[实用新型]变电站金属接地网阴极保护恒电位仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及变电站防腐技术领域，特别是涉及一种变电站金属接地网阴极保护恒电位仪。

背景技术

接地网是确保变电站正常运行的关键之一。接地网长期埋于地下，由于土壤的电化学腐蚀，特别是由于大的杂散电流的影响，使接地网的腐蚀防护不同于一般的地下金属设备的腐蚀与防护。接地网多则十年，少则数年便发生损坏甚至断裂。随着电力系统容量的不断增加，流经地网的入地短路电流也愈来愈大。当事故出现时，如果接地网因腐蚀而造成接地性能不良，不能承受雷电冲击或短路事故形成的电流，短路电流无法在土壤中充分扩散，导致接地网电位升高，使接地设备的金属外壳带高电压而危及人身安全和击穿二次保护装置绝缘，甚至损坏设备，扩大事故，破坏电网系统稳定。随着电网技术的不断发展，电网安全稳定的重要性不断提高，接地网腐蚀已成为必需解决的重要问题。

接地网腐蚀有多种原因：微电池腐蚀、土壤不均匀性腐蚀、杂散电流腐蚀等。杂散电流腐蚀实质上是一种因土壤存在漏电流而产生的电化学腐蚀，杂散电流从土壤进入金属的部位为阴极区而得到保护，而杂散电流从金属上流出部位为阳极区，会产生溶解腐蚀。由于变电站接地网的作用就是向大地释放各类故障电流、感应电流、雷击电流，因此变电站接地网杂散电流腐蚀尤其严重。

阴极保护是对被保护金属施加负电流通过阴极极化使其电极电位负移至金属氧化还原平衡电位，从而抑阻金属反应的保护方法。在阴极保护中，判断金属是否完全保护，通常采用最小保护电位和最小保护电流来确定。

最小保护电位：金属在必须的阴极极化的情况下才能达到完全的保护状态,使它的总电位达到其腐蚀微电池的阳极平衡电位，这个电位被称作最小保护电位。最小保护电位与金属种类、介质条件有关，并可通过经验数据或者实验来确定。

最小保护电流密度：使金属完全保护时所需要的电流密度称为最小保护电流密度。它的数值与金属的种类、金属表面状态、介质条件等有关，一般当金属在介质中的腐蚀性越强，阴极极化程度越低时，所需要的保护电流密度就越大。

保护电位是最主要的参数，因为电极过程取决于电极电位，它决定金属的保护程度，并可以利用它来判断可控制阴极保护是否完全。而保护电流密度的影响因素较多，数值变化很大，当保护电位一定时，电流密度还会根据系统的变化而变化，故只是一个次要参数。接地网阴极保护中选择保护电位或确定保护电流密度都能达到较好的防腐蚀效果。

传统的金属防腐蚀用外加电流阴恒电位仪，采用可控整流方式实现输出功率的调整，也有的采用IGBT或MOSFET作为功率变换电路中的高频开关器件，恒电位仪输出调整时，容易出现开关管关断不及时、过流过载等问题，导致仪器器件的损坏。这些方式存在效率低、稳定性差、可靠性较低、功能简单等问题。变电站特殊复杂的大杂散电流现状，需要性能稳定、调节灵敏、精度高等要求的恒电位仪。

实用新型内容

针对以上实际情况，本实用新型的目的在于提供一种变电站金属接地网阴极保护恒电位仪，该装置采用双回路串级控制，能有效的减缓变电站接地网的腐蚀速率。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种变电站金属接地网阴极保护恒电位仪，包括依次串联的可控整流电路、稳压滤波电路、高频开关、变压器和整流滤波电路。

本实用新型进一步的改进在于：还包括第一保护电路、第一驱动电路、PWM控制电路、第二驱动电路、第二保护电路和DSP控制器；DSP控制器通过第一保护电路连接可控整流电路，DSP控制器通过第二保护电路连接高频开关；DSP控制器连接PWM控制电路，PWM控制电路通过第一驱动电路连接可控整流电路，PWM控制电路通过第二驱动电路连接高频开关。

本实用新型进一步的改进在于：还包括电压采样电路和电流采样电路；电压采样电路的输入端连接整流滤波电路的输出端，电压采样电路的输出端连接DSP控制器；电流采样电路的输入端连接整流滤波电路的输出端，电流采样电路的输出端连接DSP控制器。

本实用新型进一步的改进在于：DSP控制器连接有参比电极。

本实用新型进一步的改进在于：还包括单片机和人机界面，人机界面连接单片机，单片机连接DSP控制器。

本实用新型进一步的改进在于：单片机具有RS232/485接口和多路4-20mA模拟接口。

相对于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：