一种接地网腐蚀状态诊断及预防方法
【技术领域】
[0001]本发明属于接地网安全性状态评估技术领域，特别是一种接地网腐蚀状态诊断及预防方法。
【背景技术】
[0002]随着电力系统的发展，接地短路电流不断增大，对接地网的安全可靠性提出了很高的要求。各地多次发生接地网事故，暴露出我国发电厂、变电站的接地网存在着严重问题。
[0003]尤其电缆沟内接地体(不采取任何防腐措施时)的腐蚀相当严重，这与电缆沟中潮湿的环境有关，电缆沟内接地带腐蚀主要是电化学腐蚀，由于电缆沟内比较潮湿，潮气在接地扁钢表面形成许多小水珠或层水膜，氧气在水珠或水膜中的浓度不均匀(如水珠边缘部分氧的浓度大于中心)，在水珠的边缘和中心间就形成了氧浓差腐蚀电池，边缘部分为阴极，中心部分为阳极，造成了接地扁钢的腐蚀〔引起电缆沟接地体电化学腐蚀的必备条件是接地体表面有水珠或水膜，发生电化学腐蚀的湿度为65%以上，且相对湿度越高，腐蚀速度越快。如相对湿度从90%增加到100%时，锈蚀量将增大20倍左右，如果相对湿度小65%，则对接地体几乎没有危害，变电站因雨水等方面的原因经常造成电缆沟内积水，且由于电缆沟内水蒸气不易扩散，使得电缆沟内潮气较大从而为接地扁钢发生腐蚀创造了条件。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种接地网腐蚀状态诊断及预防方法。
[0005]本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0006]一种接地网腐蚀状态诊断及预防方法，包括步骤如下:
[0007](I)采集接地网电缆沟内气体浓度信息、水质信息、相对湿度信息和采集接地网材质；
[0008]其中，采集气体由气体浓度传感器采集，采集的信息通过A/D转换模块送入数据处理系统的气体分析模块；
[0009]其中，采集水质信息由水质采集模块完成，采集的信息送入数据处理系统的水质分析模块；
[0010]其中，相对湿度信息由相对湿度传感器完成，采集的信息送入数据处理系统的相对湿度分析模块；
[0011]其中，采集接地网材质是人工采集电缆沟旁的接地网材质，由人工对材质进行物理及化学分析，然后将分析数据送入数据处理系统的接地网材质、设计规格分析模块；
[0012](2)对采集的数据进行处理分析，
[0013]①气体分析:通过采集H2浓度判定腐蚀速率；
[0014]②水质分析:相对碱度多0.2会引起闭塞区碱腐蚀，相对碱度< 0.1会引起酸腐蚀；
[0015]③相对湿度分析:电缆沟内相对湿度大于65%作为产生腐蚀的基础条件；
[0016]④接地网材质分析，将采样的接地网材质进行腐蚀层厚度，腐蚀层化学成分的数据采集，采集数据与接地网材质的设计规格进行对比，得出腐蚀类型，腐蚀程度的判断；
[0017](3)根据上述的分析结果指定下一步的防腐蚀方案。
[0018]而且，所述步骤⑵中相对碱度为:水的总碱度乘以40作为NaOHmg/L，与总溶解固形物mg/L之比。
[0019]而且，所述步骤(3)中指定下一步的防腐蚀方案具体包括:
[0020]①为接地网所在区域挖掘新的排水沟；
[0021]②在接地网上方铺设防雨层，防雨层的导出水直接与排水沟连接；
[0022]③更换接地网周边的土质，调节土质的酸碱度；
[0023]④对于腐蚀严重的接地网进行更换。
[0024]本发明的优点和积极效果是:
[0025]1、本发明解决了目前电缆沟内接地网腐蚀不易检测、防腐方法不当的问题，实时对电缆沟接地网发生腐蚀风险进行评估。
[0026]2、本发明通过研宄分析，确定造成腐蚀的主要因素，为今后的防腐提供了明确的方向。
[0027]3、本发明对电缆沟内接地网腐蚀的可能性作出合理的评估和针对各个影响因素的诊断，并能定量的给出需要作出调整的防腐方式、方法，使运行人员在运行过程中就能实时地通过防腐方式调整防止高温腐蚀。
【具体实施方式】
[0028]以下对本发明实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0029]一种接地网腐蚀状态诊断及预防方法，包括步骤如下:
[0030](I)采集电缆沟内气体浓度信息、水质信息、相对湿度信息和采集接地网材质，[0031 ] 其中，采集气体由气体浓度传感器采集，采集的信息通过多通道A/D转换模块送入数据处理系统的气体分析模块；
[0032]其中，采集水质信息由水质采集模块完成，采集的信息送入数据处理系统的水质分析模块；
[0033]其中，相对湿度信息由相对湿度传感器完成，采集的信息送入数据处理系统的相对湿度分析模块；
[0034]其中，采集接地网材质是人工采集电缆沟旁的接地网材质，由人工对材质进行物理及化学分析，然后将分析数据送入数据处理系统的接地网材质、设计规格分析模块；
[0035](2)对采集的数据进行处理分析，
[0036]①气体分析:二氧化碳溶解于纯水形成碳酸，如果不是纯水，而是天然水，则融入其中的的二氧化碳与水中碳酸盐形成缓冲溶液，PH值基本不改变，碳酸是弱解离的酸，亦即弱酸，按理腐蚀能力很弱，但是它是具有使表面膜溶蚀溜走，有使钢铁腐蚀产生的铁离子溶蚀流走的特点，使腐蚀的溶解平衡破坏而不断进行腐蚀，因此，二氧化碳对电缆沟接地网腐蚀很严重，通过采集H2浓度判定腐蚀速率；
[0037]②水质分析:分析采样水质的离子浓度、pH和电导率，相对碱度多0.2会引起闭塞区碱腐蚀，相对碱度< 0.1会引起酸腐蚀；
[0038]其中，相对碱度为:水的总碱度乘以40作为NaOHmg/L，与总溶解固形物mg/L之比；
[0039]③相对湿度分析:尤其不采取任何防腐措施时电缆沟内接地体的腐蚀相当严重，这与电缆沟中潮湿的环境有关电缆沟内接地带腐蚀主要是电化学腐蚀，由于电缆沟内比较潮湿，潮气在接地扁钢表面形成许多小水珠或层水膜，氧气在水珠或水膜中的浓度不均匀，如水珠边缘部分氧的浓度大于中心，在水珠的边缘和中心间就形成了氧浓差腐蚀电池，边缘部分为阴极，中心部分为阳极，造成了接地扁钢的腐蚀，引起电缆沟接地体电化学腐蚀的必备条件是接地体表面有水珠或水膜，发生电化学腐蚀的湿度为65%以上，且相对湿度越高，腐蚀速度越快。如相对湿度从90%增加到100%时，锈蚀量将增大20倍左右，如果相对湿度小65%，则对接地体几乎没有危害，变电站因雨水等方面的原因经常造成电缆沟内积水，且由于电缆沟内水蒸气不易扩散，使得电缆沟内潮气较大从而为接地扁钢发生腐蚀创造条件，因此，电缆沟内相对湿度大于65%作为产生腐蚀的基础条件；
[0040]④接地网材质分析，将采样的接地网材质进行腐蚀层厚度，腐蚀层化学成分的数据采集，采集数据与接地网材质的设计规格进行对比，得出腐蚀类型，腐蚀程度的判断；
[0041](3)根据上述的分析结果指定下一步的防腐蚀方案，具体包括:
[0042]①为接地网所在区域挖掘新的排水沟；
[0043]②在接地网上方铺设防雨层，防雨层的导出水直接与排水沟连接；
[0044]③更换接地网周边的土质，调节土质的酸碱度；
[0045]④对于腐蚀严重的接地网进行更换。
【主权项】
1.一种接地网腐蚀状态诊断及预防方法，其特征在于包括步骤如下: (1)采集接地网电缆沟内气体浓度信息、水质信息、相对湿度信息和采集接地网材质； 其中，采集气体由气体浓度传感器采集，采集的信息通过A/D转换模块送入数据处理系统的气体分析模块； 其中，采集水质信息由水质采集模块完成，采集的信息送入数据处理系统的水质分析丰吴块； 其中，相对湿度信息由相对湿度传感器完成，采集的信息送入数据处理系统的相对湿度分析模块； 其中，采集接地网材质是人工采集电缆沟旁的接地网材质，由人工对材质进行物理及化学分析，然后将分析数据送入数据处理系统的接地网材质、设计规格分析模块； (2)对采集的数据进行处理分析， ①气体分析:通过采集H2浓度判定腐蚀速率； ②水质分析:相对碱度多0.2会引起闭塞区碱腐蚀，相对碱度< 0.1会引起酸腐蚀； ③相对湿度分析:电缆沟内相对湿度大于65%作为产生腐蚀的基础条件； ④接地网材质分析，将采样的接地网材质进行腐蚀层厚度，腐蚀层化学成分的数据采集，采集数据与接地网材质的设计规格进行对比，得出腐蚀类型，腐蚀程度的判断； (3)根据上述的分析结果指定下一步的防腐蚀方案。
2.根据权利要求1所述的接地网腐蚀状态诊断及预防方法，其特征在于:所述步骤(2)中相对碱度为:水的总碱度乘以40作为NaOHmg/L，与总溶解固形物mg/L之比。
3.根据权利要求1所述的接地网腐蚀状态诊断及预防方法，其特征在于:所述步骤(3)中指定下一步的防腐蚀方案具体包括: ①为接地网所在区域挖掘新的排水沟； ②在接地网上方铺设防雨层，防雨层的导出水直接与排水沟连接； ③更换接地网周边的土质，调节土质的酸碱度； ④对于腐蚀严重的接地网进行更换。
【专利摘要】本发明涉及一种接地网腐蚀状态诊断及预防方法，包括步骤：(1)采集接地网电缆沟内气体浓度信息、水质信息、相对湿度信息和采集接地网材质；(2)对采集的数据进行处理分析；(3)根据上述的分析结果指定下一步的防腐蚀方案。本发明解决了目前电缆沟内接地网腐蚀不易检测、防腐方法不当的问题，实时对电缆沟接地网发生腐蚀风险进行评估分析，通过研究分析，确定造成腐蚀的主要因素，为今后的防腐提供了明确的方向。
【IPC分类】G01N17-00, G01R31-08
【公开号】CN104777402
【申请号】CN201510170082
【发明人】于金山, 邵林, 刘鸿芳, 郭军科, 苏展, 卢立秋, 赵鹏, 郝春艳
【申请人】国家电网公司, 国网天津市电力公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年4月10日