基于电位变化的接地网缺陷辨识方法及装置研究

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1、分类号学号M201171264学校代码10487密级硕士学位论文基于电位变化的接地网缺陷辨识方法及装置研究学位申请人：周吴学科专业：高电压与绝缘技术指导教师：张丹丹副教授答辩日期：2014年1月6日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringStudyonMethodandDeviceofGroundingGridDefectDiagnosisBasedonPoten

2、tialVariationCandidate:ZhouWuMajor:HighVoltageandInsulationTechnologySupervisor:Assoc.Prof.ZhangDandanHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发

3、表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密。

4、（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要接地网是电力系统安全可靠运行中的一种重要设施。接地网埋设于地下，由于存在入地电流等的影响，会发生腐蚀并断裂为缺陷。因此，需要检测接地网是否存在缺陷并进行定位。现存的接地网缺陷辨识方法中，大多按照接地网图纸进行理论计算，看实际测量值与其是否相符，从而辨识缺陷情况，这些方法存在局限性，当接地网图纸缺失时便无法奏效。因此，有必要研究一种未知接地网图纸情况下，测量方便的接地网缺陷辨识方法。本文通过总结

5、接地网的电磁场计算方法及频域特性，结合方波激励源在检测技术中的应用，提出了未知图纸条件下，向地网注入两种频率方波电流激励，通过测量注入点周围各点地表电位来进行缺陷辨识方法,并对该方法进行了理论分析和仿真研究，亦试制了相应的仪器设备，最后开展了相关实验研究。通过理论分析，总结了接地网电磁场逆问题求解的依据和接地网电磁场计算方法，建立了接地网地表处电位与激励源参数、接地网参数、土壤参数之间的联系；对比了导体和土壤参数随频率变化的差异，进而发现了距导体和土壤最近处电位的变化亦存在差异；接地网缺陷可等效为导体被土壤取

6、代，根据这种变化的差异提出了基于电位变化的缺陷辨识方法。在理论分析的基础上，于CEDGS软件中建立不同接地网模型，研究了辨识方法的可行性；为了提高该方法在变电站现场干扰环境中的可靠性，研究了不同频率、缺陷大小、缺陷位置等因素对于辨识效果的影响。根据仿真结果试制了相应接地网缺陷辨识装置，并编写了相关软件。仪器试制完成后，于华中科技大学室外实验场中，搭建了小尺寸的模拟地网缺陷辨识实验平台，进行了模拟实验研究，验证了仿真研究中相关规律的正确性。并终于某实际变电站内进行了接地网缺陷辨识实验，实验结果与接地网图纸显示情

7、况相符。关键词：接地网缺陷辨识电位变化未知图纸I万方数据华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTGroundinggridisoneofthemostimportantfacilitieswhichensuringsafeandreliableoperationofpowersystem.Asitisburiedundergroundinalongtime,byelectricalandelectrochemicalfactors,whichpronetodefects.Therefore,itisneces

8、sarytodiagnosethedefects.Currentgroundinggriddefectdiagnosismethodcomparesthetheoreticalandmeasurementvalues,thediagnosisdependsontheaccuracyofcalculationmodelandgroundgriddrawings,itsmeasurementproced