專利名稱：變電站接地網(wǎng)缺陷診斷方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能在變電站正常運行的情況下，高效、簡便、準確地診斷變電站 接地網(wǎng)缺陷的方法，屬電力技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景接地網(wǎng)在變電站安全運行中起著十分重要的作用，它不僅為變電站內(nèi)各種電氣設(shè) ^#供一個公共的##地，在系統(tǒng)故障和雷電防護時還能迅速排泄故障電流并斷氐變 電站內(nèi)的地電位升，保護變電站內(nèi)工作人員的人身安全和各種電氣設(shè)備的安全和正常 運行。接地裝置一般為網(wǎng)樹犬的接地體，常常利用扁鋼、圓鋼、角鋼、鋼管或銅質(zhì)材料等焊接組成網(wǎng)格，該網(wǎng)格常常埋于地下0.6 1米的深度，以便實現(xiàn)均壓、散流和減 小接地電阻的作用，如圖9所示。根據(jù)需要在不同的網(wǎng)格位置處有接地導(dǎo)體與地面的 電氣設(shè)備相連。當變電站發(fā)生短路或遭受雷擊等故障時，瞬間的大電流經(jīng)接地網(wǎng)分散 入地，接地電阻越小，接地網(wǎng)的電位升就越低，這樣地表的電位以及與接地網(wǎng)相連的 電氣設(shè)備的電位就低，從而保護電氣設(shè)備和變電站內(nèi)工作人員的人身安全。但是鋼質(zhì) 材料的接地網(wǎng)，在多雨和沿海地區(qū)，隨著使用年限的增加，易發(fā)生腐蝕，可能使接地 導(dǎo)體變細甚至斷裂，破壞了接地網(wǎng)的原有結(jié)構(gòu)，附氏了接地性能，喪失了保護功能。近年來，查找接地網(wǎng)的斷點和嚴重腐蝕段已成為電力部門一項重大的反事故措 施。電力部門診斷接地網(wǎng)腐蝕或斷裂缺陷的常用方法就是過一定年限后抽樣挖開檢查, 根據(jù)變電站處土壤的大致結(jié)構(gòu)和腐蝕率，憑經(jīng)驗估計接地網(wǎng)網(wǎng)格導(dǎo)體的腐蝕程度。這 種方法具有盲目性，工作量大，需要消耗大量的人力、物力和財力，同時還受到現(xiàn)場 運行^#的制約，銜住準確的診斷接地網(wǎng)缺陷。另外，目前也出現(xiàn)了一些較為先進的診斷方法，多是基于電路和網(wǎng)絡(luò)理論分析， 依賴于可觸及上引導(dǎo)體間電阻的測量，即利用接地網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)和接地引線間電阻的 測量數(shù)據(jù)，建立接地網(wǎng)的腐蝕診斷方程，通過求解診斷方程得到接地網(wǎng)支路導(dǎo)體的變 化值，利用分析軟件和正常接地網(wǎng)的情況進行比較，進而判斷接地網(wǎng)的腐蝕程度。然而，當局部出現(xiàn)嚴重腐蝕或斷點時，由于兩部分接地網(wǎng)間的互電阻作用，準確測量引 線間電阻值是十分困難的，這種方法用于工程實際具有一定的局限性。也有釆用電磁 場的診斷方法，通過測量接地網(wǎng)地表的電位差進行接地網(wǎng)的故障診斷，但對于變電站 這種網(wǎng)狀接地網(wǎng)結(jié)構(gòu)，當接地網(wǎng)導(dǎo)體局部腐蝕或出現(xiàn)小斷口時，；tt電位變化較小， 在實際工程中，通過測量地表電位差分析變電站接地網(wǎng)導(dǎo)體的腐蝕狀態(tài)和尋找斷點也 是困難的。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明用于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷、提供一種診斷效率高、操作簡便、測量準確的 變電站接地網(wǎng)缺陷診斷方法，本發(fā)明同時還給出實現(xiàn)該方法的裝置。 本發(fā)明所稱問般以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的一種變電站接地網(wǎng)缺陷診斷方法，其步驟為首先在變電站接地網(wǎng)的兩下引導(dǎo)體之間接入異頻的正弦波、Ei源，直接注入^ii電流；同時利用探測線圈將因注入電流 而在地表iM:的磁感應(yīng)強度信號轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘?yīng)電壓信號，觀懂磁感應(yīng)強度在地表的分布； 仿真計算接地網(wǎng)正常情況下的地表磁感應(yīng)強度分布，然后將測量結(jié)果與仿真計算結(jié)果 進行比較，根據(jù)兩者的差異，診斷出接地網(wǎng)腐蝕變細或斷裂缺陷的具體位置和程度。上述變電站接地網(wǎng)缺陷診斷方法，為了避開工頻、諧波等干擾，提高信噪比和測 量精度，應(yīng)在激勵源內(nèi)部設(shè)置頻率調(diào)節(jié)電路，鑒于直接向接地網(wǎng)注入和抽出電流，為 了實現(xiàn)阻抗匹配，在Ei源的輸出^i爻置阻抗變換器。上述變電站接地網(wǎng)缺陷診斷方法，為了有效地抑制現(xiàn)場的電磁干擾，對測量所得 的地表磁感應(yīng)強度信號經(jīng)工頻陷波、濾波、相敏檢波處理后，將工頻及其它干擾濾去。一種變電站接地網(wǎng)缺陷診斷裝置，由探測信號發(fā)生部分和信號探測部分組成，所 述探測信號發(fā)生部分為激勵源5，激勵源采用正弦波發(fā)生器，其信號輸出端接于地網(wǎng)的兩下引導(dǎo)紋間，所述信號探測部她括探測線圈L、信號處理電路和釆集分析系統(tǒng)C, 所述探測線圈L的信號輸出端接信號處理電路的輸入端,信號處理電路的輸出端接釆集分析系統(tǒng)c的輸入端。上述變電站接地網(wǎng)缺陷診斷裝置，所述信號處理電路由儀表放大器YF、工頻陷波 器XB、帶通濾波器LB以及相敏檢波器XMJ組成，所述儀表放大器YF的輸入端接探測線圈 L,輸出m次經(jīng)工頻陷波器XB、帶通濾波器LB和相敏檢波器XMJ接釆集分析系統(tǒng)C;帶通濾波器LB的時鐘信號輸入端fox接時鐘脈沖發(fā)生器，相敏檢波器XMJ的M信號輸入端s接激勵源的參考輸出端。上述變電站接地網(wǎng)缺陷診斷裝置，所述工頻陷波器XB由兩個運算放大器、電阻、 電容以及電位器W組成，兩個運算放大器分別是第一運算放大器F1和第二運算放大器 F2，均接成電壓跟隨器；電阻、電容接成陷波網(wǎng)絡(luò)，其中，第一電fflU、第二電P朋2 串聯(lián)連接后接于儀表放大器YF的輸入端與第一運算放大器F1的正向輸入端之間，它們 的串接點經(jīng)第三電容C難第二運算放大器F2的輸出端，第一電執(zhí)l、第二電執(zhí)2串聯(lián) 連接后也接于儀表放大器YF的輸入端與第一運算放大器F1的正向輸入端之間，它們的 串接點經(jīng)第三電鵬3接第二運算放大器F2的輸出端，第一運算放大器F1的輸出信號經(jīng) 電位器W分壓后接第二運算放大器F2的正向輸入端,第一運算放大器F1的輸出端接帶通 濾波器LB的信號輸入端。上述變電站接地網(wǎng)缺陷診斷裝置，所述帶通濾波器LB釆用LTC1068/50, LTC1068/50 接成8階濾波器，其信號輸入端INVA接工頻陷波器XB的輸出端，時鐘信號輸入端fVu接 時鐘信號發(fā)生器的輸出端，其LPD和HPD/HD端的輸出信號接相敏檢波器XMJ的輸入端。上述變電站接地網(wǎng)缺陷診斷裝置，所述相敏檢波器XMJ由三個運算放大器、兩個場 效應(yīng)管、電阻、二極管和電容組成，三個運算放大器分別是第三運算放大器F3、第四 運算放大器F4和第五運算放大器F5，均接成反相放大器，其中，第三運算放大器F3和 第七電EK7、第八電P1R8、第九電P孤9接成第一反相放大器，第四運算放大器F4和第 十電1SJU0、第十一電卩UU1、第十二電卩朋12接成第二反相放大器，第五運算放大器F5 和第十三電卩UU3、第十四電ffll14、第十五電卩孤15接成第三反相放大器，兩個場效應(yīng) 管分別是第一場效應(yīng)管JFET1和第二場效應(yīng)管JFET2，第一反相放大器的輸入端經(jīng)第四 電容C4接帶通濾波器LB的輸出端，其輸出端接釆集分析系統(tǒng)C，第二反相放大器的輸入 端接帶通濾波器LB的輸出端，輸出端依次經(jīng)第五電都5、第十六電P1R16和第一場效應(yīng) 管JFET1接第三運算放大器F3的反向輸入端，第三反相放大器的輸入端接lii源5的參 考信號輸出端，輸出端經(jīng)第一二極管D1接第一場效應(yīng)管JFET1的柵極，第二場效應(yīng)管 JFET2接于第一場效應(yīng)管JFET1與電源負極之間，其柵極經(jīng)第二二極管D2接第五運算放 大器F5的反向輸入端。本發(fā)明利用異頻的正弦波mi/源，直接向地網(wǎng)注入iii電流，禾擁探測線圈L觀懂注入電流在itt激發(fā)的磁感應(yīng)強度分布，同時仿真計算接地網(wǎng)正常情況下的地表磁感 應(yīng)強度分布，然后將測量結(jié)果與仿真計算結(jié)^ift行比較。根據(jù)兩者的差異，診斷接地 網(wǎng)腐蝕變細或斷裂缺陷的具體位置和程度。P且抗變換器用于解決激勵源和接地網(wǎng)負載之間的阻抗匹配問題，提高信噪比；采用異頻的正弦波激勵源可避開工頻、諧波等干擾，提高測量精度。信號處理電路由儀表放大器、工頻陷波器、帶通濾波器以及相敏 檢波器組成，有效地抑制了現(xiàn)場的電磁干擾。本發(fā)明操作簡便，可在變電站正常運行 的情況下，快速、準確地對地網(wǎng)缺陷進行診斷，能夠滿足實際規(guī)場的測量與診斷要求。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳述。圖i為激二勵源連接示意圖；圖2為本發(fā)明測量方法示意歐圖3為診斷用激勵源系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為信號處理電路的電原理歐圖5為工頻陷波器的電原理圖；圖6為帶通濾波器的電原理圖；圖7為相敏檢波器的電原理圖；圖8為診斷程序流程框圖；圖9為某一 220kV變電站主接地網(wǎng)俯視歐圖10實施例故障前接地網(wǎng)局部磁感應(yīng)強度地表分布圖；圖11為實施例故障后接地網(wǎng)局部磁感應(yīng)強度地表分布圖。圖中各標號為1、地網(wǎng)，2、同軸電纜，3、信號處理電路及分析系統(tǒng)，4、地面, 5、 'Ei源，YF、儀表放大器，XB、工頻陷波器，LB、帶通濾波器，XMJ、相敏檢波器， C、釆集分析系統(tǒng)，F(xiàn)l、 F2、 F3、 F4、 F5運算放大器，L、探測線圈，IC1、帶通濾波 器集成電路，C1 C5、電容，R1 R16、電阻，Dl、 D2、 二極管，JFET1、 JFET2、場效 應(yīng)管。
具體實施方式
本發(fā)明針對已有技術(shù)的不足，提出了一種變電站接地網(wǎng)缺陷診斷的方法與系統(tǒng)， 可以在變電站正常運行和不挖開的情況下，通過直接向接地網(wǎng)注入電流，測量其在地表激發(fā)的磁感應(yīng)強度分布進行缺陷診斷。是一個以激勵源、磁感應(yīng)強度測量裝置、計 算機和仿真分析程序三者構(gòu)成的一整套診斷觀懂系統(tǒng)。既可用于變電站接地網(wǎng)腐蝕程 度、斷點診斷，也可用于新設(shè)計接地網(wǎng)驗收檢測。其方法簡便、診斷效率高、工程實 用性強。本發(fā)明具有以下特點1) 釆用異頻的正弦波激勵源，通過變電站接地網(wǎng)的兩下引導(dǎo)體，直接注入激勵電流；2) 基于電磁感應(yīng)原理和相敏檢波技術(shù)，利用探測線圈將接地網(wǎng)網(wǎng)格導(dǎo)tt地表激 發(fā)的磁感應(yīng)強度轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘?yīng)電壓信號，在變電站復(fù)雜電磁環(huán)境下，對信號進行濾波、 相敏檢波和提取處理，進而得到探測注入電流在地勒M:的磁感應(yīng)強度分布；3) 基于有限元法和畢奧薩法爾定律等電磁理論，仿真計算接地網(wǎng)正常情況下的地 表磁感應(yīng)強度分布；將測量結(jié)果與仿真計算結(jié)果進行比較，根據(jù)il^^磁感應(yīng)強度分布 的特征，診斷接地網(wǎng)網(wǎng)格導(dǎo)體腐蝕或斷裂的缺陷。本發(fā)明采用異頻的正弦波激勵源，通過變電站接地網(wǎng)的兩下引導(dǎo)體，直接注入激 勵電流。具體搡作如下基于線性放大和超微晶磁芯阻抗變換技術(shù)，在較寬的頻帶內(nèi) 和較大輸出電流的情況下，實現(xiàn)頻率和輸出電流的連續(xù)調(diào)節(jié)，解決功率放大器和接地 網(wǎng)負載之間的阻抗匹配問題；根據(jù)被測接地網(wǎng)的現(xiàn)場情況選擇激勵電流的注入與抽出 位置以及注入電流的大小，向接地網(wǎng)直接注入激勵電流。在變電站復(fù)雜電磁環(huán)境下，iik^磁感應(yīng)強度的測量采用相敏檢波技術(shù)和帶通中心 頻率可調(diào)的帶通濾波器。通過與激勵信號頻率的配合調(diào)節(jié)，能夠有效地抑制現(xiàn)場的電磁干擾，避開主要干擾頻點，使測量精度和分辨率能夠滿足缺陷診斷要求。測量及數(shù)據(jù)處理包括計算^ 相應(yīng)程序，當輸入變電站接地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)##和現(xiàn)場 測量數(shù)據(jù)后，該程序?qū)⒔拥鼐W(wǎng)的模型圖、仿真計算結(jié)果(釆用通常接地網(wǎng)性能分析程 序包CDEGS)、測量結(jié)果顯示于計算機屏幕上，通過比較觀懂與計算結(jié)果，能夠顯示出 接地網(wǎng)缺陷(腐蝕變細或斷裂)的具體位置和缺陷程度。如果在某段導(dǎo)體上方itt磁 感應(yīng)強度發(fā)生明顯變化或趺落，說明該段導(dǎo)體腐蝕嚴重或出現(xiàn)了斷點。本發(fā)明的測量裝置還包括異頻的正弦波激勵源系統(tǒng)，在接地網(wǎng)檢測與診斷工程 中，都需要一個激勵信號，目前的激勵源，為了攜帶方便，多采用蓄電池供電，輸出電流小、頻率范圍窄、帶負載能力差，只能用于觀懂土壤電阻率、接地阻抗等小電流 的工作場合，而不能滿足地表電位、磁場分布等需要較大激勵電流的工程檢測。本發(fā) 明為了提高信噪比和測量精度，需要激勵源具有較大的電流輸出能力?？紤]到變電站 內(nèi)復(fù)雜的電磁環(huán)境，要求激勵信號的頻率在一定范圍內(nèi)可調(diào)，以便選擇合適的頻點， 避開工頻、諧波等干擾。根據(jù)接地網(wǎng)面積的大小以及考慮電流注入與抽出點之間回流引線等情況，要求lii源能適應(yīng)不同的負載。圖3為診斷用激勵源系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖，由于信號頻率對接地網(wǎng)導(dǎo)體阻抗和土壤漏電流的影響，在2kHz以內(nèi)的頻段內(nèi)磁感應(yīng)強度較強，約為200 - 250nT,而幾千赫茲 以上時，下降較快。注入ita電流越大，地表磁感應(yīng)強度越強，測量時信噪比高，越 易檢測，但同時對》ta源提出了更高的要求，不能無限增大itB電流。為了實現(xiàn)對地 表磁感應(yīng)強度的有效檢測，應(yīng)根據(jù)實際接地網(wǎng)的大小和磁場檢測系統(tǒng)的靈,選擇適 宜的激勵電流， 一般頻率取100 lkHz，輸出2-50A的電流即可滿足測試需要。由于 線性放大器通常的負載范圍為4 16Q，而接地網(wǎng)檢測的負載僅為零點幾,，因此， 線性放大器不能直接驅(qū)動這樣的負載。本發(fā)明在激勵源輸出端加接鐵氧體變壓器式阻 抗變換器(兼做變流器)，通過次級線圈抽頭、改變變比的方法，提升輸出電流或電壓，以獲得所需的iii信號。參看圖5，釆用雙T網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成50Hz陷波電路，通過W可以調(diào)整電路的Q值。 參看圖6，時鐘脈沖/cu用于控制和調(diào)節(jié)帶通中心頻率，R5、 R6為輸出耦合電阻。 因變電站的電磁環(huán)境十分復(fù)雜，工頻干擾可達幾十微特(W),同時還存在諧波、 刀閘開關(guān)以及線路電流變化等引起的電磁干擾。為了能夠有效的檢測地表的磁場分布, 首先利用探測線圈將地表磁感應(yīng)強度信號轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘?yīng)電壓信號，釆用儀表il^作為緩 沖級，用于抑制共模干擾和阻抗變換，工頻陷波電斷中制50Hz強干擾，通^^H言號進 行工頻陷波、濾波、相敏檢波等技術(shù)處理后，利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將測量結(jié)果存入計算 機。工頻陷波電路對50Hz的陷波深度應(yīng)達到50dB,帶通濾波電路在士10Hz處衰減約 3dB,在土45Hz處衰減為25dB，在± 90Hz處衰減達到50犯，經(jīng)過陷波和濾波處船，必須能夠抑制工頻干擾。帶通濾波器的通帶帶寬較窄，且中心頻率可連續(xù)調(diào)節(jié)，其中 心頻率可在200 ~900Hz范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。根據(jù)測量現(xiàn)場的實際電磁背景設(shè)置適宜的激勵信號頻率和接收系統(tǒng)的中心頻率，便可以有效的提取到有用信號。其基本原理為設(shè)地表X方向磁感應(yīng)強度分量為A = l sin(2《/) (1 )式中凡為X方向磁感應(yīng)強度幅值，《為激勵信號的頻率，即帶通濾波器的中心頻 率。假設(shè)探測線圈平面與X方向垂直，則探測線圈總磁通為^ =層,=順加sin(2《0 (2 )式中，S為線圈的橫截面積，^為線圈匝數(shù)。據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈上產(chǎn)生的感 應(yīng)電動勢大小為V;4 = 2 5OT,C0S(2《,)設(shè)該信號經(jīng)放大、濾波后的總增益為A則濾波后輸出的信號為v,2《雄S訓(xùn)cos(2《,)令"2《扁，貝UL'=議, (3)(4)(5)式中L為末端輸出電壓信號的幅值。診斷時，依據(jù)(5)式就可以把itt磁感應(yīng) 強度的測量，轉(zhuǎn)化為電壓信號的測量。采用本發(fā)明方法和診斷系統(tǒng)在模擬地網(wǎng)和多個220kV變電站進行現(xiàn)場測試，其診斷結(jié)果與實際情況非常一致，誤差在5%以內(nèi)，能夠快速有效地診斷接地網(wǎng)網(wǎng)格導(dǎo)體的斷裂缺陷。本發(fā)明的一個應(yīng)用實例為示出了接地網(wǎng)出現(xiàn)缺陷后iik^磁感應(yīng)強度的分布情況。對于無缺陷的接地網(wǎng)，從 圖9可以發(fā)現(xiàn)，地表磁感應(yīng)強度分量4的分布呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性，除了電流注入與 抽出點附近的及較大以外，沿X方向每根導(dǎo)體地表的《分布相對較均句，沿Y方向呈 波浪式起伏， 一旦接地網(wǎng)局部導(dǎo)體發(fā)生腐蝕或斷點，勢必改變這種分布特征，這就為 診斷提供了參考。在實際測量中，可以結(jié)合接地網(wǎng)上引導(dǎo)體的實際位置，選擇適宜的上引導(dǎo)體位置作為mi;電流的注入和抽出點。圖IO表明當某段導(dǎo)體出現(xiàn)斷點或腐蝕變細到一定程度時，該導(dǎo)體地表區(qū)域磁感應(yīng)強度變化非常明顯，根據(jù)磁感應(yīng)強度與鄰近 區(qū)域的差異程度，就可以確定接地網(wǎng)網(wǎng)格導(dǎo)體的缺陷程度和位置。本發(fā)明除了應(yīng)用于變電站接地網(wǎng)腐蝕等缺陷診斷外，還可以廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、 大型建筑物、通訊塔等接地工程竣工后對漏焊和虛焊的有效檢測手段，確保施工質(zhì)量 以及減少曰常維護的盲目性。圖4中，儀表放大器的型號是AD620。
權(quán)利要求
1、一種變電站接地網(wǎng)缺陷診斷方法，其特征是，首先在變電站接地網(wǎng)的兩下引導(dǎo)體之間接入異頻的正弦波激勵源，直接注入激勵電流；同時利用探測線圈將因注入電流而在地表激發(fā)的磁感應(yīng)強度信號轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘?yīng)電壓信號，測量磁感應(yīng)強度在地表的分布；仿真計算接地網(wǎng)正常情況下的地表磁感應(yīng)強度分布，然后將測量結(jié)果與仿真計算結(jié)果進行比較，根據(jù)兩者的差異，診斷出接地網(wǎng)腐蝕變細或斷裂缺陷的具體位置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述變電站接地網(wǎng)缺陷診斷方法，其特征是，在激勵源內(nèi)部 設(shè)置頻率調(diào)節(jié)電路，在激勵源的輸出端設(shè)置阻抗變換器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述變電站接地網(wǎng)缺陷診斷方法，其特征是，對測量所 得的地表磁感應(yīng)強度信號經(jīng)工頻陷波、濾波、相敏檢波處理后，將工頻和其它干擾濾 去。
4、 一種變電站接地網(wǎng)缺陷診斷裝置，其特征是，它由探測信號發(fā)生部分和信號 探測部分組成，所述探測信號發(fā)生部分為lii源(5)， Ei源釆用正弦5嫂生器，其 信號輸出端接于地網(wǎng)的兩下引導(dǎo)體之間；所述信號探測部分包括探測線圈(L)、信號 處理電路和采集分析系統(tǒng)(C)，所述探測線圈(L)的信號輸出端接信號處理電路的輸 入端，信號處理電路的輸出端接采集分析系統(tǒng)的輸入端。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述變電站接地網(wǎng)缺陷診斷裝置，其特征是，所述信號處理 電路由儀^^C大器(YF )、工頻陷波器(XB )、帶通濾波器(LB)以及相敏檢波器(SXF) 組成，所述儀表放大器(YF)的輸入端接探測線圈(L),輸出端依次經(jīng)工頻陷波器(XB)、 帶通濾波器(LB)、相敏檢波器(XMJ)接釆集分析系統(tǒng)(C),帶通濾波器(LB)的時 鐘信號輸入端fox接時鐘脈沖發(fā)生器的輸出端，相敏檢波器(XMJ)的參考信號輸入端 S接激勵源^4信號輸出端。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述變電站接地網(wǎng)缺陷診斷裝置，其特征是，所述工頻陷波 器(XB)由兩個運算放大器、電阻、電容以及電位器(W)組成，兩個運算放大器分別 是第一運算放大器(F1)和第二運算放大器(F2),均接成電壓跟隨器；電阻、電容接 成陷波網(wǎng)絡(luò)，其中，第一電阻U1)、第二電阻(R2)串聯(lián)連接后接于儀表放大器(YF)的輸入端與第一運算放大器(Fl )的正向輸入端之間，它們的串接點經(jīng)第三電容(C3 )接第二運算放大器(F2 )的輸出端；第一電容(Cl )、第二電容(C2 )串聯(lián)連接后也接 于儀^^大器(YF)的輸入端與第一運算放大器(Fl)的正向輸入端之間，它們的串 接點經(jīng)第三電阻(R3)接第二運算放大器(F2)的輸出端；第一運算放大器(Fl)的 輸出信號經(jīng)電位器(W)分壓后接第二運算放大器(F2 )的正向輸入端，第一運算放大 器(Fl)的輸出端接帶通濾波器(LB)的信號輸入端。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述變電站接地網(wǎng)缺陷診斷裝置，其特征是，所述帶通濾波器 (LB)采用LTQ068/SO， LTC1068/SO接成8階濾波器，其信號輸入端INVA接工頻陷波器的輸出端，其LPD和HPD/HD端的輸出信號接相敏檢波器(XMJ)的輸入端。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述變電站接地網(wǎng)缺陷診斷裝置，其特征是，所述相敏檢波器 (XMJ)由三個運算放大器、兩個場安她管、電阻、二極管和電容組成，三個運算放大器分別是第三運算放大器(F3)、第四運算放大器(F4)和第五運算放大器(F5),均 接成反相放大器，其中，第三運算放大器(F3)和第七電阻(R7)、第八電阻(R8)、 第九電阻(R9)接成第一反相放大器，第四運算放大器(F4)和第十電阻(RIO)、第 十一電阻(Rll)、第十二電阻(R12)接成第二反相放大器，第五運算放大器(F5)和 第十三電阻(R13)、第十四電阻(R14)、第十五電阻(R15)接成第三反相放大器，兩 個場效應(yīng)管分別是第一場效應(yīng)管(JFET1)和第二場效應(yīng)管(JFET2 ),第一反相放大器 的輸入端經(jīng)第四電容(C4)接帶通濾波器(LB)的輸出端，其輸出端接釆集分析系統(tǒng) (C),第二反相放大器的輸入端接帶通濾波器(LB)的輸出端，輸出端依次經(jīng)第五電 容(C5)、第十六電阻(R16)和第一場效應(yīng)管(JFET1)接第三運算放大器(F3)的反向輸入端，第三反相放大器的輸入端接lii源(5)的參考信號輸出端，輸出端經(jīng)第一二極管(Dl)接第一場效應(yīng)管(JFET1)的柵極，第二場效應(yīng)管(JFET2)接于第一場 效應(yīng)管(JFET1)與電源負極之間，其柵極經(jīng)第二二極管(D2 )接第五運算放大器(F5 ) 的反向輸入端。
全文摘要
一種變電站接地網(wǎng)缺陷診斷方法，屬電力技術(shù)領(lǐng)域，用于解決地網(wǎng)缺陷診斷問題。其技術(shù)方案是，首先在變電站接地網(wǎng)的兩下引導(dǎo)體之間接入異頻的正弦波激勵源，直接注入激勵電流，同時利用探測線圈將注入電流在地表激發(fā)的磁感應(yīng)強度信號轉(zhuǎn)變?yōu)楦袘?yīng)電壓信號，測量磁感應(yīng)強度在地表的分布，并仿真計算接地網(wǎng)正常情況下的地表磁感應(yīng)強度分布，然后將測量結(jié)果與仿真計算結(jié)果進行比較，根據(jù)兩者的差異，診斷接地網(wǎng)腐蝕變細或斷裂缺陷的具體位置和程度。本發(fā)明操作簡便，可在變電站正常運行的情況下，快速、準確地對接地網(wǎng)網(wǎng)格導(dǎo)體缺陷進行診斷，能滿足實際現(xiàn)場的測量與診斷要求。
文檔編號G01R31/08GK101216523SQ20071018568
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月28日
發(fā)明者洋 劉, 翔 崔, 琳 李, 趙志斌 申請人:華北電力大學(xué)