CN114166733B - 一种基于高腐蚀性降阻剂影响下的接地装置特性评估方法 - Google Patents

一种基于高腐蚀性降阻剂影响下的接地装置特性评估方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于高腐蚀性降阻剂影响下的接地装置特性评估方法，通过改变降阻剂的成分含量模拟高腐蚀性降阻剂影响下的接地装置工作状态，利用降阻剂的不同成分含量计算出腐蚀电流因子，再计算出成分A固定成分B变化时的接地装置特性影响因素，最后得出接地装置特性评估因子对接地装置的特性进行评估。本发明的有益效果在于提供了一种基于高腐蚀性降阻剂影响下的接地装置特性评估方法，并搭建了试验平台，且主要实现方法就是考虑接地装置的特性评估因子，能较为真实地模拟高腐蚀性的复杂环境，为在特殊工况下接地装置特性的评估提供坚实基础，更是为电网线路以及人身的安全运行提供重要保障。

Description

一种基于高腐蚀性降阻剂影响下的接地装置特性评估方法
技术领域
本发明属于接地装置防护技术领域，特别是一种基于高腐蚀性降阻剂影响下的接地装置特性评估方法。
背景技术
接地装置在电力系统以及人身安全上起着至关重要的保障作用，在接地装置的接地电阻偏大时，降阻剂是其中一种有效的降阻措施，降阻剂也广泛应用在实际工程之中，但降阻剂普遍具有腐蚀性，长年累月会对接地装置造成一定的腐蚀，导致接地装置的使用年限缩短，甚至会造成接地网故障，对人身、设备产生重大危害。因此接地装置受到的腐蚀问题必须得受到高度重视，及时地发现接地装置的受腐蚀状态，对接地装置进行维护检修或更换。
现在很少有考虑高腐蚀性降阻剂下的接地装置特性的研究。本发明将高腐蚀性降阻剂中的两种成分结合考虑，得到接地装置的特性评估因子，对接地装置的特性评估具有重要意义。
发明内容
一种基于高腐蚀性降阻剂影响下的接地装置特性评估方法，其特征在于，首先搭建了一个试验评估平台，所述平台包括：上位机、工频恒电流触发器、工频恒电流发生器、接地装置、高腐蚀性降阻剂、电流参数测试仪、数据采集器、数据处理器、降阻剂控制监测装置、降阻剂成分A控制头、降阻剂成分B控制头；
所述上位机与工频恒电流触发器的输入端相连，工频恒电流触发器的输出端与工频恒电流发生器的输入端相连，工频恒电流发生器的输出端与接地装置的输入端相连；
所述接地装置置于高腐蚀性降阻剂中；
所述接地装置的输出端与电流参数测试仪的输入端相连，电流参数测试仪的输出端与数据采集器输入端相连，数据采集器输出端与数据处理器输入端相连，数据处理器输出端与上位机相连；
所述降阻剂控制监测装置与上位机相连，降阻剂成分A控制头、降阻剂成分B控制头与降阻剂控制监测装置相连，降阻剂成分A控制头可以控制降阻剂中成分A的含量，降阻剂成分B控制头可以控制降阻剂中成分B的含量；
评估方法包括以下步骤：
S1：模拟高腐蚀性降阻剂影响下的接地装置工作状态，具体步骤为：通过上位机对工频电流触发器给予触发信号，使工频电流发生器输出恒定电流，通过电流参数测试仪测得流经接地装置的电流I；
S2：将测到的电流信号传输至数据采集器；数据采集器将流经接地装置的电流I经过数据处理器传输至上位机；
S3：计算得出高腐蚀性降阻剂中的腐蚀电流因子Ix：
Figure BDA0003350706770000021
式中x为降阻剂成分A的含量，y为降阻剂成分B的含量，u为误差系数，t为积分变量；
S4：采用遗传算法对公式(1)进行优化建模，得出使误差最小的ux值，具体步骤为：
1)随机生成初始解u，计算目标函数f(u)：
Figure BDA0003350706770000022
式(2)中，f(u)表示目标函数，Ij为第j次腐蚀电流的基准值，Isj为第j次腐蚀电流的实测值，m为实测次数，p为积分因子；
2)产生扰动新解u'，计算目标函数△f＝f(u)-f(u')；若△f≥0，则接受新解，否则，按概率接受准则获得新解；
3)判断是否达到迭代次数，若达到转第4)步，否则，转第2)步；
4)判断是否满足终止条件，若满足则运算结束，返回最优解，否则重置迭代次数转第2)步；
S5：将S4中得出的ux代入公式(1)得到优化后的腐蚀电流因子Ix1计算公式：
Figure BDA0003350706770000023
S6：计算得出接地装置特性影响因素h：
Figure BDA0003350706770000024
式(4)中x为降阻剂成分A的含量，y为降阻剂成分B的含量，h为降阻剂成分A的含量x不变情况下改变降阻剂成分B的含量y时接地装置特性影响因素；
S7：计算得出接地装置特性评估因子α：
Figure BDA0003350706770000031
式(5)中Ix1为优化后的腐蚀电流因子，h为接地装置特性影响因素，α为接地装置特性评估因子；
S8：当α∈(0,2]时，表征接地装置特性正常；当α∈(2,10]时，表征接地装置特性较差，需定期进行维护检修；当α∈(10,+∞)时，表征接地装置特性很差，需尽快进行更换。
本发明的有益效果在于：
1)通过基于高腐蚀性降阻剂影响下的接地装置特性评估试验平台，能够较为真实的模拟接地装置在腐蚀工况下的复杂环境；
2)试验装置能合理的调节降阻剂A、B成分的含量，采取控制变量法，实现控制A含量不变，B含量变化的情况，有利于对不同B含量条件下的接地装置特性评估；
3)本发明的试验装置简洁明了，主要通过上位机进行操作，安全且便捷。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
具体实施方式
以下将结合附图进一步对本发明的具体实施方式进行说明，一种基于高腐蚀性降阻剂影响下的接地装置特性评估方法，其特征在于，首先搭建了一个试验评估平台，所述平台包括：上位机(1)、工频恒电流触发器(2)、工频恒电流发生器(3)、接地装置(4)、高腐蚀性降阻剂(5)、电流参数测试仪(6)、数据采集器(7)、数据处理器(8)、降阻剂控制监测装置(9)、降阻剂成分A控制头(101)、降阻剂成分B控制头(102)；
所述上位机(1)与工频恒电流触发器(2)的输入端相连，工频恒电流触发器(2)的输出端与工频恒电流发生器(3)的输入端相连，工频恒电流发生器(3)的输出端与接地装置(4)的输入端相连；
所述接地装置(4)置于高腐蚀性降阻剂(5)中；
所述接地装置(4)的输出端与电流参数测试仪(6)的输入端相连，电流参数测试仪(6)的输出端与数据采集器(7)输入端相连，数据采集器(7)输出端与数据处理器(8)输入端相连，数据处理器(8)输出端与上位机(1)相连；
所述降阻剂控制监测装置(9)与上位机相连，降阻剂成分A控制头(101)、降阻剂成分B控制头(102)与降阻剂控制监测装置(9)相连，降阻剂成分A控制头可以控制降阻剂中成分A的含量，降阻剂成分B控制头可以控制降阻剂中成分B的含量；
评估方法包括以下步骤：
S1：模拟高腐蚀性降阻剂影响下的接地装置工作状态，其具体步骤为：通过上位机(1)对工频恒电流触发器(2)给予触发信号，使工频电流发生器(3)输出恒定电流，通过电流参数测试仪(6)测得流经接地装置的电流I；
S2：将测到的电流信号传输至数据采集器(7)，数据采集器(7)将流经接地装置的电流I经过数据处理器(8)传输至上位机(1)；
S3：计算得出高腐蚀性降阻剂中的腐蚀电流因子Ix：
Figure BDA0003350706770000041
式中x为降阻剂成分A的含量，y为降阻剂成分B的含量，u为误差系数，t为积分变量；
S4：采用遗传算法对公式(1)进行优化建模，得出使误差最小的ux值，具体步骤为：
1)随机生成初始解u，计算目标函数f(u)：
Figure BDA0003350706770000042
式(2)中，f(u)表示目标函数，Ij为第j次腐蚀电流的基准值，Isj为第j次腐蚀电流的实测值，m为实测次数，p为积分因子；
2)产生扰动新解u'，计算目标函数△f＝f(u)-f(u')；若△f≥0，则接受新解，否则，按概率接受准则获得新解；
3)判断是否达到迭代次数，若达到转第4)步，否则，转第2)步；
4)判断是否满足终止条件，若满足则运算结束，返回最优解，否则重置迭代次数转第2)步；
S5：将S4中得出的ux代入公式(1)得到优化后的腐蚀电流因子Ix1计算公式：
Figure BDA0003350706770000043
S6：计算得出接地装置特性影响因素h：
Figure BDA0003350706770000051
式(4)中x为降阻剂成分A的含量，y为降阻剂成分B的含量，h为降阻剂成分A的含量x不变情况下改变降阻剂成分B的含量y时接地装置特性影响因素；
S7：计算得出接地装置特性评估因子α：
Figure BDA0003350706770000052
式(5)中Ix1为优化后的腐蚀电流因子，h为接地装置特性影响因素，α为接地装置特性评估因子；
S8：当α∈(0,2]时，表征接地装置特性正常；当α∈(2,10]时，表征接地装置特性较差，需定期进行维护检修；当α∈(10,+∞)时，表征接地装置特性很差，需尽快进行更换。

Claims (1)

1.一种基于高腐蚀性降阻剂影响下的接地装置特性评估方法，其特征在于，首先搭建了一个试验评估平台，所述平台包括：上位机(1)、工频恒电流触发器(2)、工频恒电流发生器(3)、接地装置(4)、高腐蚀性降阻剂(5)、电流参数测试仪(6)、数据采集器(7)、数据处理器(8)、降阻剂控制监测装置(9)、降阻剂成分A控制头(101)、降阻剂成分B控制头(102)；
所述上位机(1)与工频恒电流触发器(2)的输入端相连，工频恒电流触发器(2)的输出端与工频恒电流发生器(3)的输入端相连，工频恒电流发生器(3)的输出端与接地装置(4)的输入端相连；
所述接地装置(4)置于高腐蚀性降阻剂(5)中；
所述接地装置(4)的输出端与电流参数测试仪(6)的输入端相连，电流参数测试仪(6)的输出端与数据采集器(7)输入端相连，数据采集器(7)输出端与数据处理器(8)输入端相连，数据处理器(8)输出端与上位机(1)相连；
所述降阻剂控制监测装置(9)与上位机相连，降阻剂成分A控制头(101)、降阻剂成分B控制头(102)与降阻剂控制监测装置(9)相连，降阻剂成分A控制头可以控制降阻剂中成分A的含量，降阻剂成分B控制头可以控制降阻剂中成分B的含量；
评估方法包括以下步骤：
S1：模拟高腐蚀性降阻剂影响下的接地装置工作状态，其具体步骤为：通过上位机(1)对工频恒电流触发器(2)给予触发信号，使工频电流发生器(3)输出恒定电流，通过电流参数测试仪(6)测得流经接地装置的电流I；
S2：将测到的电流信号传输至数据采集器(7)，数据采集器(7)将流经接地装置的电流I经过数据处理器(8)传输至上位机(1)；
S3：计算得出高腐蚀性降阻剂中的腐蚀电流因子Ix：
Figure FDA0003350706760000011
式中x为降阻剂成分A的含量，y为降阻剂成分B的含量，u为误差系数，t为积分变量；
S4：采用遗传算法对公式(1)进行优化建模，得出使误差最小的ux值，具体步骤为：
1)随机生成初始解u，计算目标函数f(u)：
Figure FDA0003350706760000012
式(2)中，f(u)表示目标函数，Ij为第j次腐蚀电流的基准值，Isj为第j次腐蚀电流的实测值，m为实测次数，p为积分因子；
2)产生扰动新解u'，计算目标函数Δf＝f(u)-f(u')；若Δf≥0，则接受新解，否则，按概率接受准则获得新解；
3)判断是否达到迭代次数，若达到转第4)步，否则，转第2)步；
4)判断是否满足终止条件，若满足则运算结束，返回最优解，否则重置迭代次数转第2)步；
S5：将S4中得出的ux代入公式(1)得到优化后的腐蚀电流因子Ix1计算公式：
Figure FDA0003350706760000021
S6：计算得出接地装置特性影响因素h：
Figure FDA0003350706760000022
式(4)中x为降阻剂成分A的含量，y为降阻剂成分B的含量，h为降阻剂成分A的含量x不变情况下改变降阻剂成分B的含量y时接地装置特性影响因素；
S7：计算得出接地装置特性评估因子α：
Figure FDA0003350706760000023
式(5)中Ix1为优化后的腐蚀电流因子，h为接地装置特性影响因素，α为接地装置特性评估因子；
S8：当α∈(0,2]时，表征接地装置特性正常；当α∈(2,10]时，表征接地装置特性较差，需定期进行维护检修；当α∈(10,+∞)时，表征接地装置特性很差，需尽快进行更换。
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