电气工程学报, 2015, 10(8): 14-21 doi:

综述

变电站接地网缺陷诊断无损评价方法综述

司文荣1, 傅晨钊1, 卞晓亮2, 施春波2, 徐志斌3

1.国家电网上海电力科学研究院 上海 200437

2.国家电网上海崇明供电公司 上海 200122

3.厦门红相电力设备有限公司 厦门 361001

Overview of the Nondestructive Evaluation Methods for Substation Grounding Grids Fault Diagnosis

Si Wenrong1, Fu Chenzhao1, Bian Xiaoliang2, Shi Chunbo2, Xu Zhibin3

1.State Grid Shanghai Electric Power Research Institute Shanghai 200437 China

2.State Grid Shanghai Chongming Power Supply Company Shanghai 200122 China

3.Xiamen Red Phase Power Equipment Co. Ltd Xiamen 361001 China

责任编辑: 李小平

收稿日期: 2015-05-10   网络出版日期: 2015-08-25

Received: 2015-05-10   Online: 2015-08-25

作者简介 About authors

司文荣 男 1981年生,博士,高级工程师,长期从事输变电设备故障诊断及信号处理技术研究。

傅晨钊 男 1975年生,博士,高级工程师,长期从事电力设备故障诊断及管理技术研究。

摘要

总结了变电站接地网缺陷诊断无损评价方法,包括DL/T标准检测、电阻网络节点、磁感应强度、电化学分析和超声导波检测共计5种较常用的方法。对上述变电站接地网的5种缺陷诊断无损评价方法进行了分类和比较,并介绍了变电站接地网缺陷诊断无损评价方法的现状。在此基础上,对变电站接地网缺陷诊断无损评价方法的发展进行展望,指出了基于信号输入和输出的变电站接地网状态响应检测是今后值得开展的研究课题。

关键词: 接地网 ; 缺陷诊断 ; 无损评价 ; 状态响应 ; 检测方法

Abstract

The nondestructive evaluation methods for defect diagnosis for substation grounding grids are summarized, including the DL/T standard detection method, resistive network method, network node magnetic induction method, electrochemical analysis and ultrasonic guided wave detection method, which belongs to five commonly used methods nowadays. The nondestructive evaluation method for diagnosis of various defects of the substation grounding grids are classified and compared, and the their situation is also introduced. Based on those works, the development of nondestructive evaluation methods for substation grounding grids fault diagnosis are discussed, then it is pointed out that detection method based on the substation grounding state response of the input and output signals is a research topic worthy of future development.

Keywords: Grounding grid ; fault diagnosis ; nondestructive evaluation ; state response ; detection method

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本文引用格式

司文荣, 傅晨钊, 卞晓亮, 施春波, 徐志斌. 变电站接地网缺陷诊断无损评价方法综述. 电气工程学报[J], 2015, 10(8): 14-21 doi:

Si Wenrong. Overview of the Nondestructive Evaluation Methods for Substation Grounding Grids Fault Diagnosis. Journal of Electrical Engineering[J], 2015, 10(8): 14-21 doi:

1 引言

变电站的接地是保证电力系统安全可靠运行的重要措施,一般的方法是敷设接地网,接地网不仅为各种电气设备提供一个公共参考地,而且在电力系统故障时能迅速排泄故障电流,并降低地电位的升高[1]。因而接地网接地性能的优劣直接关系到电力系统工作人员的人身安全和各种电气设备的安全及正常运行。近年来,随着用电需求的快速增长,电力系统规模和容量迅速扩大,接地短路电流越来越大,对接地网的安全可靠性提出了更高的要求。敷设接地网所用的材料主要是扁钢,施工时焊接不良、土壤腐蚀、接地短路电流的电动力作用等原因,导致扁钢及接地扁钢的腐蚀、断裂,如图1所示,使接地性能下降。当系统发生接地短路时,可能造成地电位异常或分布不均,电力系统中性点的偏移以及电力设备机壳上的危险电压。因此,发展接地网缺陷诊断方法,特别是无损评价方法[2],及时了解接地网的现状,避免事故的发生,大大减少了停役时间和开挖维修的工作量,节约开挖维修的费用,具有重要的经济意义和社会意义[3]

图1

图1   国网上海崇明供电公司35kV 变电站接地网开挖结果

Fig.1   35kV substation grounding grids excavation results from state grid shanghai chongming power supply company


2 接地网缺陷诊断无损评价方法

从20世纪80年代开始,接地网的诊断方法经过了30多年的发展,特别是最近10年随着计算机、传感器以及信息技术的高速发展,诊断方法不断完善,新的诊断理论也不断产生,下面对目前比较流行的5种方法进行逐一介绍。

2.1 DL/T标准检测法

电力行业标准DL/T 475—2006指出了合理评估接地网状况[4],需完成接地装置的电气完整性、接地阻抗、场区地表电位梯度、接触电位和跨步电位差、转移电位等参数或指标,除了电气完整性,其他参数均为工频特性参数。其中,最重要的接地阻抗测试方法如图2所示,为了抗干扰,现场测量均使用异频法测得阻抗后推算工频阻抗,例如:R50 = (R47 + R53)/2;试验电源宜在3~20A,频率宜在45~65Hz范围。如果采用工频电流测试大型接地装置的工频特性参数,则应采用独立电源或经隔离变压器供电,并尽可能加大试验电流,幅值不宜小于50A,目前这种大电流试验方法由于需要试验设备过于笨重,一般情况下已不采用。

图2

图2   接地网接地阻抗试验接线示意图

Fig.2   Wiring diagram of grounding impedance test for grounding grids


本方法经过数十年发展,目前检测手段可靠,国内外测试设备层出不穷,设计理念也越来越人性化和操作简便化,数据处理均都较为合理。

2.2 电阻网络节点法

基于参数识别法的电网络接地网腐蚀诊断技术[5,6],利用数值计算软件(包)作为诊断的基本工具。其流程为:将接地网等效为纯电阻网络,地网竣工(修复)之后,各段导体的原始电阻值已确定(标称值);当接地网运行多年后某些导体出现腐蚀或者发生断裂,此时的支路电阻与标称值相比较大。通过测量接地引下线间的端口电阻值,建立腐蚀前后端口电阻变化值与支路变化值的关系。借助最优化计算原理,求解得到腐蚀前后接地网支路电阻变化值,从而判断地网及断点情况。目前相关研究资料表明,可以采用不动点测量,如图3所示,即在大中型接地网腐蚀诊断中,固定某一可及节点,另一可及节点按照某种规律轮换,进而对所形成的一组组节点进行端口电阻的测量。上述的诊断数值计算流程图如图4所示。

图3

图3   不动点测量示意图

Fig.3   Schematic diagram of fixed point measurement


图4

图4   缺陷诊断数值计算流程图

Fig.4   Flow chat of fault diagnosis numerical calculation


目前国内清华大学、重庆大学、西安交通大学、国家电网陕西电科院等科研院所对此方法有着不同程度的研究和现场应用,但目前成熟、可靠的检测装置还没有研制出台,能够处理现场实际问题比如图样缺失、施工和图样不一致等相关先进数据处理技术还需要进一步研究和完善。

2.3 磁感应强度法

该方法[7,8]在现有理论计算方法和接地网分析软件的基础上,计算激励电流在地表面激发的磁感应强度,分析土壤结构对地表面磁感应强度的影响;通过接地网的两个引导体直接注入和抽出异频的正弦波激励电流,基于电磁感应原理测量地表面磁感应强度分布,从而诊断网络导体腐蚀变细和断点缺陷。如图5a所示,接地网正常时,与仿真情况基本相符;图5b所示导体缺陷附近地表面区域磁感应强度下降明显,几乎跌落为零,约下降了100nT[9]图6所示为华北电力大学研制的移动式异频微弱磁感应强度地面分布测量系统[10]

图5

图5   地表面磁感应强度分布情况

Fig.5   Surface magnetic induction intensity distribution


图6

图6   移动式异频微弱磁感应强度地面分布测量系统

Fig.6   Mobile transponder measurement system of weak magnetic induction on ground


2.4 电化学分析法

利用电化学方法检测接地网的腐蚀情况,就是利用接地体在腐蚀过程中,会产生相应电化学作用的特性,来进行腐蚀检测。通过测得接地网的导体与土壤腐蚀体系的电化学特征来确定接地体在特定土壤环境中的腐蚀程度或速率。腐蚀监测是一种量化方法,它可用来评估腐蚀控制和防护方法的效能,从而又可以为这些方面的优化设计提供依据。图7为华北电力科学研究院有限责任公司研发的接地网腐蚀状态电化学检测系统[11,12,13]

图7

图7   接地网腐蚀状态电化学检测系统

Fig.7   The grounding grids corrosion state electrochemical detection system


2.5 超声导波检测法

超声导波检测法利用超声波的匀速传播且碰到缺陷可以在缺陷处发生反射的特性,进行腐蚀检测。由激励探头发射的超声波在工件的不连续区会产生发射,被接收探头接收,通过分析接收到的信号数据,就可以得知扁钢的缺陷情况。通过计算探头接收到的两组反射波的时间差乘以超声波传播的速度,就能得出缺陷的实际位置[14],反射波的波幅可以估算缺陷的大小。理论上检测扁钢仅需换能器安装部分考虑外置,无需大面积开挖,对接地网地况无特殊要求,对于埋地扁钢可以方便检测腐蚀的具体位置,对扁钢进行维护。图8是北京工业大学开展相关研究时的简易PCB线圈换能器试验,其最终研究成果在温州电力局洋湾220kV变电站进行了现场检测[15]

图8

图8   简易PCB线圈换能器试验

Fig.8   A simple PCB coil transducer test


3 接地网缺陷诊断无损评价方法分类和比较

如下所示,对上述目前开展较多的DL/T标准检测、电阻网络节点、磁感应强度、电化学分析和超声导波检测共计5种方法进行了分类和比较。可以得出,变电站接地网缺陷诊断无损评价方法主要分为四大类:基于电路理论的方法、基于电磁场的方法、电化学分析方法以及超声导波检测方法。目前国内外多个高校和科研单位分别采用各种不同的方法探索接地网缺陷故障诊断并取得了大量研究成果[16,17]

   接地网缺陷诊断无损评价方法分类和比较

Tab.  Classification and comparison of grounding grids fault diagnosis methods for nondestructive evaluation

方法原理优点缺点
DL/T
标准
检测
电路原理概念清楚,方法成熟测量工作量大,无法反映腐蚀程度和断点情况
电阻
网络
节点
电路、
数值计算
原理概念清楚,测试简单测试精度难以保证,结果受图样不全或施工改造影响大
磁感
应强
电磁原理概念清楚,测试工作量大结果受图样不全或施工改造影响大,计算工作量大
电化
学分
腐蚀电化学方法相对成熟,测试简单只能获得局部腐蚀数据,全站检测工作量大
超声
导波
检测
无损检测、
波动理论
方法相对成熟、结果清楚直接检测结果局限性较大,全站检测工作量大

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基于电路理论的接地网腐蚀故障诊断方法都是以接地网的网络节点作为可及节点,并且利用接地引下线将网络节点引出,作为测试节点。接地网上固定导体之间的电阻是一定的,通过计算测试节点间的电阻值是否发生变化,进行对比分析就可判断接地网中某段导体是否出现腐蚀或者断裂。该方法原理概念清楚,测试简单,但测试精度难以保证,结果受图样不全或施工改造影响大。

电磁场分析法通过测量实际地网电位分布或磁场分布,与理论计算的电场或磁场比较可以获得局部电场或磁场的分布,进行接地网的局部缺陷检测。该方法原理概念清楚,测试工作量大,但测试结果受图样不全或施工改造影响大,而且全站接地网的计算工作量也大。

电化学分析法则是通过测定接地网导体与土壤腐蚀体系的电化学特性来确定接地导体在特定土壤环境中的腐蚀程度或速率。该方法相对成熟,测试简单,但只能获得局部腐蚀数据,全站检测工作量大。

超声导波检测法类似于探地雷达[18]、电涡流等无损检测技术[19],以及大量应用于工程结构的材料性能和缺陷的无损检测[20]。该方法相对成熟,测试简单,但检测结果局限性较大,全站检测工作量大。

因此,可以得出目前国内外变电站接地网缺陷诊断无损评价方法,包括DL/T标准检测法、电阻网络节点法、磁感应强度法、电化学分析法和超声导波检测法共计5种较常用方法均有自身的优缺点,检测的对象参数各不相同,不能相互替代。

4 基于信号输入和输出的接地网状态响应检测探讨

4.1 基本原理

基于信号输入和输出的系统状态响应检测最早由加拿大的E.P.Dick和C.C.Erven提出[21],在电力系统设备诊断中应用最为成功的是变压器绕组变形[22]。在较高的频率下,变电站接地网和变压器绕组一样,均可视为一个由电阻、电容共和电感等分布参数构成的无源双端口网络,其特性可由端口传递函数H(jω)反映。随着运行年限的增加,土壤和环境对接地网导体的腐蚀,以及运行过程中,短路电流冲击造成有缺陷接地网导体的进一步有效截面减少等。因此可以考虑将基于信号输入和输出的系统状态响应检测应用与变电站接地网运行状态检测,该方法是可以并且值得开展的研究课题。

测试原理如图9所示,激励源信号注入到接地网的一定选定重要接地引下线,同时记录时域上的激励信号序列XiU(n)和响应信号序列YoU(n)(响应信号的采集可以是输入信号注入的被选定重要接地引下线,也可以是另一个重要接地引下线),并对两个信号进行快速傅里叶变换(FFT),得到频域上的激励信号序列XiV( f )和响应信号序列YoV( f ),进而计算频率响应。幅频特性与相频特性所含信息重复,通常利用幅频特性进行判断,计算式为

图9

图9   接地网状态响应检测原理图

Fig.9   Principle of state response detection for grounding grids


考虑到目前传统的工频接地阻抗测试已近不能全面反映接地网是否存在腐蚀、断点的现状,以及DL/T266—2012《接地装置冲击特性参数测试导则》对接地网冲击接地阻抗测试的要求,本文对变电站接地网扫频阻抗和幅频响应自动测试诊断以及接地网冲击接地阻抗和响应自动测试诊断两个系统的研究方案进行探讨。

4.2 接地网扫频阻抗和幅频响应自动测试

图10给出了变电站接地网扫频阻抗和幅频响应自动测试诊断系统的一种研究方案,在不停电和不进行大面积开挖的情况下,仅仅依靠接地网引下线作为信号输入和输出端,就可对接地网的运行状态即腐蚀情况进行检测。图10中,扫频信号输入端in和电压极测试线连接于功率放大器,选择出线开关避雷器接地排引下线作为扫频信号输出端(out)。扫频信号输入端(in)、扫频信号输出端(out)连接至采样电阻,和扫频信号输入端(in)对应接地引下线上套置的罗氏线圈共3路电压信号连接至数据采集装置。经测试记录并进行计算和分析,绘制接地网扫频阻抗曲线R( f )以及接地网2个选定接地引下线作为输入输出的幅频响应曲线H( f )为

再分别与数据库中对应的历史曲线进行相关系数计算即可用于评估接地网运行状态即腐蚀程度。

图10

图10   变电站接地网扫频阻抗和幅频响应自动测试诊断系统

Fig.10   The automatic test and diagnosis system for substation grounding grids of sweep impedance and amplitude-frequency response


4.3 接地网冲击接地阻抗和响应自动测试

图11则给出了变电站接地网冲击接地阻抗和响应自动测试诊断系统的一种研究方案,实验结果如图12所示。与4.2节描述不同的是利用便携式冲击电流发生器代替扫频信号发生器,对地网接地引下线注入暂态冲击电流,冲击电流波形选择8/20μs以模拟直击雷过电压产生的雷电流,10/350μs以模拟感应雷过电压产生的雷电流。为采样准确,设置暂态波形记录仪采样率100MS/s或以上。测试记录并进行计算和分析,绘制冲击阻抗Rimpulse(i)和响应曲线Himpulse( f )为

图11

图11   变电站接地网冲击接地阻抗和响应自动测试诊断系统

Fig.11   The automatic test and diagnosis system for substation grounding grids of impulse impedance and amplitude-frequency response


图12

图12   实验用雷电冲击电流波形

Fig.12   Lightning impulse currents used in test


同样,再分别与数据库中对应的历史曲线进行相关系数计算即可用于评估接地网运行状态即腐蚀程度。Rimpulse(i)的峰值大小也可以作为评估依据。

上述两种基于信号输入和输出的接地网状态响应检测方法仅由国网上海市电力公司申请了专利,但相关课题研究还在开展之中。

4.4 其他问题讨论

对于较旧的变电站接地网,由于没有投运时进行测试的历史数据,扫频阻抗和幅频响应自动测试诊断系统没有历史幅频响应曲线,无法得到当前曲线与历史曲线的相关系数,同样冲击接地阻抗和响应自动测试诊断也没有历史的冲击响应曲线,但冲击接地阻抗测试值是可以按照相关标准进行判断的。

如何选定2个接地引下线作为信号输入和输出端,其测试结果能否代表整个接地网的运行状态,是需要进行仿真计算以及现场试验研究的。

此外,近年来电力系统的稳定性逐步增大,人为因素造成的系统故障正逐步减少,而操作过电压以及雷电过电压所造成的故障比例有所增加,即变电站接地装置流过高频分量电流形成的暂态效应或者是呈现出冲击接地阻抗特性,对此,本文提出的基于信号输入和输出的接地网状态响应检测方法能够对应此工况。

5 结论

目前国内外变电站接地网缺陷诊断无损评价方法,包括DL/T标准检测、电阻网络节点、磁感应强度、电化学分析和超声导波检测共计5种较常用方法均有自身的优缺点,检测的对象参数各不相同,不能相互替代。

在现有诊断技术无法全面准确反映接地网缺陷状态的情况下,在研究新方法的同时,可联合各种诊断方法的使用,同时针对各种不同的情况区别使用诊断方法,例如在有明确施工图样等条件下,应用电学法;无明确施工图样下,应用电磁法;周围电磁环境较差下,应用无损探伤法。

此外,基于信号输入和输出的接地网状态响应检测方法,将变电站接地网不同接地引下线间的导体布置和连续等效成系统,利用历史数据进行趋势分析和比较从而对接地网状态进行评估和缺陷诊断,相应的课题研究和应用值得开展。

参考文献

钱国超, 刘渝根, 田资 , .

遗传算法在接地网腐蚀故障诊断中的应用研究

[J]. 电瓷避雷器, 2014,2(18):52-59.

[本文引用: 1]

Qian guochao, Liu Yugen, Tian Zi , et al.

Research on the applicaiton of genetic algorithm in fault diagnosis of grounding grid corrosion

[J]. Insulators and Surge Arresters, 2014,2(18):52-59.

[本文引用: 1]

史庆岩, 何为, 杨帆 .

基于模拟退火遗传算法的接地网故障磁场诊断方法研究

[J]. 电力系统保护与控制, 2012,40(20):52-55.

DOI:10.7667/j.issn.1674-3415.2012.20.009      URL     [本文引用: 1]

Shi Qingyan, He Wei, Yang Fan .

Magnetic fault diagnosis of grounding grid based on simulated annealing genetic algorithm

[J]. Power System Protection and Control, 2012,40(20):52-55.

DOI:10.7667/j.issn.1674-3415.2012.20.009      URL     [本文引用: 1]

刘健, 倪云峰, 王树奇 , .

接地网的分块模型及分块故障诊断

[J]. 高电压技术, 2011,37(5):1194-1202.

[本文引用: 1]

Liu Jian, Ni Yunfeng, Wang Shuqi , et al.

Grounding grids corrosion diagnosis using a block dividing approach

[J]. High Voltage Engineer, 2011,37(5):1194-1202.

[本文引用: 1]

DL/T 475 接地装置特性参数测量导则[S]. 2006.

[本文引用: 1]

刘健, 倪云峰, 王森 , .

可及节点位置偏移条件下接地网故障诊断的研究

[J]. 高压电器, 2009,45(5):67-72.

[本文引用: 1]

Liu Jian, Ni Yunfeng, Wang Sen , et al.

Grounding grids corrosion diagnosis with touchable nodes deviation

[J]. High Voltage Apparatus, 2009,45(5):67-72.

[本文引用: 1]

刘渝根, 王硕, 孟宪 , .

接地网腐蚀诊断优化测量方法

[J]. 重庆大学学报, 2008,31(11):1303-1306.

URL     [本文引用: 1]

Simulated experiments of grounding grid corrosion were conducted based on two 220 kV substation models. In initial diagnosis, the measurement nodal points were planned to great span, small piecemeal, and large piecemeal jointing fixed points. A comparative study of the three measurement plans was carried out. The results show that the large piecemeal with fixed points had the best performance and could be used as a practical method for diagnosing grounding grid corrosion.

Liu Yugen, Wang Shuo, Meng Xian , et al.

A corrosion diagnosis method for optimized measurement of grounding grids

[J]. Journal of Chongqing University, 2008,31(11):1303-1306.

URL     [本文引用: 1]

Simulated experiments of grounding grid corrosion were conducted based on two 220 kV substation models. In initial diagnosis, the measurement nodal points were planned to great span, small piecemeal, and large piecemeal jointing fixed points. A comparative study of the three measurement plans was carried out. The results show that the large piecemeal with fixed points had the best performance and could be used as a practical method for diagnosing grounding grid corrosion.

刘洋, 崔翔, 齐磊 , .

基于磁感应原理的变电站接地网腐蚀诊断方法

[J]. 中国电机工程学报, 2009,29(4):97-103.

URL     [本文引用: 1]

为提高变电站接地网腐蚀诊断的效率和精度,提出一种新的诊断方法。基于有限元方法,计算激励电流在地表激发的磁感应强度,通过仿真计算,分析土壤结构对地表磁感应强度的影响;通过接地网的两下引导体直接注入和抽出异频的正弦波激励电流,基于电磁感应原理测量地表磁感应强度分布,诊断网格导体腐蚀变细和断点故障;结合变电站实际的电磁干扰环境,设计磁感应强度测量系统。实验和现场检测结果表明所提方法简便、有效,诊断系统满足测试需要,可用于工程实际。

Liu Yang, Cui Xiang, Qi Lei , et al.

Method of corrosion diagnosis of substations' grounding grids based on electromagnetic induction theory

[J]. Proceedings of CSEE, 2009,29(4):97-103.

URL     [本文引用: 1]

为提高变电站接地网腐蚀诊断的效率和精度,提出一种新的诊断方法。基于有限元方法,计算激励电流在地表激发的磁感应强度,通过仿真计算,分析土壤结构对地表磁感应强度的影响;通过接地网的两下引导体直接注入和抽出异频的正弦波激励电流,基于电磁感应原理测量地表磁感应强度分布,诊断网格导体腐蚀变细和断点故障;结合变电站实际的电磁干扰环境,设计磁感应强度测量系统。实验和现场检测结果表明所提方法简便、有效,诊断系统满足测试需要,可用于工程实际。

刘洋, 崔翔, 赵志斌 .

测量磁感应强度诊断变电站接地网断点

[J]. 高电压技术, 2008,34(7):1389-1394.

[本文引用: 1]

Liu Yang, Cui Xiang, Zhao Zhibin .

Method of diagnosing the conductor broken point of grounding grids in substation based on measuring the magnetic induction intensity

[J]. High Voltage Engineer, 2008,34(7):1389-1394.

[本文引用: 1]

刘洋, 崔翔, 赵志斌 , .

变电站接地网腐蚀诊断磁场检测系统的设计与应用

[J]. 电工技术学报, 2009,24(1):176-182.

[本文引用: 1]

Liu Yang, Cui Xiang, Zhao Zhibin , et al.

Design and application of testing magnetic field system for corrosion diagnosis of grounding grids in substation

[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2009,24(1):176-182.

[本文引用: 1]

刘洋 .

变电站接地网缺陷诊断方法和技术的研究

[D]. 北京:华北电力大学, 2008.

[本文引用: 1]

张秀丽, 骆平, 莫逆 , .

接地网腐蚀状态电化学检测系统的开发与应用

[J]. 中国电机工程学报, 2008,28(19):152-156.

URL     [本文引用: 1]

开发研制接地网腐蚀原位电化学检测系统,采用小孔限流电化学传感器,实现了接地网金属电化学测试电流的限流;采用小波滤波软件和电化学检测参数解析软件,排除了发电厂、变电站、输电线路以及土壤等测试环境对电化学测试响应信号的干扰,准确解析出所测量接地网金属的极化电阻、土壤电阻等电化学参数。采用该系统进行接地网腐蚀检测时,无需开挖或停运地网,只需将传感器插入土壤中(15 cm左右),测试引线连接在接地引下线上,便可获得地网金属腐蚀速度和腐蚀状态信息。

Zhang Xiuli, Luo Ping, Mo Ni , et al.

Development and application of electrochemical detection system for grounding grid corrosion state

[J]. Proceedings of the CSEE, 2008,28(19):152-156.

URL     [本文引用: 1]

开发研制接地网腐蚀原位电化学检测系统,采用小孔限流电化学传感器,实现了接地网金属电化学测试电流的限流;采用小波滤波软件和电化学检测参数解析软件,排除了发电厂、变电站、输电线路以及土壤等测试环境对电化学测试响应信号的干扰,准确解析出所测量接地网金属的极化电阻、土壤电阻等电化学参数。采用该系统进行接地网腐蚀检测时,无需开挖或停运地网,只需将传感器插入土壤中(15 cm左右),测试引线连接在接地引下线上,便可获得地网金属腐蚀速度和腐蚀状态信息。

张秀丽, 杨妮, 骆平 , .

恒电流充电曲线技术测量碳钢接地网腐蚀速率

[J]. 中国电机工程学报, 2010,30(14):90-95.

URL     [本文引用: 1]

接地网的腐蚀检测可以有效避免由地网腐蚀而引起的电力系统事故的发生,而恒电流充电曲线技术可以快速测量碳钢接地网的腐蚀速率。该文采用限流传感器测量了接地网金属试样在施加不同阶跃电流和不同埋地面积下的恒电流充电曲线,由充电曲线解析软件得到了试样的极化电阻,通过分析阶跃电流值对极化电阻值的影响以及不同阶跃电流下的响应电位与稳态电位差值的对数和时间的线性相关性,研究了使极化在线性区内的阶跃电流范围;通过分析接地网碳钢试样极化电阻值随试样埋入土壤中面积变化曲线,确定了传感器的有效限流面积。研究表明,施加的阶跃电流值控制在45 mA左右时,既保证了极化电位在线性区范围内,又减小了体系响应电位的测量误差;限流传感器的有效测试面积约为20 cm2。

Zhang Xiuli, Yang Ni, Luo Ping , et al.

Corrosion rate measurement of carbon steel grounding grid with galvanostatic charging cure technique

[J]. Proceedings of the CSEE, 2010,30(14):90-95.

URL     [本文引用: 1]

接地网的腐蚀检测可以有效避免由地网腐蚀而引起的电力系统事故的发生,而恒电流充电曲线技术可以快速测量碳钢接地网的腐蚀速率。该文采用限流传感器测量了接地网金属试样在施加不同阶跃电流和不同埋地面积下的恒电流充电曲线,由充电曲线解析软件得到了试样的极化电阻,通过分析阶跃电流值对极化电阻值的影响以及不同阶跃电流下的响应电位与稳态电位差值的对数和时间的线性相关性,研究了使极化在线性区内的阶跃电流范围;通过分析接地网碳钢试样极化电阻值随试样埋入土壤中面积变化曲线,确定了传感器的有效限流面积。研究表明,施加的阶跃电流值控制在45 mA左右时,既保证了极化电位在线性区范围内,又减小了体系响应电位的测量误差;限流传感器的有效测试面积约为20 cm2。

张秀丽, 莫逆, 罗毅 , .

腐蚀电化学检测技术在接地网上的应用前景

[J]. 华北电力技术, 2007, 增刊1:140-143.

[本文引用: 1]

Zhang Xiuli, Mo Ni, Luo Yi , et al.

Applicatin prospect of electro-chemical corrosion detection technology in earthed system

[J]. North China Electric Power, 2009,Sup(1):140-143.

[本文引用: 1]

焦敬品, 钟茜, 吴斌 , .

窄板中超声导波传播特性试验研究

[J]. 工程力学, 2013,30(7):255-275.

DOI:10.6052/j.issn.1000-4750.2012.02.0076      URL     [本文引用: 1]

For the safety evaluation of narrowband used in engineering structures, the propagation characteristics of guided waves in a narrowband are investigated experimentally. Firstly, the characteristics of guided waves propagated in an infinite plate is theoretical analyzed; then the contrastive experiments are conducted in narrowbands with different widths using different modes of guided waves. It is found that comparing to the lamb modes, shear horizontal waves (SH0) are almost not affected by the boundary of a narrowband, and the width variation of a narrowband has no influence on the waveforms of an SH0 mode when the width of a narrowband is bigger than the width of electromagnetic acoustic transducers. Finally, the SH0 mode guided wave is used to the non-destructive testing (NDT) of flat steel in a ground grid. It is showed that a SH0 mode can propagate a long distance in flat steel, and can be used for NDT of buried flat steel. The developed method provides feasible scheme for the health monitoring of narrowbands in engineering structures.

Jiao Jingpin, Zhong Qian, Wu Bin , et al.

On propagation characteristics of guided waves in narrowband

[J]. Engineering Mechanics, 2013,30(7):255-275.

DOI:10.6052/j.issn.1000-4750.2012.02.0076      URL     [本文引用: 1]

For the safety evaluation of narrowband used in engineering structures, the propagation characteristics of guided waves in a narrowband are investigated experimentally. Firstly, the characteristics of guided waves propagated in an infinite plate is theoretical analyzed; then the contrastive experiments are conducted in narrowbands with different widths using different modes of guided waves. It is found that comparing to the lamb modes, shear horizontal waves (SH0) are almost not affected by the boundary of a narrowband, and the width variation of a narrowband has no influence on the waveforms of an SH0 mode when the width of a narrowband is bigger than the width of electromagnetic acoustic transducers. Finally, the SH0 mode guided wave is used to the non-destructive testing (NDT) of flat steel in a ground grid. It is showed that a SH0 mode can propagate a long distance in flat steel, and can be used for NDT of buried flat steel. The developed method provides feasible scheme for the health monitoring of narrowbands in engineering structures.

钟茜 .

电力系统扁钢超声导波无损评价方法研究

[D]. 北京:北京工业大学硕士论文, 2012.

[本文引用: 1]

张蓬鹤, 何俊佳 .

接地网故障诊断算法研究综述

[J]. 电气应用, 2010,29(2):76-78.

[本文引用: 1]

Zhang Penghe, He Junjia .

The research overview of grounding grid fault diagnosis algrithom

[J]. Electrotechnical Application, 2010,29(2):76-78.

[本文引用: 1]

张蓬鹤, 何俊佳 .

接地网缺陷诊断的研究综述

[J]. 自动化与仪器仪表, 2009,45(5):22-24.

DOI:10.1016/j.neunet.2019.12.008      URL     PMID:31887684      [本文引用: 1]

In the estimation problem for delayed static neural networks (SNNs), constructing a proper Lyapunov-Krasovskii functional (LKF) is crucial for deriving less conservative estimation criteria. In this paper, a delay-product-type LKF with negative definite terms is proposed. Based on the third-order Bessel-Legendre (B-L) integral inequality and mixed convex combination approaches, a less conservative estimator design criterion is derived. Furthermore, the desired estimator gain matrices and the H performance index are obtained by solving a set of linear matrix inequalities (LMIs). Finally, a numerical example is given to demonstrate the effectiveness of the proposed method.

Zhang Penghe, He Junjia .

The research overview of grounding grid fault diagnosis

[J]. Automation & Instrumentation, 2009,45(5):22-24.

DOI:10.1016/j.neunet.2019.12.008      URL     PMID:31887684      [本文引用: 1]

In the estimation problem for delayed static neural networks (SNNs), constructing a proper Lyapunov-Krasovskii functional (LKF) is crucial for deriving less conservative estimation criteria. In this paper, a delay-product-type LKF with negative definite terms is proposed. Based on the third-order Bessel-Legendre (B-L) integral inequality and mixed convex combination approaches, a less conservative estimator design criterion is derived. Furthermore, the desired estimator gain matrices and the H performance index are obtained by solving a set of linear matrix inequalities (LMIs). Finally, a numerical example is given to demonstrate the effectiveness of the proposed method.

蓝茂明 .

变电站接地网故障诊断技术研究现状

[J]. 电气开关, 2012,1(1):1-3.

[本文引用: 1]

Lan Maoming .

Research on fault diagnosis technology of a substation grounded grid

[J]. Electric Switchgear, 2012,1(1):1-3.

[本文引用: 1]

王炯耿, 林群, 罗宏建 , .

接地网扁钢超声导波检测试验研究

[J]. 浙江电力, 2012,4(1):4-7.

[本文引用: 1]

Wang Jionggeng, Lin Qun, Luo Hongjian , et al.

Research on ultrasonic guided wave test of flat steel for grounding grid

[J]. Zhejiang Electric Power, 2012,4(1):4-7.

[本文引用: 1]

肖凯, 焦敬品, 马庆增 .

复杂圆钢结构中超声导波传播特性研究

[J]. 广东电力, 2014,27(5):28-33.

[本文引用: 1]

Xiao Kai, Jiao Jingpin, Ma Qingzeng .

Study on propagation characteristic of ultrasonic guided-wave in complicated round steel structure

[J]. Guangdong Electric Power, 2014,27(5):28-33.

[本文引用: 1]

Dick E P, Erven C C .

Transformer diagnostic testing by frequency response analysis

[J]. IEEE Trans. on Power Apparatus and System, 1978,97(6):2144-2153.

[本文引用: 1]

姚周飞, 王之浩 .

变压器在线频响法关键技术研究与实验分析

[J]. 华东电力, 2014,42(6):1164-1167.

[本文引用: 1]

Yao Zhoufei, Wang Zhihao .

Key technology research and experimental analysis of transformer online frequency response

[J]. East China Electric Power, 2014,42(6):1164-1167.

[本文引用: 1]

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