[发明专利]智能变电站接地网防腐蚀及监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属防腐蚀及监控系统，特别是涉及一种变电站接地网的外加电流阴极保护、腐蚀检测及无线远程监控系统。

背景技术

变电站接地网是用于工作接地、防雷接地、保护接地的必备设施，是确保人身、设备、系统安全的重要环节，它在防雷电、静电和故障电流起着泄流和均压的作用。随着超高压输变电的发展，接地网的重要性凸显的更加明显。然而接地网腐蚀带来的危害巨大，直接导致接地网截面减小，甚至断裂。间接导致监测或控制设备发生误动或拒动而扩大事故，甚至损坏设备，扩大事故，破坏电网装置稳定，带来巨大的经济损失和不良的社会影响。

专利号为200720029110.6的实用新型专利提及一种智能变频恒电位仪，由工业控制器和多个高频直流电源组成，其特征是所述的工业控制器用于控制多个高频直流电源的输出值大小；工业控制器主要以单片机为核心，构成单片机测控管理一体化装置，以此完成对整个防腐仪的检测、显示、打印、故障报警，并对主回路信号进行自动控制。对于变电站接地网采用阴极保护是一种有效的防止腐蚀的手段，但是上述的智能变频恒电位仪以及现有的类似产品，存在功能单一并且通讯功能很差的缺点。往往单台的智能变频恒电位仪运行后，受气候等因素的影响，恒电位仪输出经常发生较大的波动，通常的值班员由于不具备专业知识而忽视异常或误处理；另外，高压变电站通常地处偏远，技术专家无实时的数据，不能及时发现运行存在的异常，也无法对运行工况进行调整，使得常规的外加电流阴极保护装置使用效果较差。专利号为200720062504.1的实用新型专利提及一种发变电站接地网在线检测装置。该实用新型公开了一种发变电站接地网在线监测装置，包括状态传感器、信号源、控制开关、比较放大器、运算放大器1、功率放大器、运算放大器2、运算放大器3、运算放大器4、差动放大器、电阻测量装置、转换器A/D1、转换器A/D2、转换器A/D3、转换器A/D4、单片机、转换器D/A1、转换器D/A2、滤波器、光电开关，所述信号源输出的方波信号加到状态传感器的辅助电极和研究电极之间，测量流过的电流，将测量的数据经滤波后送到微处理器，计算传感器电极的腐蚀速率及接地网的腐蚀深度与电气性能参数，根据计算所得接地网电气性能参数判断接地网的安全性能。其缺点在于土壤腐蚀速度较慢，滤波器容易将弱小信号滤掉，传感器采集的是杂音或假数据对实际腐蚀信号影响非常大，使得测量腐蚀速度不是实际腐蚀速度；这种装置的状态传感器没有与接地网相连接，接地网泄流时的腐蚀速度大于单独土壤腐蚀的速度，导致其工作状态与实际接地网显著不同；这种装置虽然采用多个状态传感器来表征整个接地网的腐蚀状况，并采用了暂态和稳态的计算，但各地土壤性质不同，导致其计算值与实际值之间误差较大。另外接地网保护电压电流等参数与环境条件密切相关，例如雨天和干旱季节，保护电位，保护电流要发生变化，上述专利都没有考虑环境条件对腐保护参数的影响。

发明内容

本发明提供一种智能变电站接地网防腐蚀及监控系统，该系统能够达到有效减缓接地网腐蚀、延长接地网使用寿命、实时远程监控目的。

本发明能够绘制阴极保护极化曲线的阴极保护智能电源，根据阴极保护曲线上的保护电位自动调节保护电位等电参数；接地网腐蚀速度测量传感器与接地网连接，只是在测量时瞬间断开，不测量时处于连接状态，腐蚀速度计算是以当地土壤为基准实测的值作为依据，采用四点法电阻仪进行电阻倍率与腐蚀速度的转换；通过3G技术进行数据传输，在中控室或遥远的专家办公室可以对保护状态、腐蚀状态进行监护和控制。本发明的目的在于提供一种智能变电站接地网专用防腐蚀及监控系统，该系统具备接地网外加电流的阴极保护，接地网腐蚀程度的在线检测以及基于3G技术的参数和图像的无线传输功能三大功能。

本发明的技术方案是这样实现的：

该系统由恒电位仪、腐蚀在线检测仪、温湿度传感器、隔离放大器、模数转换器、单片机系统、上位机、3G数据与图像传输发射单元、远程检测客户端等组成。其连接方式为恒电位仪、腐蚀在线检测仪、温湿度传感器发出的信号经经过隔离放大器隔离放大后，进入模数转换器进行A/D转换并将结果转化发送到单片机，再由单片机分别发送到上位机和3G数据与图像传输发射单元、远程检测客户端。

所述的腐蚀在线检测传感器包括钢板，在钢板两端接有端子，其中钢板宽40-60mm，厚2-6mm，长为4-6m。

电阻测量传感器与接地网之间有换向开关连接，测量时换向开关与接地网断开，运行时换向开关与接地网连接；四点测量是以当地土壤腐蚀速度与电阻倍率为基准，保证了测量数据的准确性。