一种变电站接地网腐蚀状态评估方法及其系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种变电站接地网腐蚀状态评估技术，尤其是涉及一种基于冲击接地 阻抗和响应的变电站接地网腐蚀状态评估方法及其系统。
【背景技术】
[0002] 变电站接地网是确保电气设备和人身安全的重要设施。由于接地网埋设在地下， 常因土壤多年的腐蚀，导致接地体变细甚至断裂，使接地网接地性能变坏。目前，工程上对 接地网接地性能好坏的检测一般通过工频接地电阻来间接判断，但无法了解接地网的腐蚀 情况。因为只要测量处的接地体不发生断路，即使接地网被严重腐蚀，工频接地电阻通常也 能达到规程要求。所以工程上一般都是在发现地网工频接地电阻不合格或发生由于地网缺 陷引起的事故后，通过大面积开挖查找接地网断点和腐蚀段，这种工作方法带有盲目性，工 作量极大。
[0003] 此外，目前常用的工频接地电阻测试得到的接地阻抗值为50Hz或接近50Hz下的 工频接地阻抗值，但实际上变电站内发生短路接地故障，或者雷电侵入波或操作波作用下， 接地网的暂态冲击接地阻抗起决定作用。因此仅仅测量工频接地阻抗不能代表变电站接地 网在故障工况下可以安全运行。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于冲击接地 阻抗和响应的变电站接地网腐蚀状态评估方法及其系统，即使用现场冲击电流发生器输出 标准8/20 μ s冲击电流波形，施加于被评估的变电站接地网，测量被选定输入接地引下线 的冲击接地阻抗，以及输入和不同输出位置接地引下线的冲击暂态电压波形，绘制接地网 冲击响应曲线，并与历年测量的该变电站接地网同一位置冲击接地阻抗进行趋势分析和冲 击响应曲线进行相关系数分析，从而评估该变电站接地网的腐蚀状态。
[0005] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006] 一种变电站接地网腐蚀状态评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007] 1)选定变电站接地网冲击阻抗测试点作为冲击响应输入端，并根据接地网对角线 长度放置电压和电流测试线；
[0008] 2)现场冲击电流发生模块产生冲击电流作用在接地网上的输入接地引下线上，各 接地引下线暂态电流和电压记录模块采集现场冲击电流发生模块产生的冲击电流、输入接 地引下线的暂态响应电压波形以及不同位置的输出接地引下线的冲击响应电压波形；
[0009] 3)冲击接地阻抗计算和冲击响应曲线绘制模块对各接地引下线暂态电流和电压 记录模块提供的电流和电压数据进行处理得到接地网冲击阻抗和不同位置的冲击响应曲 线，并将结果存储于测试结果存储和记录模块；
[0010] 4)接地网状态评估和分析模块利用冲击接地阻抗计算和冲击响应曲线绘制模块 的当前数据和测试结果存储和记录模块的历史数据，对冲击接地阻抗进行趋势分析和冲击 响应曲线进行相关系数分析，从而评估该变电站接地网的腐蚀状态。
[0011] 所述的冲击接地阻抗Z计算如下：
[0012] Z = max(U0Ut-G(i))/max(Iin-Ji))，i = l...n
[0013] 其中max为取峰值；
[0014] Iin e为冲击响应输入端G输入的标准冲击电流波形序列，共η点，幅值A ;
[0015] Utjut e为冲击响应输入端G输出的暂态冲击电压波形序列，共η点，幅值V。
[0016] 所述的冲击响应曲线Imp :
[0017] ImpA⑴=Uout A⑴/Uout G(i)，i = l...n
[0018] 其中ImpA为冲击响应输出端A的冲击响应序列；
[0019] Utjut A为冲击响应输出端A的暂态冲击电压波形序列，共η点，幅值V ;
[0020] Uwt e为冲击响应输入端G输出的暂态冲击电压波形序列，共η点，幅值V。
[0021] 所述的当前曲线X和历史曲线y相关系数Rxy计算如下：
[0022] 计算两个序列的标准方差，
【主权项】
1. 一种变电站接地网腐蚀状态评估方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 选定变电站接地网冲击阻抗测试点作为冲击响应输入端，并根据接地网对角线长度 放置电压和电流测试线； 2) 现场冲击电流发生模块产生冲击电流作用在接地网上的输入接地引下线上，各接地 引下线暂态电流和电压记录模块采集现场冲击电流发生模块产生的冲击电流、输入接地引 下线的暂态响应电压波形以及不同位置的输出接地引下线的冲击响应电压波形； 3) 冲击接地阻抗计算和冲击响应曲线绘制模块对各接地引下线暂态电流和电压记录 模块提供的电流和电压数据进行处理得到接地网冲击阻抗和不同位置的冲击响应曲线，并 将结果存储于测试结果存储和记录模块； 4) 接地网状态评估和分析模块利用冲击接地阻抗计算和冲击响应曲线绘制模块的当 前数据和测试结果存储和记录模块的历史数据，对冲击接地阻抗进行趋势分析和冲击响应 曲线进行相关系数分析，从而评估该变电站接地网的腐蚀状态。
2. 根据权利要求1所述的一种变电站接地网腐蚀状态评估方法，其特征在于，所述的 冲击接地阻抗Z计算如下： Z = max(U0Ut-G(i))/max(Iin-G(i))，i = 1…η 其中max为取峰值； Iin c为冲击响应输入端G输入的标准冲击电流波形序列，共η点，幅值A ; Uratj;为冲击响应输入端G输出的暂态冲击电压波形序列，共η点，幅值V。
3. 根据权利要求1所述的一种变电站接地网腐蚀状态评估方法，其特征在于，所述的 冲击响应曲线Im ρ : Im pA(i) = Uout-A(i)/Uout-G(i)，i = 1…η 其中Im ρΑ为冲击响应输出端A的冲击响应序列； U?t_A为冲击响应输出端A的暂态冲击电压波形序列，共η点，幅值V ; Uratj;为冲击响应输入端G输出的暂态冲击电压波形序列，共η点，幅值V。
4. 根据权利要求1所述的一种变电站接地网腐蚀状态评估方法，其特征在于，所述的 当前曲线X和历史曲线y相关系数Rxy计算如下： 计算两个序列的标准方差，
按照如下公式计算出符合工程需要的相关系数Rxy，
O
5. -种实施权利要求1所述的变电站接地网腐蚀状态评估方法的系统，其特征在于， 包括现场冲击电流发生模块、各接地引下线暂态电流和电压记录模块、冲击接地阻抗计算 和冲击响应曲线绘制模块、测试结果存储和记录模块以及接地网状态评估和分析模块，所 述的现场冲击电流发生模块分别与各接地引下线暂态电流和电压记录模块、冲击接地阻抗 计算和冲击响应曲线绘制模块连接，所述的冲击接地阻抗计算和冲击响应曲线绘制模块分 别与各接地引下线暂态电流和电压记录模块、测试结果存储和记录模块以及接地网状态评 估和分析模块连接，所述的测试结果存储和记录模块与接地网状态评估和分析模块连接。
【专利摘要】本发明涉及一种变电站接地网腐蚀状态评估方法及其系统，包括现场冲击电流发生模块、各接地引下线暂态电流和电压记录模块、冲击接地阻抗计算和冲击响应曲线绘制模块、测试结果存储和记录模块以及接地网状态评估和分析模块；现场冲击电流发生模块产生冲击电流，各接地引下线暂态电流和电压记录模块采集冲击电流、输入接地引下线的暂态响应电压波形以及不同位置的输出接地引下线的冲击响应电压波形；冲击接地阻抗计算和冲击响应曲线绘制模块对各电流和电压数据进行处理得到接地网冲击阻抗和不同位置的冲击响应曲线；接地网状态评估和分析模块评估该变电站接地网的腐蚀状态。与现有技术相比，本发明具有简单、准确和不受现场运行条件的限制等优点。
【IPC分类】G01R31-02, G01R27-20
【公开号】CN104678246
【申请号】CN201510056616
【发明人】司文荣, 傅晨钊, 黄华, 杨凌辉, 陆启宇, 顾承昱
【申请人】国网上海市电力公司, 华东电力试验研究院有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月3日