接地网导体定位方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种接地网导体定位方法、装置及系统，所述方法包括：获取由垂直设置在接地网导体上方的传感器阵列采集的感应磁场信号；其中，感应磁场信号是利用激励源向接地网导体注入激励电流产生的；根据感应磁场信号及所述激励电流，确定接地网导体平行于地面的磁感应强度分量；对接地网导体平行于地面的磁感应强度分量进行求导处理，确定磁感应强度分量对应的主峰坐标，根据主峰坐标，对接地网导体进行定位。本发明专利技术基于磁场法实现接地网拓扑快速定位，有效探测接地网拓扑，大幅度节省成本，有效地降低后续腐蚀检测等工作量，提高了测量的准确性和快速性，提升了磁场信号采集的速度，加速磁场信号的采集和处理，方便现场的快速定位接地网导体。速定位接地网导体。速定位接地网导体。

【技术实现步骤摘要】
接地网导体定位方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及接地网导体
，尤指一种接地网导体定位方法、装置及系统。

技术介绍

[0002]接地网是维护电力系统稳定运行，保障运行维护人员和电力设备安全的电力系统重要组成部分。电气装置在遭受到雷击或电力系统发生短路故障时，可以迅速通过接地网排泄故障电流，并且有效降低地电位升。因此接地网的性能好坏对于电力系统的安全有着极为重要的意义。
[0003]由于土壤因素复杂多样和接地网运行年限的影响，接地网腐蚀断裂情况常有发生，当接地网的导体发生腐蚀后，其截面积会变小，导致接地电阻变大，接地性能会随之降低。极端情况下会导致导体断裂，使得接地网失去保护电力设备和工作人员安全的作用，造成严重的事故威胁；同时，由于接地网是通过镀锌扁钢焊接铺设在地底，由于在施工过程中的一些疏忽导致的导体虚焊或者漏焊，焊接点易腐蚀失效，从而形成电气连接不良的问题，同样也会影响接地网的性能。因接地网接地性能不达标而导致的变电站停电事故也经常发生。
[0004]国内外近些年来针对接地网的缺陷检测研究开展了大量的工作，目前接地网腐蚀检测的主流方法可分为基于电网络理论、电磁场理论和电化学理论。但是接地网腐蚀检测的前提是一致被测接地网系统的拓扑结构，从而有效地开展后续工作。因此接地网拓扑快速定位以及精准检测具有重要的研究价值。
[0005]目前，常见的现有接地网拓扑快速定位方法有如下三种：
[0006]1)通过选定一矩形测量区域，在测量区域内利用接地网的上引接地体，从一点注入电流并从另一点抽出电流，测量接地网地表面垂直于地表面方向的磁感应强度或平行于地表面方向的磁感应强度，经过对磁感应强度进行数字滤波处理后消去噪音干扰，通过微分法，首先求取垂直于地表面方向的磁感应强度的1阶导数的模、3阶导数的模、5阶导数的模或平行于地表面方向的磁感应强度的2阶导数的模、4阶导数的模，其次获取主瓣峰值的坐标位置，即为测量区域内接地网支路所在位置，最后根据接地网支路所在位置绘制接地网拓扑结构。但是，该方法的计算量很小，测试方法过于简单。
[0007]2)通过在接地网支路的地表面选择两个引下线分别注入和流出电流，然后以待测引下线为基点建立待测区域A，先确定连接方式，再根据测量的地表合成磁感应强度和地表水平方向磁感应强度确定待测引下线的水平布置方向和待测引下线与接地网支路的连接点，然后即可确定待测引下线的连接方向。该方法能够准确判定接地网引下线的连接方向，整个分析过程步骤操作简单，且能准确判定出不同连接方式的引下线的连接方向，为接地网的拓扑检测与腐蚀诊断技术提供准确的参考依据，且检测过程简单，数据计算量小，提高了引下线连接方向的分析效率。
[0008]3)针对变电站面积大、接地网结构复杂等问题，采用一种基于磁场微分法的“圆周法”与“铺路法”相结合的接地网拓扑结构快速重构方法及系统；其中，“圆周法”用于检测引
下线附近接地网支路的走向，从而在没有其它已知支路的条件下实现接地网主网导体定位；“铺路法”使用“找节点”的方法代替相关研究中“找支路”的方法，利用成对节点确定存在的接地网支路。但是，该方法的整个过程测量操作简单，测量数据量小。

技术实现思路

[0009]针对现有技术中存在的问题，本专利技术实施例的主要目的在于提供一种接地网导体定位方法、装置及系统，实现接地网拓扑快速定位，节省成本，有效地降低后续腐蚀检测等工作量。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种接地网导体定位方法，方法包括：
[0011]获取由垂直设置在接地网导体上方的传感器阵列采集的感应磁场信号；其中，感应磁场信号是利用激励源向接地网导体注入激励电流产生的；
[0012]根据感应磁场信号及所述激励电流，确定接地网导体平行于地面的磁感应强度分量；
[0013]对接地网导体平行于地面的磁感应强度分量进行求导处理，确定磁感应强度分量对应的主峰坐标，并根据主峰坐标，对接地网导体进行定位。
[0014]可选的，在本专利技术一实施例中，根据感应磁场信号及激励电流，确定接地网导体平行于地面的磁感应强度分量包括：
[0015]利用安培环路定理，根据感应磁场信号、激励电流、接地网导体的磁导率及水平分量长度，确定接地网导体平行于地面的磁感应强度分量。
[0016]可选的，在本专利技术一实施例中，对接地网导体平行于地面的磁感应强度分量进行求导处理，确定磁感应强度分量对应的主峰坐标包括：
[0017]计算接地网导体平行于地面的磁感应强度分量的二阶导数及四阶导数，并根据二阶导数及四阶导数，确定磁感应强度分量对应的主峰坐标。
[0018]本专利技术实施例还提供一种接地网导体定位装置，装置包括：
[0019]感应磁场模块，用于获取由垂直设置在接地网导体上方的传感器阵列采集的感应磁场信号；其中，感应磁场信号是利用激励源向接地网导体注入激励电流产生的；
[0020]磁感应强度模块，用于根据感应磁场信号及激励电流，确定接地网导体平行于地面的磁感应强度分量；
[0021]导体定位模块，用于对接地网导体平行于地面的磁感应强度分量进行求导处理，确定磁感应强度分量对应的主峰坐标，并根据主峰坐标，对接地网导体进行定位。
[0022]可选的，在本专利技术一实施例中，磁感应强度模块还用于利用安培环路定理，根据感应磁场信号、激励电流、接地网导体的磁导率及水平分量长度，确定接地网导体平行于地面的磁感应强度分量。
[0023]可选的，在本专利技术一实施例中，导体定位模块还用于计算接地网导体平行于地面的磁感应强度分量的二阶导数及四阶导数，并根据二阶导数及四阶导数，确定磁感应强度分量对应的主峰坐标。
[0024]本专利技术实施例还提供一种接地网导体定位系统，系统包括：主控模块、数据采集模块、激励源、通信模块及上位机；
[0025]激励源与接地网导体连接，激励源用于向接地网导体注入激励电流；
[0026]数据采集模块包括传感器阵列，传感器阵列垂直设置于所述接地网导体上方，传感器阵列用于采集接地网导体产生的感应磁场信号；
[0027]主控模块与数据采集模块连接，主控模块接收感应磁场信号，并将感应磁场信号通过通信模块发送至上位机；
[0028]上位机根据感应磁场信号及激励电流，确定接地网导体平行于地面的磁感应强度分量；对接地网导体平行于地面的磁感应强度分量进行求导处理，确定磁感应强度分量对应的主峰坐标，并根据主峰坐标，对接地网导体进行定位。
[0029]可选的，在本专利技术一实施例中，数据采集模块还包括滤波放大电路，滤波放大电路包括运算放大器，滤波放大电路用于对所述感应磁场信号进行滤波处理及信号放大处理。
[0030]可选的，在本专利技术一实施例中，数据采集模块还包括采集传输子模块，采集传输子模块包括八个数据传输通道，采集传输子模块用于将感应磁场信号传输至所述主控模块。
[0031]可选的，在本专利技术一实施例中，系统还包括电源供电模块，电源供电模块与主控模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接地网导体定位方法，其特征在于，所述方法包括：获取由垂直设置在接地网导体上方的传感器阵列采集的感应磁场信号；其中，所述感应磁场信号是利用激励源向所述接地网导体注入激励电流产生的；根据所述感应磁场信号及所述激励电流，确定所述接地网导体平行于地面的磁感应强度分量；对所述接地网导体平行于地面的磁感应强度分量进行求导处理，确定所述磁感应强度分量对应的主峰坐标，并根据所述主峰坐标，对所述接地网导体进行定位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述感应磁场信号及所述激励电流，确定所述接地网导体平行于地面的磁感应强度分量包括：利用安培环路定理，根据所述感应磁场信号、所述激励电流、所述接地网导体的磁导率及水平分量长度，确定所述接地网导体平行于地面的磁感应强度分量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述接地网导体平行于地面的磁感应强度分量进行求导处理，确定所述磁感应强度分量对应的主峰坐标包括：计算所述接地网导体平行于地面的磁感应强度分量的二阶导数及四阶导数，并根据所述二阶导数及所述四阶导数，确定所述磁感应强度分量对应的主峰坐标。4.一种接地网导体定位装置，其特征在于，所述装置包括：感应磁场模块，用于获取由垂直设置在接地网导体上方的传感器阵列采集的感应磁场信号；其中，所述感应磁场信号是利用激励源向所述接地网导体注入激励电流产生的；磁感应强度模块，用于根据所述感应磁场信号及所述激励电流，确定所述接地网导体平行于地面的磁感应强度分量；导体定位模块，用于对所述接地网导体平行于地面的磁感应强度分量进行求导处理，确定所述磁感应强度分量对应的主峰坐标，并根据所述主峰坐标，对所述接地网导体进行定位。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述磁感应强度模块还用于利用安培环路定理，根据所述感应磁场信号、所述激励电流、所述接地网导体的磁导率及水平分量长度，确定所述接地网导体平行于地面的磁感应强度分量。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述导体定位模块还用于计算所述接地网导体平行于地...

【专利技术属性】
技术研发人员：王熙俊，吴华成，周卫青，张秀丽，辛玲玲，丁立萍，李超，李志成，底广辉，韦瑞尧，张洪江，胡远翔，
申请(专利权)人：杭州中维致信电力科技有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：