接地网断点的磁性源诊断方法研究

发布时间：2017-08-08 15:19

  本文关键词：接地网断点的磁性源诊断方法研究

  更多相关文章： 接地网 断点诊断 磁性源 发射线圈

【摘要】：接地网是电力系统的重要组成部分。随着社会的高速发展,电力网络越来越庞大,供电负荷日益增加,高压、超高压甚至特高压的远距离输电逐渐面世,当系统遭受雷击与接地短路时的故障电流也越来越大,若接地网没有保持良好连接,接地导体上的电位也随之急剧升高危及系统稳定以及人身安全。为防止此类重大事故的发生,保障电网安全稳定的运行,接地网的完好连接变得尤为重要,因而检测地网是否存在断点的技术也成为了重点研究对象。本文主要研究的是接地网导体断点诊断的问题。笔者首先深入学习了接地网故障诊断的相关理论,分析了电网络法和电磁场法在接地网断点诊断上存在的问题；然后对接地网进行了合理的简化和假设,依据法拉第的电磁感应定律,提出了一种基于磁性源的接地网断点诊断的新方法,并结合软件仿真和模拟实验验证了诊断方法的可行性。论文主要包括了以下几个方面的工作①提出了一种基于磁性源的接地网断点诊断的新方法。在不接地线圈回路中(即磁性源发射线圈)通以一定频率的正弦电压,向地下激发出一次电磁场(即-次场),在一次电磁场的作用下,地下接地网网格回路受到感应会产生时变电流,并由此电流产生一个感应电磁场(又名二次场),根据二次场对一次场的影响情况推断相应的接地网导体是否存在断点。②提出了磁性源接地网断点诊断的单线圈模型。研究了一个九宫格接地网网格,单线圈磁性源发射线圈用一个方形单匝线圈代替,使发射线圈在接地网上方平移,根据发射线圈在接地网网格上方时的电流大小推断断点位置所在。计算了发射线圈与接地网导体网格之间的互感,简化了等效电路模型,并通过仿真验证了诊断方法的可行性,最后对磁性源单线圈模型进行了优化设计。③针对磁性源单线圈模型诊断灵敏度不高的缺点,提出了磁对消结构的线圈模型,根据接收线圈内的磁场强度大小来推断导体断点位置所在,并通过仿真和模拟实验两种途径验证了诊断方法的可行性,最后同样对磁对消结构线圈模型进行了优化设计。④对比分析了单线圈磁性源与磁对消结构磁性源模型的优缺点。通过对比发现：单线圈磁性源结构简单比较容易设计,但诊断的灵敏度不高；磁对消磁性源的诊断灵敏度较高,但结构复杂难设计。在实际应用时,可以根据具体要求的不同而选择使用相应的磁性源结构模型。
【关键词】：接地网 断点诊断 磁性源 发射线圈
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM862
【目录】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪论8-19
• 1.1 接地技术的基础知识8-9
• 1.1.1 接地中的一些概念8-9
• 1.1.2 接地的作用9
• 1.2 研究背景及意义9-12
• 1.3 国内外研究现状12-16
• 1.3.1 基于电网络法的接地网故障分析13-16
• 1.3.2 基于电磁感应原理的接地网故障分析法16
• 1.4 本文研究的主要内容16-19
• 2 接地网故障诊断基础与磁性源诊断方法原理19-26
• 2.1 接地网导体在土壤中的腐蚀机理19-20
• 2.2 基于电网络法诊断的基础理论20-22
• 2.3 基于电磁场法诊断的基础理论22-23
• 2.4 磁性源诊断方法原理23-25
• 2.5 小结25-26
• 3 单线圈磁性源接地网断点诊断方法研究26-54
• 3.1 单线圈磁性源断点诊断装置模型26-28
• 3.2 磁性源线圈与接地网网格间的互感计算28-36
• 3.2.1 耦合电感元件的互感28-31
• 3.2.2 两线形回路间的互感31-33
• 3.2.3 装置模型中的互感计算33-34
• 3.2.4 基于Ansoft Maxwell软件的互感计算34-36
• 3.3 等效电路模型36-38
• 3.4 单线圈磁性源的断点诊断原理38-39
• 3.5 诊断仿真39-46
• 3.5.1 仿真软件介绍39-40
• 3.5.2 接地网完好时的仿真分析40-43
• 3.5.3 接地网有断点时的仿真分析43-46
• 3.6 单线圈模型的优化设计46-53
• 3.6.1 最佳工作频率仿真46-49
• 3.6.2 最优线圈尺寸分析49-53
• 3.7 小结53-54
• 4 磁对消磁性源接地网断点诊断方法研究54-66
• 4.1 磁对消模型54
• 4.2 磁对消模型的断点诊断原理54-56
• 4.3 诊断仿真56-58
• 4.4 模拟实验58-64
• 4.4.1 实验平台介绍58
• 4.4.2 实验仪器介绍58-60
• 4.4.3 故障定位实验及结果分析60-64
• 4.5 磁对消模型线圈的优化设计64
• 4.6 小结64-66
• 5 总结与展望66-68
• 5.1 总结66-67
• 5.2 展望67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-71

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王洪泽;论任意形状复合接地网接地电阻的计算问题[J];广西电力工程;2000年03期

2 王西平;330kV花园变人工接地网改造设计的理论核算[J];青海电力;2000年01期

3 王洪泽;复合接地网接地电阻的简化计算[J];电网技术;2001年08期

4 黄海鹏;接地网接地电阻的计算机仿真[J];广东输电与变电技术;2003年03期

5 刘渝根,滕永禧,陈先禄,袁涛;接地网导体状态的诊断方法[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年02期

6 周秧;李勐;索春梅;周晓虎;王文德;;分层土壤中接地网参数的数值计算[J];东北电力大学学报;2006年04期

7 ;铜质接地网前景看好[J];大众用电;2007年01期

8 杨理民;;大型接地网接地电阻的测试[J];四川建筑;2007年S1期

9 梁春明;;变电所铜接地网与钢接地网比较[J];中国水能及电气化;2008年04期

10 付龙海;;水平双层土壤对接地网电气特性的影响[J];电气应用;2008年14期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 陈绍勇;;大面积水下网箱式立体接地网的研究与应用[A];四川、贵州、云南三省水电厂（站）机电设备运行技术研讨会论文集[C];2010年

2 陈锦云;杨铭泽;;接地网敷设方式对接地电阻实测值的影响[A];全国电网中性点接地方式与接地技术研讨会论文集[C];2005年

3 邵建人;向洪兵;杜继红;;交流系统接地网的腐蚀与防护研究[A];全国电网中性点接地方式与接地技术研讨会论文集[C];2005年

4 蔡崇积;;我国依国外标准设计电力交流接地网运行状况调研[A];全国电网中性点接地方式与接地技术研讨会论文集[C];2005年

5 梁清强;;蜂窝形接地网[A];全国电网中性点接地方式与接地技术研讨会论文集[C];2005年

6 陈智勇;孟骁勇;王运生;;阻频特性法在接地网测试中的应用[A];2006中国科协年会第三分会场论文集[C];2006年

7 米建卫;;立体接地网在500KV潍坊变电站的应用[A];山东电机工程学会第四届供电专业学术交流会论文集[C];2007年

8 蔡崇积;;电力交流接地网损坏原因调研与分析[A];全国电网中性点接地方式与接地技术研讨会论文集[C];2005年

9 陈健生;项昌富;黄显立;;电力接地网用导电防腐涂料[A];全国电网中性点接地方式与接地技术研讨会论文集[C];2005年

10 郑杰;;接地网技术在水口水电厂的综合应用[A];全国水电厂技术改造学习交流研讨会论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前8条

1 杨晓理　杨雁 段江;陕西接地网安全项目国际领先[N];中国电力报;2010年

2 通讯员 张书利 谭振武 吕金武;拜城电厂接地网防腐改造采用新技术[N];中国电力报;2005年

3 张小平;云南电网开展特高压接地网电阻测试[N];中国电力报;2008年

4 张劲;杆塔和接地网重污区腐蚀防治技术确保电网构建材料性能[N];中国电力报;2012年

5 李宣华 汪根萍;将乐百万资金构筑“防雷堡垒”[N];三明日报;2009年

6 刘树波;让设备远离雷击[N];中国水利报;2003年

7 蔡家友;确保迎峰度夏供电有保证[N];黔西南日报;2009年

8 本版编辑邋李彩琴 陈志群 何庆东 徐乐群 陶弘 周奎 宁建民 李彬;雨季三防 你准备好了吗？[N];中华合作时报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 袁涛;接地网电气连接故障的诊断方法研究[D];重庆大学;2010年

2 鲁志伟;大型接地网工频接地参数的计算和测量[D];武汉大学;2004年

3 王树奇;基于分层约简模型的接地网腐蚀故障诊断研究[D];西安科技大学;2009年

4 赵志斌;复杂土壤中接地网性能分析与变电站内空间电磁场计算[D];华北电力大学（河北）;2005年

5 倪云峰;接地网分块故障诊断及可及节点偏移影响的研究[D];西安科技大学;2010年

6 张蓬鹤;基于接地系统频域特性的接地网缺陷诊断研究[D];华中科技大学;2011年

7 吴茂林;变电站互感器宽频传输特性与接地网瞬态特性的研究[D];华北电力大学（河北）;2004年

8 王建新;接地网腐蚀故障诊断算法与可测性研究及其应用[D];西安科技大学;2009年

9 付龙海;青藏铁路输变电系统防雷及接地技术的研究[D];西南交通大学;2007年

10 高长征;复杂线结构电磁场问题的快速计算方法研究及其应用[D];华北电力大学（河北）;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 洪海涛;接地网状态综合检测分析方法及其实现[D];湖南大学;2009年

2 朱江;广深港客运专线接地测试及防雷方案研究[D];西南交通大学;2015年

3 罗勋;变电站接地网雷电冲击暂态特性研究[D];西南交通大学;2015年

4 傅浩峰;220kV甘露变接地网改造技术研究[D];华北电力大学;2015年

5 张航;风电场圆环接地网的冲击特性研究[D];长沙理工大学;2014年

6 马晋佩;基于协同进化遗传算法的接地网导体缺失诊断研究[D];重庆大学;2015年

7 吴鹏;接地网影响下土壤水平分层结构建模研究[D];重庆大学;2015年

8 邓文雄;接地网断裂故障定位方法的改进与研究[D];重庆大学;2015年

9 黄胜鑫;接地网腐蚀诊断及腐蚀对接地网性能影响评估方法研究[D];重庆大学;2015年

10 黄小琼;接地网腐蚀速率弱极化检测及强极化状态评价方法研究[D];重庆大学;2015年

，

本文编号：640653