CN112326930A - 一种变电站接地网防腐监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变电站接地网防腐监测装置,包括控制装置、电位测试装置、土壤性能测定模块、探针、参比电极、接地网、恒电位仪和辅助阳极,电位测试装置、土壤性能测定模块和恒电位仪连接到控制装置,参比电极和接地网连接到电位测试装置,探针设置在土壤性能测定模块上,接地网和辅助阳极连接到恒电位仪。本发明能够实现长期、有效的防腐治理,保证变电站接地网的安全性、长期性、持久性使用,并且在接地网腐蚀严重时可以及时预警,本发明所提供的变电站接地网防腐监测装置节省大量人工成本,适合无人,长期防腐的情况,节约能源,降低了企业的运行维护成本,提高了数据采集的可靠性并能使企业实时掌握接地网腐蚀情况。

Description

一种变电站接地网防腐监测装置
技术领域
本发明属于变电站接地装置防腐监测设备技术领域,具体涉及一种变电站接地网防腐监测装置。
背景技术
随着我国用电量的逐渐递增,变电站的数量也随之逐年增多。由于接地网埋设在地下,不易于观察和监测,并且还要受到变电站运行环境(泄漏电流)的影响,同时又是一个涉及到高压和电化学两个学科的课题,因此接地网的防腐相对于其他埋地管线的土壤防腐更为困难。接地网腐蚀主要存在如下问题:敷设在电缆沟和经过电缆沟的接地线腐蚀特别严重,有的40mm×4mm扁钢运行7年已经锈断(南方地区)。这是因为电缆沟经常积水,比较潮湿的缘故。潮气在接地扁钢表面形成许多小水珠或一层水膜,氧气在水珠或水膜内的浓度不均匀(如水珠边缘部分氧的浓度大于中心),在水珠边缘和中心间形成氧浓差腐蚀电池,边缘部分为阴极,中心部分为阳极,造成扁钢腐蚀,相对发生电化学腐蚀的湿度约65%以上。且相对湿度越高,腐蚀越快。如相对湿度小于65%,一般对接地线不会造成危害,这是一个控制指标。接地引下线入土处腐蚀严重,扁钢比圆钢易断。如某煤矿坑口电厂运行19年的接地引下线(30mm×3mm扁钢)多处锈断,而厚度12mm圆钢只腐蚀成7mm,这是因为扁钢太薄,只有3mm厚,据国内腐蚀资料,按扁钢腐蚀速度0.2mm/年作计算,30mm×3mm扁钢运行15年就可能锈断。此外,接地引下线在地面下10~50cm处腐蚀特别严重,因为该层土壤为回填土,较松散,潮气较大。埋设在地下的接地网,不仅会遭受到周围土壤环境的化学和电化学腐蚀,同时还会受到泄漏电流引起的腐蚀、不同材质材料相连接引起的电腐蚀。一旦腐蚀严重到使接地网的接地电阻高于安全范围时,即使还没有到断裂的程度,也很容易造成事故,甚至可能会危及到电网安全和人身安全。通过对包头供电局变电站接地网腐蚀情况的调研,表明部分接地网存在严重的腐蚀情况,若任其发展,必将导致较大的安全隐患,进而影响到电网系统的安全、稳定运行。由于变电站接地网埋设在地下,其腐蚀状况及其程度都不便于观察。目前,变电站一般采用定期开挖检查的方式对接地网进行检查,这不仅需要组织大量的人力物力,同时还需要对变电站进行停电检修。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供一种变电站接地网防腐监测装置,以解决现有技术中存在的问题。
本发明采取的技术方案为:一种变电站接地网防腐监测装置,包括控制装置、电位测试装置、土壤性能测定模块、探针、参比电极、接地网、恒电位仪和辅助阳极,电位测试装置、土壤性能测定模块和恒电位仪连接到控制装置,参比电极和接地网连接到电位测试装置,探针设置在土壤性能测定模块上,接地网和辅助阳极连接到恒电位仪。
优选的,上述控制装置包括主电路模块和控制电路模块,控制电路模块通过触发装置与主电路模块电连接;主电路模块包括依次电连接的输入变压装置、整流装置和输出滤波装置;输入变压装置与工作电源连接,输出滤波装置连接到辅助阳极,控制电路模块包括依次电连接的辅助电源装置、主控装置和采样调理装置,采样调理装置连接参比电极和接地网。
优选的,上述控制装置还包括存储器和报警装置,存储器和报警装置连接到主控装置。
优选的,上述存储器与外部PC终端连接。
优选的,上述土壤性能测定模块包括数据采集器、土壤粒径自动分析仪、土壤电阻率测试仪、土壤氧化还原电位测定仪、土壤水分测定仪和土壤酸碱度测试仪,土壤粒径自动分析仪、土壤电阻率测试仪、土壤氧化还原电位测定仪、土壤水分测定仪和土壤酸碱度测试仪连接到数据采集器,数据采集器连接到控制器。
优选的,上述参比电极、接地网、探针和辅助阳极均埋设于地下。
优选的,上述辅助阳极至少两个。
优选的,上述辅助阳极呈直列布局方式排列。
优选的,上述辅助阳极为铂铌合金材质。
本发明的有益效果:与现有技术相比,本发明通过土壤性能测定模块对具体环境的土壤相关性能进行测定,控制装置根据土壤性能数据以及各电极电信号数据对恒电位仪或报警装置发出指令,同时将相关数据储存至存储器并上传至外部PC终端,该装置能够实现长期、有效的防腐治理,保证变电站接地网的安全性、长期性、持久性使用,并且在接地网腐蚀严重时可以及时预警。与传统检测方式相比,本发明所提供的变电站接地网防腐监测装置节省大量人工成本,适合无人,长期防腐的情况, 节约能源,降低了企业的运行维护成本,提高了数据采集的可靠性并能使企业实时掌握接地网腐蚀情况,提高生产效率和管理水平。
附图说明
图1为本发明所提供变电站接地网防腐监测装置结构示意图;
图2为本发明所提供变电站接地网防腐监测装置中控制装置结构示意图;
图3为本发明所提供变电站接地网防腐监测装置中土壤性能测定模块结构示意图。
附图标记:1-控制装置、2-电位测试装置、3-土壤性能测定模块、4-探针、5-参比电极、6-接地网、7-恒电位仪、8-辅助阳极、9-存储器、10-报警装置、11-外部PC终端。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
实施例1:如图1-图3所示,一种变电站接地网防腐监测装置,包括:控制装置1、电位测试装置2、土壤性能测定模块3、探针4、参比电极5、接地网6、恒电位仪7、辅助阳极8;
控制装置1分别与电位测试装置2、土壤性能测定模块3、恒电位仪7连接;电位测试装置2分别与参比电极5、接地网6连接;土壤性能测定模块3下端设置有探针4;恒电位仪7分别与接地网6、辅助阳极8连接。
其中,控制装置1作为核心操作部件,包括主电路模块和控制电路模块;
主电路模块用于将交流电转换为直流电,包括:依次以电路连接的输入变压装置、整流装置、输出滤波装置;控制电路模块用于采集电位等信息,包括:依次以电路连接的辅助电源装置、主控装置(控制器)、采样调理装置;控制电路模块通过触发装置与主电路模块电路连接输入变压装置与工作电源连接,输出滤波装置连接到辅助阳极,控制电路模块包括依次电连接的辅助电源装置、主控装置(控制器)和采样调理装置,采样调理装置连接参比电极和接地网,输出滤波装置与辅助阳极连接,通过输出电流的大小以此调节辅助阳极的消耗速率,参比电极和接地网分别与采样调理装置连接,采样调理装置对参比电极和接地网上的电信号进行分析,然后通过主控装置对主电路模块进行控制,以此调节输出滤波装置所输出电流的大小。
其中,控制装置1还包括存储器9和报警装置10,存储器9与外部PC端11连接,用于将监测数据实时保存及导出,方便工作人员实时查看;报警装置10在接地网腐蚀严重时可以及时预警,以便工作人员及时更换。
其中,土壤性能测定模块3包括数据采集器、土壤粒径自动分析仪、土壤电阻率测试仪、土壤氧化还原电位测定仪、土壤水分测定仪、土壤酸碱度测试仪;土壤粒径自动分析仪、土壤电阻率测试仪、土壤氧化还原电位测定仪、土壤水分测定仪、土壤酸碱度测试仪分别与数据采集器通信连接。
其中,参比电极5、接地网6、探针4、辅助阳极8均埋设于地下;辅助阳极8为至少两个;辅助阳极8呈直列布局方式排列;辅助阳极8为铂铌合金材质。
本发明通过设置控制装置、电位测试装置、土壤性能测定模块、探针、参比电极、接地网、恒电位仪、辅助阳极,首先以土壤性能测定模块对具体环境的土壤相关性能进行测定,将相关数据传输至控制装置,而后控制装置根据土壤性能数据以及各电极电信号数据对恒电位仪或报警装置发出指令,同时将相关数据储存至存储器并上传至外部PC终端。该装置能够实现长期、有效的防腐治理,保证变电站接地网的安全性、长期性、持久性使用,并且在接地网腐蚀严重时可以及时预警。与传统检测方式相比,本发明所提供的变电站接地网防腐监测装置节省大量人工成本,适合无人,长期防腐的情况, 节约能源,降低了企业的运行维护成本,提高了数据采集的可靠性并能使企业实时掌握接地网腐蚀情况,提高生产效率和管理水平。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内,因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种变电站接地网防腐监测装置,其特征在于:包括控制装置(1)、电位测试装置(2)、土壤性能测定模块(3)、探针(4)、参比电极(5)、接地网(6)、恒电位仪(7)和辅助阳极(8),电位测试装置(2)、土壤性能测定模块(3)和恒电位仪(7)连接到控制装置(1),参比电极(5)和接地网(6)连接到电位测试装置(2),探针(4)设置在土壤性能测定模块(3)上,接地网(6)和辅助阳极(8)连接到恒电位仪(7)。
2.根据权利要求1所述的一种变电站接地网防腐监测装置,其特征在于:控制装置包括主电路模块和控制电路模块,控制电路模块通过触发装置与主电路模块电连接;
主电路模块包括依次电连接的输入变压装置、整流装置和输出滤波装置;输入变压装置与工作电源连接,输出滤波装置连接到辅助阳极,控制电路模块包括依次电连接的辅助电源装置、主控装置和采样调理装置,采样调理装置连接参比电极和接地网。
3.根据权利要求2所述的一种变电站接地网防腐监测装置,其特征在于:控制装置还包括存储器(9)和报警装置(10),存储器(9)和报警装置(10)连接到主控装置。
4.根据权利要求3所述的一种变电站接地网防腐监测装置,其特征在于:存储器(9)与外部PC终端(11)连接。
5.根据权利要求1所述的一种变电站接地网防腐监测装置,其特征在于:土壤性能测定模块包括数据采集器、土壤粒径自动分析仪、土壤电阻率测试仪、土壤氧化还原电位测定仪、土壤水分测定仪和土壤酸碱度测试仪,土壤粒径自动分析仪、土壤电阻率测试仪、土壤氧化还原电位测定仪、土壤水分测定仪和土壤酸碱度测试仪连接到数据采集器,数据采集器连接到控制器。
6.根据权利要求1所述的一种变电站接地网防腐监测装置,其特征在于:参比电极、接地网、探针和辅助阳极均埋设于地下。
7.根据权利要求6所述的一种变电站接地网防腐监测装置,其特征在于:辅助阳极至少两个。
8.根据权利要求7所述的一种变电站接地网防腐监测装置,其特征在于:辅助阳极呈直列布局方式排列。
9.根据权利要求1和6-8任一所述的一种变电站接地网防腐监测装置,其特征在于:辅助阳极为铂铌合金材质。
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