接地网腐蚀诊断技术实用化研究

摘要

随着电力系统的不断发展，对电网安全、稳定及经济运行的要求越来越高。由于接地网导体埋在地下，常因土壤多年的腐蚀而使性能变坏，威胁着电力系统的安全运行和变电站内工作人员与电气设备的安全。工程上一般通过大面积开挖检查其腐蚀情况。这种方法带有盲目性，工程量较大。目前，一些专家学者对接地网故障诊断原理、数学模型等方面进行了研究，在一定程度上能诊断出接地网的故障，但工程实用化程度较差。
　　 本文首先通过对腐蚀诊断理论在以往工作中发现的问题进行总结，其中主要包括：现场测量数据的优化选取；接地网引下线偏移对诊断误差的影响；现场试验中缺少具有实用性的诊断软件及数据传输装置。本文通过以下从解决了上述问题：
　　 ①从理论出发，推导出接地网支路的灵敏度理论公式，并通过研究发现并总结出支路电阻变化对网络端口电阻变化的影响规律，优化诊断过程中接地网腐蚀诊断测量数据的选取，提高诊断速度，精度性。并结合仿真实验验证了该诊断方法的正确性和可靠性。
　　 ②通过ATP仿真软件结合实际工程情况，总结出引下线偏移对诊断误差影响，并提出腐蚀诊断技术现场在试验中的改进措施。
　　 ③采用C++语言编写了接地网腐蚀诊断软件及数据传输接口。实现工程中接地网支路节点的自动编号，关联矩阵的自动录入，实现地网拓扑关联矩阵自动生成，测量数据直接录入计算机等功能，大大减少现场实验人员准备及实验工作量；采用优化测量方法后，其测量节点对的选取更加具有针对性，消除了以往接地网腐蚀诊断实验现场测量时数据量较大，缺少有效选取数据的方法，并大大提高了数据的应用效率，提高诊断结果的准确性。
　　 ④在贵阳、安顺、铜仁等地结合优化诊断方法进行了现场试验，准确地判断出接地网导体腐蚀情况。现场的开挖的情况表明，该诊断方法已经达到了工程实用的要求。
　　 此外，通过现场开挖发现的大量接地网施工以及后续改造方面的问题，从为使接地网腐蚀诊断技术推广的角度，编写了《接地网腐蚀诊断技术导则》。
　　 接地网腐蚀优化诊断实用化方法在不停电和不进行大面积开挖条件下，为变电站接地网腐蚀情况，提供了准确实用的优化诊断方法，从而大大减少了接地网腐蚀诊断的盲目性和工作量，一定程度上提高了电力系统运行的安全可靠性。该方法不但能够对运行多年变电站的接地网腐蚀状况进行快速准确诊断，对新铺设地网的质量验收也有着实际意义。现场实际应用表明，优化诊断方法对实际接地网中的各种故障都有很高的诊断率，各方面已初步达到工程实用的要求。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1研究的意义

1.2国内外研究现状

1.3本文研究内容

2 接地网腐蚀诊断理论简介

2.1引言

2.2故障诊断理论

2.2.1接地网在土壤中的腐蚀机理

2.2.2故障诊断理论

2.2.3故障参数识别法

2.3接地网故障诊断方程的建立

2.3.1特勒根定理的简介

2.3.2故障诊断方程建立

2.4计算方法介绍

2.5本章小结

3 接地网腐蚀诊断方法以往问题总结及其改进

3.1接地网腐蚀诊断方法以往问题总结

3.2接地网腐蚀诊断方法测量节点对选取规律探讨

3.2.1支路灵敏度公式推导

3.2.2 ATPDraw试验平台简介

3.2.3接地网中支路电阻对端口电阻的影响规律探讨

3.2.4测量节点对选取规律总结

3.2.5伪故障支路的排除

3.3接地网导体引下线偏移影响

3.4实际地网仿真试验验证

3.5本章小结

4 腐蚀诊断软件及数据传输接口

4.1软件介绍

4.2程序实现的功能

4.3数据传输接口及数据测量装置

4.4本章小结

5 现场试验

5.1引言

5.2现场实验方法

5.2.1现场实验步骤

5.2.2故障判断标准

5.3现场试验

5.3.1贵阳220kV南郊变电站

5.3.2遵义220kV海龙变电站

5.3.3凯里220kV镇远变电站

5.3.4安顺110kV高坡变电站

5.3.5贵阳惠水220kV湾塘变电站

5.4本章小结

6 结论

致谢

参考文献

附录