[发明专利]一种变电站接地网腐蚀诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种变电站接地网腐蚀诊断方法，尤其是涉及电路基本原理及特勒根定理的腐蚀诊断方法。

背景技术

目前，大部分变电站存在运行年限过长、接地装置有缺陷等问题，严重威胁电力系统的安全稳定运行。接地是指电气系统的部分节点或电气设施的导电部分与大地之间的电气连接，是保证变电站及电力系统安全工作的关键装置，具有均压和泄流的重要作用，是确保系统可靠安全运行、保证工作人员以及电气设备安全运行的关键。然而，接地网会因自然腐蚀或杂散电流腐蚀导致接地体减薄和腐蚀断裂，其程度与土壤的电阻率、含盐量、含水率及PH值等元素直接相关；特别在有杂散电流存在时，腐蚀会集中发生在接地网某一部位使其在短时间内发生减薄和断裂。接地网上的网腐蚀往往会引起或者扩大事故，带来巨额的经济损失及不良的社会影响。

近年来接地网的研究主要集中在接地网腐蚀特点及腐蚀机理的研究、接地网防腐蚀维护以及不开挖接地网腐蚀情况诊断监测。实际的接地网节点数量往往超过100个，接地网面积大，电气设备和接地引下线较多，给腐蚀诊断带来了极大困难。对接地网初步诊断时采用大分块结合不动点测量的方法效率最高，诊断效果最好，可提高诊断速度、降低实际工作量。为提高接地网腐蚀防护效果，需使用耐蚀接地材料，如连铸铜包钢及镀铜钢；实施阴极保护；涂覆导电材料以隔离土中的电解质、溶解氧、水分等腐蚀介质。

变电站集中了大量重要电气设备，是电网中的枢纽，保证变电站的良好接地是电网安全运行的前提。因此，经常或定期地对接地网的状况进行检测，并对接地网状况进行评估，提前发现问题以采取相应措施，维护接地网的安全可靠运行对保证电网的可靠性具有重要现实意义。

发明内容

本发明的目的就是为了提高对接地网的诊断保护能力而提出的一种基于特勒根定理的变电站接地网腐蚀诊断方法。

发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种变电站接地网腐蚀诊断方法，其特征在于：包括步骤如下：

步骤S1:根据实际变电站接地网的结构，建立实际变电站接地网结构的简化网络电路模型；

步骤S2:基于特勒根定理，建立接地网腐蚀诊断方程组；

步骤S3:向简化网络电路模型的支路输送激励电流，通过信号采集传感器进行数据采集，并把采集到的数据输送给终端处理器；

步骤S4:根据采集到的数据利用迭代方法对腐蚀诊断方程组进行求解；

步骤S5:利用终端处理器对求解后的结果进行对比，从而判断出接地网的腐蚀故障状态。

进一步：所述的步骤S2建立接地网腐蚀诊断方程组，具体如下所示：

1)根据建立的简化网络电路模型，结合已知的激励电流(I₀)和通过信号采集传感器采集到的支路节点电压列向量(U_b+1)，则可以依据节点分析法，求出任意两端口的电阻

R_ij＝U_b+1/I₀

从而得出任意两端口的电阻增量

ΔR_ij＝R’_ij-R_ij

i＝1,…,n；j＝1,…,n；b＝1,…,n；n＝1,2,3…。

2)根据特勒根定理，则可以得出支路电阻增量的关系式为

3)根据步骤1)和步骤2)得到的网络两端口的电阻增量与支路电阻增

量的关系，可以得到一组方程：

……

i＝1,…,m；j＝1,…,m；k＝1,…,m；m＝1,2,3…。

又进一步：所述的步骤S4中提供的迭代方法具体如下所示：

步骤1：读取接地网拓扑结构数据、电气数据，计算支路上的电流量I_k；

步骤2：选取部分测量节点，计算R_ij，测量R’_ij；

步骤3：计算网络两端口的电阻增量ΔR_ij＝R’_ij-R_ij；

步骤4：设置第一次的迭代次数(t)为0，I’_k＝I_k；

步骤5：根据诊断方程组计算ΔR^(t)_k；

步骤6：当迭代次数(t)≥1时进入步骤(G)，反之迭代次数(t)加1回到步骤D)；