接地網(wǎng)的故障診斷分析案例概述目錄TOC\o"1-3"\h\u18315接地網(wǎng)的故障診斷分析案例概述 1107701.1探測(cè)方式研究（Researchondetectionmode） 1208451.2故障情況下接地網(wǎng)磁場(chǎng)情況分析（Analysisofmagneticfieldofgroundinggridunderfaultcondition） 3 隨著變電站的工作時(shí)間增加，變電站接地網(wǎng)也會(huì)隨之發(fā)生導(dǎo)體腐蝕或?qū)w斷裂。當(dāng)接地導(dǎo)體發(fā)生腐蝕或斷裂時(shí)，接地網(wǎng)便不能正常運(yùn)行，這種現(xiàn)象被稱為接地網(wǎng)故障。因此接地網(wǎng)的故障要及時(shí)被發(fā)現(xiàn)和清除，本文的這一章節(jié)研究接地網(wǎng)故障的診斷方法。探測(cè)方式研究（Researchondetectionmode） 本節(jié)確定接地網(wǎng)故障的診斷方式，對(duì)比各種診斷方法的優(yōu)缺點(diǎn)。目前的接地網(wǎng)故障真的短方法主要有以下幾種方法：通過大規(guī)模開挖的方法確定接地網(wǎng)的故障位置；通過測(cè)量接地網(wǎng)的電阻確定接地網(wǎng)的故障位置；通過測(cè)量接地網(wǎng)的電位確定接地網(wǎng)的故障位置；通過測(cè)量接地網(wǎng)的磁場(chǎng)確定接地網(wǎng)的故障位置。通過大規(guī)模開挖的接地網(wǎng)來確定接地網(wǎng)故障位置的方法是較為傳統(tǒng)的方法。開挖接地網(wǎng)的方法比價(jià)簡(jiǎn)單，對(duì)故障位置的診斷比較直觀精確。但是大規(guī)模開挖接地網(wǎng)需要大規(guī)模施工，工程移動(dòng)的土方量很大，修理完土方回填也需要很多工時(shí)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，沒有針對(duì)性，會(huì)長時(shí)間影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行。所以大規(guī)模開挖接地網(wǎng)的方法有很大的缺點(diǎn)。通過測(cè)量接地接地網(wǎng)的電阻來確定接地網(wǎng)故障位置的方法相對(duì)于大規(guī)模開挖的方法，較開挖的方法，相對(duì)節(jié)省時(shí)省力。但是根據(jù)圖5-1可以看出，隨著接地網(wǎng)故障部位腐蝕程度的變化，接地電阻的變化非常微弱。所以測(cè)量接地電阻來確定接地網(wǎng)故障的方法因?yàn)榻拥鼐W(wǎng)接地的電阻變化較小，分析和測(cè)量比較困難。圖5-1接地電阻與腐蝕程度的關(guān)系 通過測(cè)量接地網(wǎng)的電位確定接地網(wǎng)的故障位置的方法是測(cè)量變電站土壤表面電壓來診斷接地網(wǎng)故障，具有省時(shí)省力的特點(diǎn)。但是根據(jù)圖5-2可以看出故障位置的電壓只有在接地網(wǎng)完全腐蝕斷裂時(shí)才會(huì)具有明顯的變化。所以通過測(cè)量接地網(wǎng)的電位確定接地網(wǎng)的故障位置的方法不具有預(yù)警性，測(cè)量信號(hào)比較明顯的情況下，接地網(wǎng)可能已經(jīng)斷裂，不具有測(cè)量腐蝕程度的性能。圖5-2表面電壓與腐蝕程度的關(guān)系通過測(cè)量接地網(wǎng)的磁場(chǎng)確定接地網(wǎng)的故障位置的方法是測(cè)量變電站接地網(wǎng)土壤表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度診斷接地網(wǎng)故障，同樣具有省時(shí)省力的特點(diǎn)。根據(jù)圖5-3來看接地網(wǎng)的腐蝕程度與基地網(wǎng)故障部位的磁場(chǎng)去強(qiáng)度大致呈現(xiàn)出線性變化，而且變化幅度較大，接地網(wǎng)完全斷裂時(shí)，磁場(chǎng)強(qiáng)度接近0mT。所以可以知道通過測(cè)量接地網(wǎng)的磁場(chǎng)確定接地網(wǎng)的故障位置的方法不用對(duì)土方進(jìn)行施工，腐蝕程度與磁場(chǎng)強(qiáng)度具有一定的線性關(guān)系，對(duì)接地網(wǎng)斷裂有預(yù)警作用。圖5-3磁場(chǎng)強(qiáng)度X軸分量與腐蝕程度的關(guān)系 綜合上述情況來看，本文選擇測(cè)量接地網(wǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度作為診斷接地網(wǎng)故障的方法。故障情況下接地網(wǎng)磁場(chǎng)情況分析（Analysisofmagneticfieldofgroundinggridunderfaultcondition） 上一小節(jié)經(jīng)過情況分析，最終確定的基地網(wǎng)故障診斷方式為探測(cè)接地網(wǎng)的土壤表面的磁場(chǎng)，根據(jù)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱分析接地網(wǎng)的故障腐蝕程度。確定了以磁場(chǎng)為依據(jù)的分析方法，所以本章主要討論研究的是在不同的故障腐蝕情況下，接地網(wǎng)磁場(chǎng)的分布情況，總結(jié)相關(guān)規(guī)律。圖5-4故障診斷接地網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖 本章節(jié)用到的接地網(wǎng)模型為圖所示。接地網(wǎng)為80m*80m的矩形接地網(wǎng)，接地網(wǎng)內(nèi)部導(dǎo)體間距為10m，接地網(wǎng)埋地深度為0.8m。設(shè)定五種接地網(wǎng)故障狀態(tài)，分析五種接地網(wǎng)故障狀態(tài)的接地網(wǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)度。五種故障情況為以下狀態(tài)： （1）于x=40，y=0處施加30A的激勵(lì)源，于x=40，y=30-50處設(shè)置導(dǎo)體腐蝕故障； （2）于x=40，y=0處施加30A的激勵(lì)源，于x=10，y=30-50處設(shè)置導(dǎo)體腐蝕故障；（3）于x=10，y=0處施加30A的激勵(lì)源，于x=40，y=30-50處設(shè)置導(dǎo)體腐蝕故障；（4）于x=10，y=0處施加30A的激勵(lì)源，于x=10，y=30-50處設(shè)置導(dǎo)體腐蝕故障；（5）于x=40，y=0處和x=10，y=0處施加30A的激勵(lì)源，于x=30，y=30-50處設(shè)定導(dǎo)體腐蝕故障。圖5-5觀測(cè)線分布 圖5-5為接地網(wǎng)的觀測(cè)線分布。設(shè)置的導(dǎo)體故障位置為y=30-50，觀測(cè)線設(shè)置為3條，觀測(cè)線的位置分別為y=35、y=40和y=45。為了避免電網(wǎng)的頻率干擾，探測(cè)磁場(chǎng)的頻率選為60赫茲。這三條觀測(cè)線設(shè)置在故障導(dǎo)體的范圍內(nèi)，可以有效檢測(cè)故障導(dǎo)體的磁場(chǎng)變化。下文探討五種情況的磁場(chǎng)強(qiáng)度和導(dǎo)體腐蝕剩余半徑占比之間的關(guān)系。圖5-6情況（1）時(shí)接地網(wǎng)完好時(shí)和故障部分腐蝕一半時(shí)的磁場(chǎng)分布情況 圖5-6為情況（1）時(shí)的接地網(wǎng)完整時(shí)和故障部分腐蝕一半時(shí)的磁場(chǎng)分布情況?？梢钥闯龉收喜课坏拇艌?chǎng)有明顯的下降，接地網(wǎng)完整時(shí)的故障部位（x=40，y=30-50）磁場(chǎng)強(qiáng)度X軸分量為0.187mT，故障部分腐蝕到一半時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度X軸分量為0.0814mT。兩者相比有較大幅度的下降。圖5-7情況（1）時(shí)腐蝕程度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 圖5-7為情況（1）時(shí)接地網(wǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度與腐蝕程度的關(guān)系圖，可以看出隨著接地網(wǎng)故障部分腐蝕程度的增大，磁場(chǎng)強(qiáng)度也隨之減小到很接近0的數(shù)值，兩者也呈現(xiàn)出比較明顯的線性關(guān)系。圖5-8情況（2）時(shí)接地網(wǎng)完好時(shí)和故障部分腐蝕一半時(shí)的磁場(chǎng)分布情況 圖5-8為情況（2）時(shí)的接地網(wǎng)完整時(shí)和故障部分腐蝕一半時(shí)的磁場(chǎng)分布情況?？梢钥闯龉收喜课坏拇艌?chǎng)有明顯的下降，接地網(wǎng)完整時(shí)的故障部位（x=10，y=30-50）磁場(chǎng)強(qiáng)度X軸分量為0.064607mT，故障部分腐蝕到一半時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度X軸分量為0.027931mT。兩者相比有較大幅度度的下降。圖5-9情況（2）時(shí)腐蝕程度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系圖5-9為情況（2）時(shí)接地網(wǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度與腐蝕程度的關(guān)系圖，可以看出隨著接地網(wǎng)故障部分腐蝕程度的增大，磁場(chǎng)強(qiáng)度也隨之減小到很接近0的數(shù)值，兩者也呈現(xiàn)出比較明顯的線性關(guān)系。圖5-10情況（3）時(shí)接地網(wǎng)完好時(shí)和故障部分腐蝕一半時(shí)的磁場(chǎng)分布情況圖5-10為情況（3）時(shí)的接地網(wǎng)完整時(shí)和故障部分腐蝕一半時(shí)的磁場(chǎng)分布情況?？梢钥闯龉收喜课坏拇艌?chǎng)有明顯的下降，接地網(wǎng)完整時(shí)的故障部位（x=40，y=30-50）磁場(chǎng)強(qiáng)度X軸分量為0.062224mT，故障部分腐蝕到一半時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度X軸分量為0.027467mT。兩者相比有較大幅度度的下降。圖5-11情況（3）時(shí)腐蝕程度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系圖5-11為情況（3）時(shí)接地網(wǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度與腐蝕程度的關(guān)系圖，可以看出隨著接地網(wǎng)故障部分腐蝕程度的增大，磁場(chǎng)強(qiáng)度也隨之減小到很接近0的數(shù)值，兩者也呈現(xiàn)出比較明顯的線性關(guān)系。圖5-12情況（4）時(shí)接地網(wǎng)完好時(shí)和故障部分腐蝕一半時(shí)的磁場(chǎng)分布情況圖5-12為情況（4）時(shí)的接地網(wǎng)完整時(shí)和故障部分腐蝕一半時(shí)的磁場(chǎng)分布情況?？梢钥闯龉收喜课坏拇艌?chǎng)有明顯的下降，接地網(wǎng)完整時(shí)的故障部位（x=10，y=30-50）磁場(chǎng)強(qiáng)度X軸分量為0.172mT，故障部分腐蝕到一半時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度X軸分量為0.075908mT。兩者相比有較大幅度度的下降。圖5-13情況（4）時(shí)腐蝕程度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系圖5-13為情況（4）時(shí)接地網(wǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度與腐蝕程度的關(guān)系圖，可以看出隨著接地網(wǎng)故障部分腐蝕程度的增大，磁場(chǎng)強(qiáng)度也隨之減小到很接近0的數(shù)值，兩者也呈現(xiàn)出比較明顯的線性關(guān)系。圖5-14情況（5）時(shí)接地網(wǎng)完好時(shí)和故障部分腐蝕一半時(shí)的磁場(chǎng)分布情況圖5-14為情況（5）時(shí)的接地網(wǎng)完整時(shí)和故障部分腐蝕一半時(shí)的磁場(chǎng)分布情況?？梢钥闯龉收喜课坏拇艌?chǎng)有明顯的下降，接地網(wǎng)完整時(shí)的故障部位（x=30，y=30-50）磁場(chǎng)強(qiáng)度X軸分量為0.031411mT，故障部分腐蝕到一半時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度X軸分量為0.012599mT。兩者相比有較大幅度度的下降。圖5-15情況（5）時(shí)腐蝕程度與磁場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系圖5-15為情況（5）時(shí)接地網(wǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度與腐蝕程度的關(guān)系圖，可以看出隨著接地網(wǎng)故障部分腐蝕程度的增大，磁場(chǎng)強(qiáng)度也隨之減小到很接近0的數(shù)值，兩者也呈現(xiàn)出比較明顯的線性關(guān)系。通過分析以上五種接地網(wǎng)故障情況，可以得出結(jié)論。更改接地網(wǎng)的激勵(lì)源位置和數(shù)量，更改接地網(wǎng)故障位置，最后得出的磁場(chǎng)強(qiáng)度與腐蝕程度的關(guān)系曲線都極度相似，說明磁場(chǎng)強(qiáng)度與腐蝕程度的關(guān)系不受