CN104898023A - 一种基于传递函数曲线的接地网故障诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于传递函数曲线的接地网故障诊断方法，根据接地网在正常时和内部发生腐蚀或断点故障时传递函数的变化，采用雷电冲击电压信号作为激励信号，测量冲击激励下的电流信号，得到接地网的传递函数曲线，进而根据传递函数曲线的变化情况进行接地网的故障诊断；所述的诊断方法具体包括以下步骤：1)从接地网的信号输入线注入雷电冲击电压信号U；2)从接地网的输出端测量冲击电流输出信号I；3)将两种信号进行快速傅里叶变换得到其频域信号F₁(U)和F₂(I)；4)将其相比得到接地网的传递函数曲线；5)根据传递函数曲线的变化对接地网进行故障诊断。与现有技术相比，本发明具有诊断精确度高、操作方便等优点。

Description

一种基于传递函数曲线的接地网故障诊断方法

技术领域

本发明涉及一种接地网故障诊断方法，尤其是涉及一种基于传递函数曲线的接地网故障诊断方法。

背景技术

在电力***中，不管是输电线路还是变电站，都需要可靠有效的接地，接地网的状态好坏对于电网的运行具有重要作用。因此电力***的接地网是电网的关键设备。由于接地网深埋于地下，容易发生腐蚀，甚至产生断点，导致接地电阻变大，影响接地的可靠性，因此掌握接地网的状态对于保证电网的运行具有重要意义。

目前对于接地网状态的检测主要采用测量接地网不同引出端的接地电阻值，根据电网络理论推断接地网内部是否存在腐蚀或者断点故障。这种方法对于检测精度要求高，此外也要求算法的准确程度要高。接地网可以看做一个“黑盒子”，传递函数可对其特性进行描述。当其中存在腐蚀或者断点故障时，其外在表现为传递函数的变化，因此可以根据接地网传递函数进行其状态的检测及故障的诊断。

发明内容

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诊断精确度高、操作方便的基于传递函数曲线的接地网故障诊断方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于传递函数曲线的接地网故障诊断方法，其特征在于，根据接地网在正常时和内部发生腐蚀或断点故障时传递函数的变化，采用雷电冲击电压信号作为激励信号，测量冲击激励下的电流信号，得到接地网的传递函数曲线，进而根据传递函数曲线的变化情况进行接地网的故障诊断；所述的诊断方法具体包括以下步骤：

1)从接地网的信号输入线注入雷电冲击电压信号U；

2)从接地网的输出端测量冲击电流输出信号I；

3)将两种信号进行快速傅里叶变换得到其频域信号F1(U)和F2(I)；

4)将其相比得到接地网的传递函数曲线F(f)＝F2(I)/F1(U)；

5)根据传递函数曲线的变化对接地网进行故障诊断。

所述的雷电冲击电压信号通过雷电冲击电压源注入。

所述的雷电冲击电压源为产生波头时间1.2微妙，波尾时间50微妙的标准雷电波。

所述的冲击电流输出信号通过冲击电流测量仪测得。

所述的冲击电流测量仪记录流过接地网的电流曲线。

所述的根据传递函数曲线的变化对接地网进行故障诊断具体为：

在接地网的运行过程中进行传递函数曲线的测量，将其与初始传递函数曲线进行比较，如无变化，说明接地网不存在故障，当两者出现变化时，说明接地网存在腐蚀或断点故障，根据此进行接地网的故障诊断。

所述的初始传递函数曲线获得如下：

当接地网刚开始投运时，在接地网的信号输入线处注入标准雷电冲击电压信号，在接地网信号输出线处测量流过接地网的电流信号，计算接地网的传递函数曲线，获得接地网的初始传递函数曲线。

与现有技术相比，本发明根据接地网在正常时和内部发生腐蚀或断点故障时传递函数的变化，采用雷电冲击电压信号作为激励信号，测量冲击激励下的电流信号，得到接地网的传递函数曲线，进而根据传递函数曲线的变化情况进行接地网的故障诊断，从而具有诊断精确度高、操作方便等优点。

附图说明

图1为本发明测量示意图；

图2为传递函数曲线计算示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

为了满足电力***接地网故障检测的需要，本发明提供了一种基于传递函数曲线的接地网故障诊断方法，该方法从接地网的信号输入线注入雷电冲击电压信号U，从接地网的输出端测量冲击电流输出信号I，将两种信号进行快速傅里叶变换得到其频域信号F1(U)和F2(I)，将其相比得到接地网的传递函数曲线F(f)＝F2(I)/F1(U)，根据传递函数曲线的变化可对接地网进行故障诊断。

本发明所采用的技术方案是：以一个4×4的模拟接地网为例，如图1所示，包括接地网本体1、信号输入线2、雷电冲击电压3、信号输出线4、冲击电流测量仪5。雷电冲击电压源可产生波头时间1.2微妙，波尾时间50微妙的标准雷电波。冲击电流测量仪可以记录流过接地网的电流曲线。

本发明的特点是，根据接地网在正常时和内部发生腐蚀或断点故障时传递函数的变化，采用雷电冲击电压信号作为激励信号，测量冲击激励下的电流信号，得到接地网的传递函数曲线，进而根据传递函数曲线的变化情况进行接地网的故障诊断。

本发明的实施方法为：当接地网刚开始投运时，在接地网的信号输入线处注入标准雷电冲击电压信号，在接地网信号输出线处测量流过接地网的电流信号，计算接地网的传递函数曲线，具体的计算方式如图2所示。这样可以获得接地网的初始传递函数曲线。在接地网的运行过程中可依据同样的流程进行传递函数曲线的测量，将其与初始传递函数曲线进行比较，如无变化，说明接地网不存在故障，当两者出现变化时，说明接地网存在腐蚀或断点故障，根据此进行接地网的故障诊断。

Claims (7)

1.一种基于传递函数曲线的接地网故障诊断方法，其特征在于，根据接地网在正常时和内部发生腐蚀或断点故障时传递函数的变化，采用雷电冲击电压信号作为激励信号，测量冲击激励下的电流信号，得到接地网的传递函数曲线，进而根据传递函数曲线的变化情况进行接地网的故障诊断；所述的诊断方法具体包括以下步骤：

1)从接地网的信号输入线注入雷电冲击电压信号U；

2)从接地网的输出端测量冲击电流输出信号I；

3)将两种信号进行快速傅里叶变换得到其频域信号F₁(U)和F₂(I)；

4)将其相比得到接地网的传递函数曲线F(f)＝F₂(I)/F₁(U)；

5)根据传递函数曲线的变化对接地网进行故障诊断。

2.根据权利要求1所述的一种基于传递函数曲线的接地网故障诊断方法，其特征在于，所述的雷电冲击电压信号通过雷电冲击电压源注入。

3.根据权利要求2所述的一种基于传递函数曲线的接地网故障诊断方法，其特征在于，所述的雷电冲击电压源为产生波头时间1.2微妙，波尾时间50微妙的标准雷电波。

4.根据权利要求1所述的一种基于传递函数曲线的接地网故障诊断方法，其特征在于，所述的冲击电流输出信号通过冲击电流测量仪测得。

5.根据权利要求4所述的一种基于传递函数曲线的接地网故障诊断方法，其特征在于，所述的冲击电流测量仪记录流过接地网的电流曲线。

6.根据权利要求1所述的一种基于传递函数曲线的接地网故障诊断方法，其特征在于，所述的根据传递函数曲线的变化对接地网进行故障诊断具体为：

在接地网的运行过程中进行传递函数曲线的测量，将其与初始传递函数曲线进行比较，如无变化，说明接地网不存在故障，当两者出现变化时，说明接地网存在腐蚀或断点故障，根据此进行接地网的故障诊断。

7.根据权利要求6所述的一种基于传递函数曲线的接地网故障诊断方法，其特征在于，所述的初始传递函数曲线获得如下：

当接地网刚开始投运时，在接地网的信号输入线处注入标准雷电冲击电压信号，在接地网信号输出线处测量流过接地网的电流信号，计算接地网的传递函数曲线，获得接地网的初始传递函数曲线。