年就已经出现严重腐蚀，降低了接地网的使用寿命和影响电网的安全运行。接地网发生严重腐蚀会使接地导体变细甚至断裂，破坏了接地网的原有结构，降低了接地性能，丧失了保护功能。当系统发生接地短路时，会使地网电位升高超出设计值或分布不均，不仅会造成一次设备的绝缘损坏，还可能因反击或电缆皮环流使二次设备的绝缘遭到破坏，甚至给操作人员安全带来严重威胁，造成带来巨大的经济损失和不良社会影响。然而接地网属于隐蔽工程，因其埋设在地下而不易检查、修复，使检测者和管理者往往很难了解地下地网的现状。以往的接地网检测都是在发现接地电阻不合格或者出现故障以后，通过开挖查找接地网的电气连接故障点或者腐蚀段，进而确定是否进行全站改造，此种方式极其落后不科学。目前也出现了ー些新的诊断方法系统，依据地网拓扑结构，通过注入地网节点一定的激励，对检测到的响应(电压或磁场等)进行数学工具分析得到地网故障情況。如专利申请号为201010586932. O的“一种诊断接地网连接状态的测量装置”，包括信号发生电路、信号预处理电路、信号注入开关阵列、信号检测开关阵列、中央处理控制电路和PC机等。该装置以接地棒为载体，向其输入激励信号，通过对获取输出响应信号的后续处理以获得接地网的局部连接信息。然而该装置的主要的不足是①往往大型变电站地网占地面积较大，现场诊断测量时不仅需要极长的測量引线来回拉动，还需要进入变电站的带电区域开关场进行测量操作，存在严重的安全隐患。②开关场内设备布局复杂，每次測量前需要依据地网拓扑结构花大量精力来确定对应地面測量点位置，使得操作费时费力，而且设备结构也比较复杂，使得实际工程实用性不高。
技术实现思路
本技术目的在于针对现有技术存在的缺点与不足，提供一种针对大型甚至超大型接地网、操作安全、不需要大規模开挖即可准确监测故障缺陷的大型变电站地网腐蚀及断点诊断系统。本技术的目的通过下述技术方案来实现ー种大型变电站地网腐蚀及断点诊断系统，包括測量线终端4、信号測量与采集装置5、数据处理器6 ;所述测量线终端4包括ー组以上的导线连接元件14，每组导线连接元件14包括两个导线连接元件14，每个导线连接元件14用于连接ー根测试导线3 ;与同一组导线连接元件连接的两根测试导线3 —根是测试电流线9，一根是测试电压线10，且与同一组导线连接元件连接的两根测试导线3连接在同一根接于地网节点的引上线2上；所述信号測量与采集装置输入端5与任意一组导线连接元件14连接，所述信号測量与采集装置输入端5输出端与数据处理器6连接。通过在所述的测量线终端对大型变电站地网节点測量，替代进入带电的变电站开关场进行大跨距拉线测量，免去了很多繁杂操作手续，并且定期重复测量简便、工作量低，不仅降低测量エ作的安全风险。上述測量线终端4还包括一个测试面板17及设置在測量面板17表面的地网缩微图13，所述导线连接元件14安装在測量面板17上，且每组导线连接元件14安装在測量面板17上的位置为地网缩微图13的一个节点对应的位置，且连接同一组导线连接元件14的地网节点和地网缩微图13的节点对应。这主要是由于大型变电站占地较大，设备布置复杂，准确定点难度较高，采用这种导线连接元件14在装測量面板17的布置方式，直接在所述的测量线终端进行测量可以提高測量数据的准确性、极大的提高测量效率。所述地网缩微图13粘贴、雕刻、焊接等方式设置在測量面板17表面。上述測量线终端4还包括集线盒12及设置在集线盒12的一个面上的地网缩微图13，所述集线盒(12)为长方体，盒身材料为工程塑料。所述集线盒12壳厚IOmm 20mm，高为10Omm 200mm,长为800mm 1200mm,宽为600mm 1000mm,便于承受一定的外力作用，并具有良好的机械性能、电性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良特性。所述地网缩微图13粘贴、雕刻、焊接等方式设置在集线盒12表面。上述地网缩微图13被分割成几部分，分别设置在与网缩微图13分割后每一部分大小对应测量面板17/集线盒12上，再将所述測量面板17/集线盒12拼接在一起。适用于被测地网面积比较大时的情况。上述地网缩微图中两相邻节点间的距离大于15mm。上测试电流线9焊接在接于地网节点的引上线2上的位置为距水平地面1110mm-15mm处，所述测试电压线10焊接在接于地网节点的引上线2上的位置为距水平地面115mm-10mm处，且焊接处涂抹防腐材料进行保护。所述测试电流线9、测试电压线10从焊接点引出后埋在100mm-200mm的地下。上述信号測量与采集装置5包括供电电源、双臂电桥、A/D转换模块、开路保护模块、通信接ロ ；所述供电电源分别给双臂电桥、A/D转换模块、通信接ロ提供电能；所述A/D转换模块的输入端分别连接双臂电桥和开路保护模块的输出端；所述双臂电桥的输出端还连接开路保护模块的输入端，所述A/D转换模块的输出端连接通信接ロ。基于双臂电桥的四端钮接入法，将信号測量与采集装置分别和ー组导线连接元件14连接，在所述的测量电流线注入直流电流作为激励来測量相应地网节点对的端ロ电阻，测得的电阻參数信号通过在信号測量与采集装置5中的通信接ロ传输到数据处理主机6中。上述数据处理器6包括数据处理主机和显示器，所述显示器用于显示所述大型变电站地网腐蚀及断点诊断系统的运行情況。上述大型变电站地网腐蚀及断点诊断系统还包括网络通信设备7，所述网络通信设备7可与其他网络设备的以太网连接。上述的大型变电站地网腐蚀及断点诊断系统还包括打印输出设备7，用于实现各种信息及报表及时打印，完成所述数据处理器6的打印服务功能。本技术的工作原理及过程是基于双臂电桥的四端钮接入法，信号測量与采集装置连接集线盒上的一组导线连接 元件14上，在測量电流线9中施加直流电流激励，并通过测量电压线所测电压来计算相应地网节点的端ロ电阻，测得的电阻參数信号通过在信号測量与采集装置传输到数据处理主机。数据处理主机经过测量分析得出腐蚀故障情況，定位腐蚀故障支路，并且可以通过网络通信设备与上级部门进行信息传递，结合打印输出相应的诊断结果进行地网维护。本技术的有益效果是(I)通过在所述的测量线终端直接对大型变电站地网节点端ロ进行测量，替代进入带电的变电站开关场进行大跨距拉线測量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型变电站地网腐蚀及断点诊断系统，其特征在于包括测量线终端(4)、信号测量与采集装置(5)、数据处理器￠);所述测量线终端(4)包括一组以上的导线连接元件(14)，每组导线连接元件(14)包括两个导线连接元件(14)，每个导线连接元件(14)用于连接一根测试导线(3);与同一组导线连接元件连接的两根测试导线(3) —根是测试电流线(9)，一根是测试电压线(10)，且与同一组导线连接元件连接的两根测试导线(3)连接在同一根接于地网节点的引上线(2)上；所述信号测量与采集装置输入端(5)与任意一组导线连接元件(14)连接，所述信号测量与采集装置输入端(5)输出端与数据处理器(6)连接。2.根据权利要求I所述的大型变电站地网腐蚀及断点诊断系统，其特征在于所述测量线终端(4)还包括测试面板(17)及设置在测量面板(17)表面的地网缩微图(13)，所述导线连接元件(14)安装在测量面板(17)上，且每组导线连接元件(14)安装在测量面板(17)上的位置为地网缩微图(13)的一个节点对应的位置，且连接同一组导线连接元件(14)的地网节点和地网缩微图(13)的节点对应。3.根据权利要求I所述的大型变电站地网腐蚀及断点诊断系统，其特征在于所述测量线终端(4)还包括集线盒(12)及设置在集线盒(12)的一个面上的地网缩微图(13)，所述集线盒(12)为长方体，盒身材料为工程塑料。4.根据权利要求2或3所述的大型变电站地网腐蚀及断点诊断系统，其特征在于所述地网缩微图(13)被分割成几部分，分...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖磊石，李谦，刘渝根，饶章权，姚森敬，彭向阳，冷迪，
申请(专利权)人：广东电网公司电力科学研究院，重庆大学，
类型：实用新型
国别省市：