CN110907343B - 接地网腐蚀速率检测方法 - Google Patents
接地网腐蚀速率检测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110907343B CN110907343B CN201911126185.XA CN201911126185A CN110907343B CN 110907343 B CN110907343 B CN 110907343B CN 201911126185 A CN201911126185 A CN 201911126185A CN 110907343 B CN110907343 B CN 110907343B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- grounding grid
- corrosion
- frequency
- signal
- impedance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 121
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 121
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000001453 impedance spectrum Methods 0.000 claims abstract description 83
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 49
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 14
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 9
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/006—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light of metals
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
本申请涉及一种接地网腐蚀速率检测方法,通过为接地网提供扫频电压信号,并检测从接地网流出的扫频电流信号,根据扫频电压信号和扫频电流信号计算得到扫频阻抗谱。通过记录接地网所在位置的土壤电阻率,并根据接地网的结构和土壤电阻率对接地网进行阻抗谱仿真,得到标准阻抗谱。根据扫频阻抗谱与标准阻抗谱,计算接地网中导体的腐蚀程度和腐蚀位置,进一步根据腐蚀程度及腐蚀程度对应的检测时间,计算接地网的腐蚀速率。本申请提供的接地网腐蚀速率检测方法可以无需挖开接地网,故可以避免对接地网产生损害的同时实现对接地网腐蚀速率的检测,还可以大幅的减少了现场检修人员的时间,提高检测效率,从而及时避免潜伏性故障甚至变电站事故发生。
Description
技术领域
本申请涉及接地网腐蚀检测技术领域,特别是涉及一种接地网腐蚀速率检测方法。
背景技术
接地网是变电站安全运行的重要保证,其接地性能一直受到设计和生产运行部门的重视。在我国,因接地网腐蚀、发生断裂等缺陷引起的电力***的事故时有发生,且每次事故都会造成巨大的经济损失。
现有技术中,通常采用异频电流注入法对接地网腐蚀、发生断裂等缺陷进行检测。然而,现有的异频电流注入法,虽然可以一定程度上反映接地网的腐蚀程度,但其使用的异频电流源设备体积和电流较大,且测量结果容易受到工频及谐波的影响从而导致测量结果不准确。此外,异频电流注入法无法测量接地网腐蚀速率。
发明内容
基于此,有必要针对现有技术无法测量接地网腐蚀速率以及测量结果不准确的问题,提供一种接地网腐蚀速率检测方法。
本申请提供一种接地网腐蚀速率检测方法,包括:
为接地网提供扫频电压信号,并检测从所述接地网流出的扫频电流信号;
根据所述扫频电压信号和所述扫频电流信号计算得到扫频阻抗谱;
记录所述接地网所在位置的土壤电阻率,并根据所述接地网的结构和所述土壤电阻率对所述接地网进行阻抗谱仿真,得到标准阻抗谱;
根据所述扫频阻抗谱与所述标准阻抗谱,计算所述接地网中导体的腐蚀程度和腐蚀位置;
根据所述腐蚀程度及所述腐蚀程度对应的检测时间,计算所述接地网的腐蚀速率。
在其中一个实施例中,所述接地网腐蚀速率检测方法还包括:
在为接地网提供所述扫频电压信号之前,在所述接地网的网格中选取单元长度最小的网格,将所述单元长度最小的网格的两端分别作为所述接地网的输入口和所述接地网的输出口。
在其中一个实施例中,所述根据所述扫频阻抗谱与所述标准阻抗谱,计算所述接地网中导体的腐蚀程度和腐蚀位置,包括:
对所述扫频阻抗谱进行傅里叶反变换处理,得到实际时域阻抗信号,并对所述标准阻抗谱进行傅里叶反变换处理,得到标准时域阻抗信号;
根据所述实际时域阻抗信号和所述标准时域阻抗信号,计算所述接地网中导体的腐蚀程度和腐蚀位置。
在其中一个实施例中,所述根据所述实际时域阻抗信号与所述标准时域阻抗信号,计算所述接地网中导体的腐蚀程度和腐蚀位置,包括:
根据所述实际时域阻抗信号,计算所述接地网中的所有导***置;
根据所述导***置,分别计算所述实际时域阻抗信号与所述标准时域阻抗信号的比值;
判断所述比值是否大于预设阈值;
若所述比值大于或等于所述预设阈值,则所述标准阻抗谱对应的导体没有被腐蚀;
若所述比值小于所述预设阈值,则所述标准阻抗谱对应的导体的腐蚀位置即为所述腐蚀位置。
在其中一个实施例中,所述根据所述导***置,分别计算所述实际时域阻抗信号与每段导体对应的所述标准时域阻抗信号的比值,包括:
根据所述导***置,分别计算所述接地网中的每段导体被腐蚀时的所述标准时域阻抗信号;
分别计算所述实际时域阻抗信号与所述每段导体被腐蚀时的所述标准时域阻抗信号的比值。
在其中一个实施例中,所述实际时域阻抗信号为所述扫频阻抗谱进行傅里叶反变换处理后得到的复数值的实部。
在其中一个实施例中,所述标准时域阻抗信号为所述标准阻抗谱进行傅里叶反变换处理后得到的复数值的实部。
在其中一个实施例中,所述标准时域阻抗信号为:
其中,ρ为所述土壤电阻率,S为所述接地网的网格总面积,ε∞为高频介电常数,D为所述接地网的网格内的电通量,r为所述接地网的导体电阻率,l为所述接地网的总长度。
在其中一个实施例中,所述腐蚀速率为FMIN/h,FMIN为腐蚀程度,且h为产生腐蚀程度FMIN的时间,其中,ZM为所述实际时域阻抗信号,ZM(m,n)为腐蚀导***置为(m,n)时的所述标准时域阻抗信号。
在其中一个实施例中,所述扫频电压信号的频率范围为20Hz~30MHz。
在其中一个实施例中,所述扫频阻抗谱包括阻抗幅频特性和阻抗相频特性。
本申请提供的接地网腐蚀速率检测方法,可以为接地网提供扫频电压信号,并检测从接地网流出的扫频电流信号,根据扫频电压信号和扫频电流信号计算得到扫频阻抗谱。此外,通过记录接地网所在位置的土壤电阻率,并根据接地网的结构和土壤电阻率可以对接地网进行阻抗谱仿真,得到标准阻抗谱。根据扫频阻抗谱与标准阻抗谱,可以计算接地网中导体的腐蚀程度和腐蚀位置,并进一步根据腐蚀程度及腐蚀程度对应的检测时间,可以计算得到接地网的腐蚀速率。本申请提供的接地网腐蚀速率检测方法可以无需挖开接地网,故可以避免对接地网产生损害同时,实现对接地网腐蚀速率的检测,还可以大幅的减少现场检修人员的工作时间,提高了检测效率,从而可以及时避免潜伏性故障甚至变电站事故发生。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种接地网腐蚀速率检测方法流程图;
图2为本申请实施例提供的一种接地网腐蚀速率检测***连接结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种接地网某段导体处不同腐蚀程度下FMIN的变化曲线;
图4为本申请实施例提供的一种接地网腐蚀速率检测***中主控装置连接结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种接地网腐蚀速率检测***中扫频电源连接结构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种接地网腐蚀速率检测***中功率放大电路末级输出电路。
附图标号说明
100 接地网腐蚀速率检测***
10 接地网
110 输入口
120 输出口
20 扫频电源
210 信号发生电路
211 信号发生支路
212 控制支路
213 信号滤波支路
220 功率放大电路
221 输入级支路
222 推动级支路
223 输出级支路
224 保护级支路
230 阻抗变换器
240 供电电源
30 电流传感器
40 主控装置
410 数据获取单元
420 阻抗谱计算单元
430 接地网仿真单元
440 腐蚀速率计算单元
50 电阻率测量装置
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
在现有技术中的接地网监测方法通常需要挖开接地网10进行检测,浪费了大量人力物力,并且检测效率低下。此外,异频电流注入法需要向接地网10注入大电流,然后通过检测地表电磁强度来间接推算接地网10的腐蚀程度。其具有测试电流较大、测量时间长、受工频电磁场影响大等缺陷,容易导致检测精度发生变化,进而造成测量偏差。此外,异频电流注入法所需的测试仪器体积大,且无法实现接地网腐蚀速率在线监测,不能有效的反映潜伏性故障的变化趋势。
请参见图1,本申请提供一种接地网腐蚀速率检测方法,包括:
步骤S100,为接地网提供扫频电压信号,并检测从接地网流出的扫频电流信号;
步骤S200,根据扫频电压信号和扫频电流信号计算得到扫频阻抗谱;
步骤S300,记录接地网所在位置的土壤电阻率,并根据接地网的结构和土壤电阻率对接地网进行阻抗谱仿真,得到标准阻抗谱;
步骤S400,根据扫频阻抗谱与标准阻抗谱,计算接地网中导体的腐蚀程度和腐蚀位置;
步骤S500,根据腐蚀程度及腐蚀程度对应的检测时间,计算接地网的腐蚀速率。
请一并参见图2,本申请还提供一种接地网腐蚀速率检测***100。接地网腐蚀速率检测***100包括接地网10、扫频电源20、电流传感器30和主控装置40。扫频电源20与接地网10电连接,用于为接地网10提供扫频电压信号。电流传感器30串联于扫频电源20以及接地网10之间的回路上,用于检测接地网10的扫频电流信号。主控装置40与扫频电源20和电流传感器30分别电连接,用于接收扫频电压信号以及扫频电流信号,根据扫频电压信号和扫频电流信号计算接地网10的扫频阻抗谱,根据扫频阻抗谱计算得到接地网10的腐蚀程度和腐蚀位置,根据接地网10腐蚀程度和腐蚀程度对应的检测时间计算得到接地网10的腐蚀速率。在其中一个实施例中,接地网10具有输入口110和输出口120,其中输入口110和输出口120为接地网10中单元长度最小的网格的两端。在其中一个实施例中,接地网腐蚀速率检测***100还包括电阻率测量装置50。电阻率测量装置50与主控装置40电连接,用于测量接地网10所在位置的土壤电阻率,并将土壤电阻率发送至主控装置40。
可以理解,扫频电源20可以从接地网10的输入口110注入扫频范围为20Hz~30MHz的单位正弦波,即为接地网10提供扫频电压信号。且电流传感器30可以测量从输出口120流出的接地网10的响应电流,即扫频电流信号。根据扫频电压信号和扫频电流信号即可计算得到接地网10的扫频阻抗谱。扫频阻抗谱包括阻抗幅频特性和阻抗相频特性,可以表示为:
其中,Zx(ω)为接地网10的两端口的扫频阻抗谱,ΓL为接地网10的远端,即距离测试端口最远的两端口的反射系数,γ为接地网10的传播系数,l为接地网10的总长度,x为距离接地网10远端,即距离测试端口最远的两端口的长度,R(ω)为接地网10的频域复阻抗实部,X(ω)为接地网10的频域复阻抗的虚部。
通过采用宽频激励源输入扫频电压信号,可以通过输出口120测量接地网10流出的扫频电流信号,并根据扫频电流信号和扫频电压计算接地网10的分布阻抗特征,即扫频阻抗谱。通过记录接地网10所在位置的土壤电阻率,可以对接地网10进行阻抗谱仿真,得到标准阻抗谱。对比分析宽频激励源下的扫频阻抗谱和仿真得到的标准阻抗谱,可以针对不同断点的分布阻抗特征找出区别较为明显的频段,通过与预设阈值进行比较,可以判断接地网10中当前导***置以及导体状态是否达到腐蚀或断裂标准。
在其中一个实施例中,针对扫频阻抗谱中与仿真得到的标准阻抗谱具有较为明显区别的特征频域曲线,可以根据测量得到的扫频阻抗谱至空间位置的反傅里叶算法得到被腐蚀的导体的位置,并可以进一步基于分布阻抗信息获取接地网10导体的腐蚀点或断点位置。通过长时间(通常以年为单位)多次测量接地网10中腐蚀点或断点处FMIN值的变化,对比分析得到运行年限下该频段阻抗演变规律,得到其腐蚀速率。在其中一个实施例中,腐蚀速率可以为用每年FMIN值的变化量进行表示。
本申请提供的接地网腐蚀速率检测方法可以无需挖开接地网10,故可以避免对接地网10产生损害同时,实现对接地网10腐蚀速率的检测,还可以大幅的减少现场检修人员的工作时间,提高了检测效率,从而可以及时避免潜伏性故障甚至变电站事故发生。接地网腐蚀速率检测***100不需要大电流注入,避免了地电位抬升,具有较高的测量准确度。
在其中一个实施例中,接地网腐蚀速率检测方法还包括:在为接地网提供扫频电压信号之前,在接地网的网格中选取单元长度最小的网格,将单元长度最小的网格的两端分别作为接地网的输入口和接地网的输出口。可以理解,在接地网腐蚀速率检测方法中,可以选取接地网10中单元长度最小的网格的两端分别作为输入口110和输出口120。通过选取接地网10中单元长度最小的网格的两端分别作为输入口110和输出口120可以将接地网10中的其他网格视为带分布参数的传输线,同时还可以方便在现场对接地网10进行测试接线。若两个测量端口相距较远,会导致接线过长,则无法保证测试线频率响应。
在其中一个实施例中,根据扫频阻抗谱与标准阻抗谱,计算接地网中导体的腐蚀程度和腐蚀位置,包括:对扫频阻抗谱进行傅里叶反变换处理,得到实际时域阻抗信号,并对标准阻抗谱进行傅里叶反变换处理,得到标准时域阻抗信号。根据实际时域阻抗信号和标准时域阻抗信号,计算接地网中导体的腐蚀程度和腐蚀位置。在其中一个实施例中,实际时域阻抗信号为扫频阻抗谱进行傅里叶反变换处理后得到的复数值的实部。在其中一个实施例中,标准时域阻抗信号为标准阻抗谱进行傅里叶反变换处理后得到的复数值的实部。
可以理解,接地网腐蚀速率检测***100中的主控装置40可以将测量得到的扫频阻抗谱进行傅里叶反变换(IFFT)处理。IFFT的原理为:首先取频域信号(复数)的共轭复数,即虚部取反。然后再进行FFT变换,即可将频域信号转换到时域。由于FFT变换的结果为复数,故对频域进行IFFT变换后的结果也是复数,此时只需取该复数的实部,即可得到原时域信号。在其中一个实施例中,标准时域阻抗信号为:
其中,ρ为土壤电阻率,S为接地网的网格总面积,ε∞为高频介电常数,D为接地网的网格内的电通量,r为接地网的导体电阻率,l为接地网的总长度。
与此同时,可以采用电阻率测量装置50记录接地网10所在位置的土壤电阻率ρ。在其中一个实施例中,主控装置40还可以根据接地网10的实际结构以及实测的土壤电阻率ρ,仿真接地网10中腐蚀点或断点存在位置,得到标准阻抗谱。在仿真过程中,可以将接地网10中的每段导体进行编号,并在仿真时循环改变假设被腐蚀的某段导体,得到一系列标准阻抗谱后分别和实测扫频阻抗谱进行对比。首先,定义接地网10的腐蚀程度为:
其中,ZM(m,n)为仿真得到的坐标为(m,n)断点时的标准阻抗谱的时域阻抗信号,ZM为测量得到的接地网10的扫频阻抗谱的时域阻抗信号。
在其中一个实施例中,根据实际时域阻抗信号与标准时域阻抗信号,计算接地网中导体的腐蚀程度和腐蚀位置,包括:根据实际时域阻抗信号,计算接地网中的所有导***置。根据导***置,分别计算实际时域阻抗信号与标准时域阻抗信号的比值。判断比值是否大于预设阈值。若比值大于或等于预设阈值,则标准阻抗谱对应的导体没有被腐蚀。若比值小于预设阈值,则标准阻抗谱对应的导体的腐蚀位置即为腐蚀位置。
在其中一个实施例中,根据导***置,分别计算实际时域阻抗信号与每段导体对应的标准时域阻抗信号的比值,包括:根据导***置,分别计算接地网中的每段导体被腐蚀时的标准时域阻抗信号。分别计算实际时域阻抗信号与每段导体被腐蚀时的标准时域阻抗信号的比值。
可以理解,ZM即为对扫频阻抗谱进行傅里叶反变换处理,得到实际时域阻抗信号。ZM(m,n)即为对标准阻抗谱进行傅里叶反变换处理,得到标准时域阻抗信号。在其中一个实施例中,预设阈值可以为0.1,当FMIN小于0.1时,即可以判定当前仿真位置(m,n)为腐蚀点或者断点,若FMIN大于0.1时,则可以判定当前仿真位置(m,n)处无明显腐蚀或者断裂。请一并参见图3,进一步的,通过在线多次测量接地网10的扫频阻抗谱,并记录FMIN随时间变化趋势,可计算得到接地网10的腐蚀速率。
请一并参见图4,在其中一个实施例中,主控装置40包括数据获取单元410、阻抗谱计算单元420、接地网仿真单元430、腐蚀速率计算单元440。数据获取单元410与扫频电源20和电流传感器30分别电连接,用于接收扫频电压信号以及扫频电流信号。阻抗谱计算单元420与数据获取单元410电连接,用于根据扫频电压信号和扫频电流信号计算接地网10的扫频阻抗谱。接地网仿真单元430与电阻率测量装置50电连接,用于根据接地网10的结构和土壤电阻率对接地网进行阻抗谱仿真,以得到接地网10的标准阻抗谱。腐蚀速率计算单元440分别与阻抗谱计算单元420和接地网仿真单元430电连接,用于根据扫频阻抗谱和标准阻抗谱,计算接地网10的腐蚀程度和腐蚀速率。
请一并参见图5,在其中一个实施例中,扫频电源20包括信号发生电路210、功率放大电路220和阻抗变换器230。信号发生电路210用于生成扫频信号。功率放大电路220的输入端与信号发生电路210的输出端电连接,用于对扫频信号进行放大处理。阻抗变换器230与功率放大电路220的输出端以及输入口110分别电连接,用于对功率放大电路220的输出端和输入口110之间的阻抗、电流和/或电压进行调整。在其中一个实施例中,扫频电源20还包括供电电源240。供电电源240与信号发生电路210、功率放大电路220以及阻抗变换器230分别电连接,用于分别为信号发生电路210、功率放大电路220以及阻抗变换器230供电。
在其中一个实施例中,扫频电源20的扫频范围为20HZ~30MHZ。可以理解,扫频电源20为接地网腐蚀速率检测***100的激励源。其中,信号发生电路210可以包括信号发生器,信号发生器可以用于产生波形信号并进行频率调节。功率放大电路220可以用于扫频信号的功率进行放大。阻抗变换器230可以用于对功率放大电路220和接地网10负载之间的阻抗、电流或电压变换处理。供电电源240可以为上述各部分电路和器件提供工作电压。另外,扫频电源20还可以包括频率、电流的输出监控以及显示电路,可以方便对接地网10的腐蚀速率测量过程中数据的记载与调节。
在其中一个实施例中,信号发生电路210包括信号发生支路211、控制支路212和信号滤波支路213。信号发生支路211用于生成扫频信号。控制支路212的输出端与信号发生支路211的输入端电连接,用于生成控制信号,并发送控制信号至信号发生支路211,以控制信号发生支路211生成扫频信号。信号滤波支路213的输入端与信号发生支路211的输出端电连接,用于对信号发生支路211生成的扫频信号进行滤波处理。可以理解,信号滤波支路213可以包括工频陷波电路,可以有效滤除外界工频干扰对***运行的影响,从而提高接地网腐蚀速率检测***检测腐蚀速率的准确性。
在其中一个实施例中,功率放大电路220包括输入级支路221、推动级支路222、输出级支路223。输入级支路221的输入端与信号滤波支路213的输出端电连接,用于获取扫频信号。推动级支路222的输入端与输入级支路221的输出端电连接,用于对扫频信号的电压进行放大处理。输出级支路223的输入端与推动级支路222的输出端电连接,用于对扫频信号的电流进行放大处理。在其中一个实施例中,功率放大电路220还包括保护级支路224。保护级支路224的输入端与输出级支路223的输出端电连接,且保护级支路224的输出端与阻抗变换器230电连接,用于为输入级支路221、推动级支路222和输出级支路223提供保护。在其中一个实施例中,输出级支路223为六对晶体管组成互补推挽并联式输出结构。
可以理解,由于信号发生电路210中的信号发生器产生的信号通常比较微弱,无法驱动作为负载的接地网10。因此,需要采用功率放大电路220对生成的扫频信号进行放大,以提升扫频信号的输出功率。可以理解,本申请对功率放大电路220的工作频率不作限定,只要其可以满足激励源的设计要求即可。在其中一个实施例中,功率放大电路220的工作频率可以位于30Hz-30 MHz的频带内。此外,功率放大电路220可以对扫频信号的频率和电流实现连续调节,并可以在保证足够输出电流(0-0.05A)的条件下连续工作。可以理解,功率放大电路220的设置可以保证扫频信号的输出频,从而保证接地网腐蚀速率检测***100在测量接地网10时的准确性。
在其中一个实施例中,功率放大电路220可以包括功率放大器。由于线性功率放大器具有电磁兼容性好、电路简单、成本低、电压电流纹波小等优点,可以采用线性功率放大器。其中,线性功率放大器中的输入级、推动级和输出级等支路可以采用现有技术。针对线性功率放大器的末级输出,可以采用互补推挽式输出以减小导通损耗。在其中一个实施例中,请一并参见图6,可以利用15W的±5V的直流电源进行供电。其中,六对晶体管可以组成互补推挽并联的输出形式,设计最大输出功率POM=11W,则每只输出管的最大管耗为:
每只输出管的最大集电极电流为:
其中,本实施例中电阻单位均为Ω。可以理解,通过采用六对晶体管可以组成互补推挽并联的输出形式,可以减小导通损耗,从而提高接地网腐蚀速率检测***检测腐蚀速率的准确性。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种接地网腐蚀速率检测方法,其特征在于,包括:
为接地网提供扫频电压信号,并检测从所述接地网流出的扫频电流信号;
根据所述扫频电压信号和所述扫频电流信号计算得到扫频阻抗谱;
记录所述接地网所在位置的土壤电阻率,并根据所述接地网的结构和所述土壤电阻率对所述接地网进行阻抗谱仿真,得到标准阻抗谱;
根据所述扫频阻抗谱与所述标准阻抗谱,计算所述接地网中导体的腐蚀程度和腐蚀位置;
根据所述腐蚀程度及所述腐蚀程度对应的检测时间,计算所述接地网的腐蚀速率;
其中,所述根据所述扫频阻抗谱与所述标准阻抗谱,计算所述接地网中导体的腐蚀程度和腐蚀位置,包括:
对所述扫频阻抗谱进行傅里叶反变换处理,得到实际时域阻抗信号,并对所述标准阻抗谱进行傅里叶反变换处理,得到标准时域阻抗信号;
根据所述实际时域阻抗信号,计算所述接地网中的所有导***置;
根据所述导***置,分别计算所述接地网中的每段导体被腐蚀时的所述标准时域阻抗信号;
分别计算所述实际时域阻抗信号与所述每段导体被腐蚀时的所述标准时域阻抗信号的比值;
判断所述比值是否大于预设阈值;
若所述比值大于或等于所述预设阈值,则所述标准阻抗谱对应的导体没有被腐蚀;
若所述比值小于所述预设阈值,则所述标准阻抗谱对应的导体的腐蚀位置即为所述腐蚀位置。
2.根据权利要求1所述的接地网腐蚀速率检测方法,其特征在于,还包括:
在为接地网提供所述扫频电压信号之前,在所述接地网的网格中选取单元长度最小的网格,将所述单元长度最小的网格的两端分别作为所述接地网的输入口和所述接地网的输出口。
3.根据权利要求1所述的接地网腐蚀速率检测方法,其特征在于,所述实际时域阻抗信号为所述扫频阻抗谱进行傅里叶反变换处理后得到的复数值的实部。
4.根据权利要求1所述的接地网腐蚀速率检测方法,其特征在于,所述标准时域阻抗信号为所述标准阻抗谱进行傅里叶反变换处理后得到的复数值的实部。
7.根据权利要求1所述的接地网腐蚀速率检测方法,其特征在于,所述扫频电压信号的频率范围为20Hz~30MHz。
8.根据权利要求1所述的接地网腐蚀速率检测方法,其特征在于,所述扫频阻抗谱包括阻抗幅频特性和阻抗相频特性。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911126185.XA CN110907343B (zh) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | 接地网腐蚀速率检测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201911126185.XA CN110907343B (zh) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | 接地网腐蚀速率检测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110907343A CN110907343A (zh) | 2020-03-24 |
CN110907343B true CN110907343B (zh) | 2023-01-24 |
Family
ID=69818031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201911126185.XA Active CN110907343B (zh) | 2019-11-18 | 2019-11-18 | 接地网腐蚀速率检测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110907343B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113295565A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-08-24 | 深圳供电局有限公司 | 测试含氟灭火剂腐蚀性的方法和*** |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1110707C (zh) * | 1999-07-02 | 2003-06-04 | 清华大学 | 发变电站接地网腐蚀及断点的诊断方法及其测量、诊断*** |
US7088115B1 (en) * | 2004-12-16 | 2006-08-08 | Battelle Energy Alliance, Llc | Electrochemical impedance spectroscopy system and methods for determining spatial locations of defects |
CN102495291A (zh) * | 2011-12-13 | 2012-06-13 | 武汉大学 | 一种变电站接地网腐蚀状态阻抗频率响应测量方法 |
CN102646213A (zh) * | 2012-02-24 | 2012-08-22 | 上海交通大学 | 基于混沌粒子群算法的接地网腐蚀诊断***的检测方法 |
CN103837775A (zh) * | 2014-03-17 | 2014-06-04 | 国家电网公司 | 一种接地网腐蚀诊断的方法及装置 |
CN104914313A (zh) * | 2015-06-10 | 2015-09-16 | 国网上海市电力公司 | 一种基于扫频阻抗测量的接地网故障诊断方法 |
CN109444555A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-03-08 | 国网河北省电力有限公司沧州供电分公司 | 一种接地网阻抗变频检测方法与装置 |
-
2019
- 2019-11-18 CN CN201911126185.XA patent/CN110907343B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110907343A (zh) | 2020-03-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hashmi et al. | Calibration of on-line partial discharge measuring system using Rogowski coil in covered-conductor overhead distribution networks | |
CN105223530B (zh) | 高频局部放电检测仪检定***及其检定方法 | |
CN102288872B (zh) | 基于信号注入法的小电流接地***单相接地故障测距方法 | |
CN203643553U (zh) | 一种电缆故障定位及绝缘老化测试装置 | |
CN109580722B (zh) | 一种基于交流导纳法的接地网腐蚀监测方法和装置 | |
CN104678246A (zh) | 一种变电站接地网腐蚀状态评估方法及其*** | |
CN209590197U (zh) | 一种基于时域脉冲反射法的电缆故障定位装置 | |
KR101407864B1 (ko) | 임피던스 연산 장치 및 이를 포함하는 정현파 함수형 활선 절연저항 측정 장치 | |
CN109444781A (zh) | 一种基于信号传播特性的gis局放特高频灵敏度校验方法 | |
CN205103389U (zh) | 高频局部放电检测仪检定*** | |
CN112782539A (zh) | 一种电缆绝缘缺陷检测方法及检测*** | |
CN113740661B (zh) | 电缆缺陷定位方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN108548962A (zh) | 一种接地网交流、直流和冲击电阻综合测试***及方法 | |
CN108008254A (zh) | 一种变电站接地网故障诊断方法及装置 | |
CN104931793A (zh) | 一种变电站接地网接地阻抗获取方法 | |
CN102540013B (zh) | 变电站接地网频率响应测试装置 | |
CN110907343B (zh) | 接地网腐蚀速率检测方法 | |
Liu et al. | A magnetic detecting and evaluation method of substation’s grounding grids with break and corrosion | |
Shi et al. | Application of augmented spread spectrum time domain reflectometry for detection and localization of soft faults on a coaxial cable | |
Fischer et al. | Perspective on spatially-resolved diagnostic methods for power cables | |
CN110907344B (zh) | 接地网腐蚀速率检测*** | |
CN108896947B (zh) | 换流站直流场暂态电压非接触式测量装置的现场校准方法及暂态电压测量方法 | |
CN106610464B (zh) | 判定变压器绕组变形测试仪选频滤波性能的***及方法 | |
Artale et al. | DC series arc faults in PV systems. Detection methods and experimental characterization | |
CN207232365U (zh) | 一种变压器局部放电高频测试仪检测频带的检验电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |