一種接地網(wǎng)隱患智能檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于大型接地網(wǎng)狀態(tài)檢測(cè)領(lǐng)域，涉及一種接地網(wǎng)隱患智能檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在發(fā)電廠、變電站、電氣化鐵路以及通信系統(tǒng)中，為了確保設(shè)備正常運(yùn)行及人員及電力、電子設(shè)備的安全，需要設(shè)置大型的接地網(wǎng)。接地網(wǎng)埋設(shè)在地下，其隱蔽特性決定了工作狀態(tài)檢測(cè)的復(fù)雜程度，接地裝置的作用十分重要，一旦接地裝置存在腐蝕斷裂隱患，輕則影響設(shè)備運(yùn)行，嚴(yán)重的將會(huì)擴(kuò)大事故范圍，造成設(shè)備損毀和人員傷亡，所以一直以來(lái)針對(duì)接地網(wǎng)腐蝕斷裂程度的檢測(cè)方法不斷在研究。因?yàn)榻拥鼐W(wǎng)埋藏在地下的特性，只能通過(guò)接地引下線來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，大型接地網(wǎng)的接地引下線數(shù)量很多，導(dǎo)致檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)距離收放、移動(dòng)測(cè)試線纜成為檢測(cè)工作中時(shí)間占用比最大的工作，通常要占用90%以上。而且在較多的線纜長(zhǎng)距離敷設(shè)的情況下，線纜會(huì)產(chǎn)生纏繞，導(dǎo)致檢測(cè)效率明顯下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種運(yùn)用工頻作為檢測(cè)信號(hào)、增大電流、檢測(cè)電流平衡分布、分布式的接地網(wǎng)隱患智能檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種接地網(wǎng)隱患智能檢測(cè)裝置，包括采集單元、計(jì)算機(jī)和信號(hào)源;所述采集單元包括模擬開(kāi)關(guān)、濾波模塊、采集模塊、單片機(jī)、繼電器控制模塊、存儲(chǔ)模塊和485接口模塊；
所述模擬開(kāi)關(guān)的輸入端通過(guò)導(dǎo)線與接地裝置的引下線相連接;所述模擬開(kāi)關(guān)的輸出端經(jīng)所述濾波模塊接所述采集模塊的相應(yīng)端口；所述采集模塊的輸出端接所述單片機(jī)的相應(yīng)端口；
所述存儲(chǔ)模塊與所述單片機(jī)的相應(yīng)端口相連接；
所述繼電器控制模塊的控制輸入端接所述單片機(jī)的相應(yīng)控制輸出端;所述繼電器控制模塊的控制輸出端接所述信號(hào)源的相應(yīng)端口；所述信號(hào)源的輸出端接所述采集模塊的相應(yīng)輸入端；
所述計(jì)算機(jī)通過(guò)485接口模塊與單片機(jī)的相應(yīng)端口相連接。
[0005]所述信號(hào)源包括空氣開(kāi)關(guān)、接觸器、合閘控制開(kāi)關(guān)、分閘控制開(kāi)關(guān)、變壓器T、電流互感器CT和指示燈H;
所述空氣開(kāi)關(guān)的第一觸點(diǎn)QF-1的靜臂接三相電源A相端LI;所述空氣開(kāi)關(guān)的第一觸點(diǎn)QF-1的動(dòng)臂經(jīng)所述接觸器的第一主觸點(diǎn)KM-1接所述變壓器T原邊的一端；
所述空氣開(kāi)關(guān)的第二觸點(diǎn)QF-2的靜臂接三相電源B相端L2;所述空氣開(kāi)關(guān)的第二觸點(diǎn)QF-2的動(dòng)臂經(jīng)所述接觸器的第二主觸點(diǎn)KM-2接所述變壓器T原邊的另一端；
所述空氣開(kāi)關(guān)的第三觸點(diǎn)QF-3的靜臂接三相電源C相端L3;所述空氣開(kāi)關(guān)的第三觸點(diǎn)QF-3的動(dòng)臂經(jīng)所述分閘控制開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)KF-1接所述接觸器的線圈的火線端口； 所述空氣開(kāi)關(guān)的第四觸點(diǎn)QF-4的靜臂接三相電源零相端N;所述空氣開(kāi)關(guān)的第四觸點(diǎn)QF-4的動(dòng)臂經(jīng)所述合閘控制開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸點(diǎn)KH-1接所述接觸器的線圈的零線端口；
所述接觸器的常開(kāi)觸點(diǎn)KM-3并聯(lián)在所述合閘控制開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸點(diǎn)KH-1的兩端；
所述指示燈H接在所述空氣開(kāi)關(guān)的第三觸點(diǎn)QF-3的動(dòng)臂與空氣開(kāi)關(guān)的第四觸點(diǎn)QF-4的動(dòng)臂之間；
所述變壓器T的副邊輸出電壓端U接所述采集模塊的相應(yīng)輸入端；
所述電流互感器CT的輸出端I接所述采集模塊的相應(yīng)輸入端。
[0006]所述繼電器控制模塊包括三極管Ql和三極管Q2;
所述三極管Ql和三極管Q2的基極分別接所述單片機(jī)的相應(yīng)端口；所述三極管Ql和三極管Q2的發(fā)射極分別接地；
所述分閘控制開(kāi)關(guān)的線圈接在VCC12V電源與所述三極管QI的集電極之間；
所述合閘控制開(kāi)關(guān)的線圈接在所述在VCC12V電源與所述三極管Q2的集電極之間。
[0007]所述模擬開(kāi)關(guān)的型號(hào)為⑶4067;所述濾波模塊的型號(hào)為MAX262;米集模塊的型號(hào)為CS5550;所述單片機(jī)的型號(hào)為T(mén)MS320;所述485接口模塊的型號(hào)為RSM485ST;所述存儲(chǔ)模塊的型號(hào)為IDT3834;所述三極管Ql和三極管Q2的型號(hào)分別為9013。
[0008]利用接地網(wǎng)隱患智能檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)方法，包括如下步驟:
(1)線路連接:將多個(gè)采集單元分別設(shè)置在變電站不同區(qū)域，采集單元與計(jì)算機(jī)分別采用485通信來(lái)傳輸采集數(shù)據(jù);利用采集單元連接接地網(wǎng)引下線的所屬設(shè)備，同時(shí)將信號(hào)源的兩個(gè)大電流輸出端中的參考端通過(guò)電源線連接在主變中性點(diǎn)的接地網(wǎng)引下線上，信號(hào)源的兩個(gè)大電流輸出端中的加電端連接在待測(cè)變電站裝置接地引下線上;記錄采集裝置通道對(duì)應(yīng)接地引下線位置信息和加電端位置信息；
(2)加電檢測(cè):計(jì)算機(jī)中安裝控制軟件;所述控制軟件輸出控制指令給采集單元的單片機(jī)，單片機(jī)輸出控制信號(hào)給信號(hào)源，對(duì)接地網(wǎng)施加大電流;同時(shí)所述控制軟件發(fā)送時(shí)間同步命令給采集單元，采集單元收到同步命令后實(shí)時(shí)并行采集并上傳數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)接收并保存采集單元各個(gè)端口的電壓值；
(3)順序檢測(cè):移動(dòng)加電端到下一個(gè)待測(cè)變電站裝置接地引下線上，記錄加電端位置信息;執(zhí)行步驟(2)的操作，依次檢測(cè)完所有引下線；
(4)繪圖:利用圖符庫(kù)和基本繪圖工具繪制出被檢測(cè)廠站的變電站布局圖;所述變電站布局圖包括變電站的內(nèi)部布局信息、變電站的運(yùn)行設(shè)備位置信息和接地線引下線的位置信息;
(5)定義及對(duì)應(yīng)測(cè)量點(diǎn):在所述變電站布局圖中定義接地網(wǎng)引下線的測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)，然后將每個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)點(diǎn)通過(guò)測(cè)量端口對(duì)應(yīng)接到接地網(wǎng)被測(cè)點(diǎn)上；
(6)根據(jù)控制終端得到的檢測(cè)裝置各個(gè)端口的數(shù)值判斷出接地網(wǎng)的運(yùn)行狀況；
如果裝置所得到的各個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間的電壓值近似相等，則證明信號(hào)源兩根電流輸出線連接的兩個(gè)接地網(wǎng)引下線之間的接地網(wǎng)狀態(tài)良好；
如果裝置所得到的任意兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)或區(qū)域之間電壓值出現(xiàn)明顯的斷崖式壓差，則證明信號(hào)源兩根電流輸出線連接的兩個(gè)接地網(wǎng)引下線之間的接地網(wǎng)存在隱患缺陷，且故障點(diǎn)存在于出現(xiàn)壓差的兩個(gè)檢測(cè)點(diǎn)或區(qū)域之間，同時(shí)壓差越大說(shuō)明故障點(diǎn)的腐蝕越嚴(yán)重，當(dāng)壓差接近50V時(shí)，說(shuō)明故障點(diǎn)已經(jīng)完全斷裂； 如果控制終端所得到的多個(gè)檢測(cè)點(diǎn)之間均存在明顯壓差，則證明信號(hào)源兩根電流輸出線連接的兩個(gè)接地網(wǎng)引下線之間的接地網(wǎng)有多處隱患缺陷。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能夠在不影響接地網(wǎng)正常運(yùn)行的情況下，運(yùn)用工頻作為檢測(cè)信號(hào)、增大電流、檢測(cè)電流平衡分布、分布式的檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)接地網(wǎng)，可以將檢測(cè)裝置分布在待測(cè)區(qū)域中，大大縮短了測(cè)試線纜的長(zhǎng)度，極大縮短了布線時(shí)間，同時(shí)通過(guò)測(cè)試數(shù)據(jù)直觀看到電流在接地網(wǎng)上流過(guò)的路徑，根據(jù)平衡程度來(lái)判定接地網(wǎng)腐蝕斷裂情況；為接地網(wǎng)做出正確、安全的評(píng)估;分布式設(shè)計(jì)可以接入多臺(tái)檢測(cè)裝置來(lái)適應(yīng)不同規(guī)模的大型接地網(wǎng)。
[0010]本發(fā)明無(wú)需對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行挖掘，可以在接地網(wǎng)正常運(yùn)行的情況下對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，本發(fā)明能夠軟件生成報(bào)告的功能所以能及時(shí)匯報(bào)缺陷，令產(chǎn)品從檢測(cè)到得到結(jié)果是很迅速的；同時(shí)，接地網(wǎng)在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，在變電站內(nèi)高壓母線和變壓器及接地網(wǎng)上的零序電流會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的電場(chǎng)干擾，影響測(cè)量精度，當(dāng)檢測(cè)