CN110780151A - 大型接地网多通道快速腐蚀探测及平面成像诊断的方法 - Google Patents

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CN110780151A CN201911005204.3A CN201911005204A CN110780151A CN 110780151 A CN110780151 A CN 110780151A CN 201911005204 A CN201911005204 A CN 201911005204A CN 110780151 A CN110780151 A CN 110780151A
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郭博文
李松原
张锡喆
张弛
郗晓光
李楠
李苏雅
李维博
赵聪
李雪
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State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
Electric Power Research Institute of State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Tianjin Electric Power Co Ltd
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    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/083—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in cables, e.g. underground
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/08—Measuring resistance by measuring both voltage and current

Abstract

本发明涉及一种大型接地网多通道快速腐蚀探测及平面成像诊断的方法，其技术特点是：建立接地网原始结构拓扑图；将接地网原始结构拓扑图导入至计算机主机中；计算机主机对接地网原始拓扑图进行优化分析，得出最佳测点示意图；通过现场测量装置进行接地引下线的现场测量；将所有测量数据上传至计算机主机中；计算机主机进行腐蚀程度判定，并得到接地网的腐蚀故障程度以及腐蚀故障位置；绘制接地网平面成像诊断拓扑图。本发明通过接地网原始结构拓扑图得到最佳测点示意图、腐蚀故障程度以及腐蚀故障位置，得到接地网平面成像诊断拓扑图，能够发现接地网的腐蚀状况，对接地网腐蚀情况做出判断和安全评估，保证了电力系统的安全运行和供电可靠性。

Description

大型接地网多通道快速腐蚀探测及平面成像诊断的方法
技术领域
本发明属于电力接地网检测技术领域，尤其是一种大型接地网多通道快速腐蚀探测及平面成像诊断的方法。
背景技术
在电力系统中，完整可靠的接地网是变电站安全运行的重要保障。国内接地网导体大多由镀锌钢制成，易受到土壤腐蚀以及电动力的作用而出现腐蚀故障。同时国内接地网施工中出现的虚焊、漏焊、偷工减料等隐患也容易导致其均压导体之间存在电气连接不良的情况，影响接地网的性能。
当前变电站接地网状态评估的方法主要采用接地网电气完整性测试及开挖检查实现。其接地网电气完整性测试结果仅能反映接地网的部分状况，无法准确获知接地网各个支路电阻的变化情况，并且每次仅能测量单端口导通结果，测量效率低下；开挖检查具有盲目性，存在施工工程量大，发现问题难等困难。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计合理、准确可靠且工作效率高的大型接地网多通道快速腐蚀探测及平面成像诊断的方法。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种大型接地网多通道快速腐蚀探测及平面成像诊断的方法，包括以下步骤：
步骤1、建立接地网原始结构拓扑图；
步骤2、将接地网原始结构拓扑图导入至计算机主机中，并输入相关技术参数；
步骤3、计算机主机对接地网原始拓扑图进行优化分析，得出最佳测点示意图；
步骤4、结合接地网图纸和变电站实际情况，并依据最佳测点示意图，通过现场测量装置进行接地引下线的现场测量；
步骤5、测量完毕后，将所有测量数据上传至计算机主机中；
步骤6、计算机主机进行腐蚀程度判定，并得到接地网的腐蚀故障程度以及腐蚀故障位置；
步骤7、绘制接地网平面成像诊断拓扑图。
所述步骤1的具体实现方法为：建立接地网原始结构拓扑图依托微软VBA和GDI技术，根据变电站接地网图纸和现场实际运行设备的接地引线，将接地网等效成多端口的纯电阻网络，将实际接地网转换为计算机主机识别的节点、支路电阻等电路参数，形成可被计算机主机识别的原始拓扑图。
所述现场测量装置包括控制与信号测量单元、恒流源单元、电流开关矩阵和信号开关矩阵，所述恒流源单元与控制与信号测量单元、电流开关矩阵、信号开关矩阵相连接为上述单元供电，所述电流开关矩阵、信号开关矩阵与接地网相连接，控制与信号测量单元与电流开关矩阵、信号开关矩阵相连接及计算机主机相连接。
所述步骤4现场测量采用的方法为：
⑴、现场测量装置设置多路采集通道切换完成检测工作，一次接线完成C2n次检测，其中n为采集通道数且至少为3条；
⑵、采用四线法对接地网的引下线电阻进行测量；
⑶、电流输出回路采用异频法进行测量；
⑷、采用继电器完成电流输出切换和电压信号采集切换。
所述步骤6中通过网络拓扑理论对接地网进行腐蚀定位与诊断评估，获得接地网各支路电路变化，并根据各支路电阻变化进行腐蚀程度判断。
所述步骤7通过原始拓扑图与腐蚀诊断结果、故障位置相结合方法，得到接地网诊断拓扑图，并用不同颜色表征其腐蚀故障程度和腐蚀故障位置。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明通过接地网原始结构拓扑图得到最佳测点示意图、腐蚀故障程度以及腐蚀故障位置，并最终得到接地网平面成像诊断拓扑图，能够发现接地网的腐蚀状况，对接地网腐蚀情况做出判断和安全评估，并且检测过程中不影响电力系统的正常运行，保证了电力系统的安全运行和供电可靠性。
2、本发明采用多采集通道的现场测量装置，实现了对接地网节点的快速检测，提高了检测效率。
3、本发明利用计算机主机对检测点进行优化选择，减少不必要测点的测量，降低了测量强度。
4、本发明采用“四通道”和“异频法”对接地网测点准确检测，排除测量干扰。
5、本发明最终形成接地网平面成像诊断拓扑图，并用不同颜色表征其腐蚀故障程度和腐蚀故障位置，能够直观清晰的反映接地网状态。
6、本发明在使用时，不需要与高压带电设备接触，对巡检人员不会造成任何危害，安全可靠。
附图说明
图1是本发明的接地网多通道快速腐蚀探测原理图；
图2是经计算机主机优化过的最佳测点示意图；
图3是本发明的检测流程示意图；
图4是本发明的接地网平面成像诊断拓扑图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步详述。
一种大型接地网多通道快速腐蚀探测及平面成像诊断的方法，如图3所示，包括一下步骤：
步骤1、基于变电站接地网施工图图纸建立接地网原始结构拓扑图，明确并标注可测点和地面架构的情况。
在本步骤中，依托微软VBA和GDI技术，根据变电站接地网图纸和现场实际运行设备的接地引线，将接地网等效成多端口的纯电阻网络，实现将实际接地网转换为计算机主机识别的节点、支路电阻等电路参数，形成可被计算机主机识别的原始拓扑图。
步骤2、将接地网原始结构拓扑图导入至计算机主机(预装有大型接地网多通道快速腐蚀探测及平面成像诊断软件)中，并输入相关接地网原始技术参数。
步骤3、计算机主机对接地网原始拓扑图进行优化分析，得出最佳测点示意图。
步骤4、结合接地网图纸和变电站实际情况，并依据最佳测点示意图，进行接地引下线的现场测量。本步骤的具体实现方法为：
⑴、如图1所示，现场测量需要使用现场测量装置和计算机主机，现场测量装置包括控制与信号测量单元、恒流源单元、电流开关矩阵和信号开关矩阵，恒流源单元与控制与信号测量单元、电流开关矩阵、信号开关矩阵相连接为上述单元供电，电流开关矩阵、信号开关矩阵与接地网相连接，控制与信号测量单元与电流开关矩阵、信号开关矩阵相连接及计算机主机相连接，通过控制与信号测量单元设置多路采集通道切换完成检测工作，一次接线能完成C2n次检测，其中n为采集通道数且至少为3条；
⑵、如图1所示，采用“四线法“对接地网的引下线电阻进行测量，设计电流输出线和电压采集线独立，极大地提高了测量准确度。
⑶、如图1所示，电流输出回路采用异频法(非工频50Hz)进行测量，排除了变电站内工频信号的干扰；
⑷、如图1所示，通过继电器完成电流输出切换和电压信号采集切换。
步骤5、测量完毕后，将所有测量数据上传至计算机主机中。
步骤6、如图2所示，计算机主机以网络拓扑理论为基础对接地网进行腐蚀定位与诊断评估，准确获得接地网各支路电阻变化情况，计算机主机根据各支路电阻变化进行腐蚀程度判定，并得到接地网的腐蚀故障程度以及腐蚀故障位置。
步骤7、如图4所示，基于接地网原始结构拓扑图，并结合接地网腐蚀故障位置以及腐蚀故障程度，绘制接地网平面成像诊断拓扑图，并用不同颜色表征其腐蚀故障程度和腐蚀故障位置。
通过以上步骤即可实现大型接地网多通道快速腐蚀探测及平面成像诊断功能，检修人员可以依据接地网平面成像诊断拓扑图，对腐蚀严重的支路开挖，进行相应的检修、更换工作。
本发明未述及之处适用于现有技术。
需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种大型接地网多通道快速腐蚀探测及平面成像诊断的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1、建立接地网原始结构拓扑图；
步骤2、将接地网原始结构拓扑图导入至计算机主机中，并输入相关技术参数；
步骤3、计算机主机对接地网原始拓扑图进行优化分析，得出最佳测点示意图；
步骤4、结合接地网图纸和变电站实际情况，并依据最佳测点示意图，通过现场测量装置进行接地引下线的现场测量；
步骤5、测量完毕后，将所有测量数据上传至计算机主机中；
步骤6、计算机主机进行腐蚀程度判定，并得到接地网的腐蚀故障程度以及腐蚀故障位置；
步骤7、绘制接地网平面成像诊断拓扑图。
2.根据权利要求1所述的大型接地网多通道快速腐蚀探测及平面成像诊断的方法，其特征在于：所述步骤1的具体实现方法为：建立接地网原始结构拓扑图依托微软VBA和GDI技术，根据变电站接地网图纸和现场实际运行设备的接地引线，将接地网等效成多端口的纯电阻网络，将实际接地网转换为计算机主机识别的节点、支路电阻等电路参数，形成可被计算机主机识别的原始拓扑图。
3.根据权利要求1所述的大型接地网多通道快速腐蚀探测及平面成像诊断的方法，其特征在于：所述现场测量装置包括控制与信号测量单元、恒流源单元、电流开关矩阵和信号开关矩阵，所述恒流源单元与控制与信号测量单元、电流开关矩阵、信号开关矩阵相连接为上述单元供电，所述电流开关矩阵、信号开关矩阵与接地网相连接，控制与信号测量单元与电流开关矩阵、信号开关矩阵相连接及计算机主机相连接。
4.根据权利要求1所述的大型接地网多通道快速腐蚀探测及平面成像诊断的方法，其特征在于：所述步骤4现场测量采用的方法为：
⑴、现场测量装置设置多路采集通道切换完成检测工作，一次接线完成
Figure FDA0002242540260000011
次检测，其中n为采集通道数且至少为3条；
⑵、采用四线法对接地网的引下线电阻进行测量；
⑶、电流输出回路采用异频法进行测量；
⑷、采用继电器完成电流输出切换和电压信号采集切换。
5.根据权利要求1所述的大型接地网多通道快速腐蚀探测及平面成像诊断的方法，其特征在于：所述步骤6中通过网络拓扑理论对接地网进行腐蚀定位与诊断评估，获得接地网各支路电路变化，并根据各支路电阻变化进行腐蚀程度判断。
6.根据权利要求1所述的大型接地网多通道快速腐蚀探测及平面成像诊断的方法，其特征在于：所述步骤7通过原始拓扑图与腐蚀诊断结果、故障位置相结合方法，得到接地网诊断拓扑图，并用不同颜色表征其腐蚀故障程度和腐蚀故障位置。
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