基于二进制遗传算法的地网断裂导体诊断

为了研究地网中腐蚀支路对断裂导体诊断结果的影响程度,笔者基于二进制遗传算法编制了MATLAB地网导体断裂诊断程序。以重庆110 k V上桥变电站实际地网为例进行了8组仿真实验,对比分析了各组实验中不同腐蚀情况下的诊断结果和各节点电位的变化,计算了不同导体断裂情况下适应度函数fitness值。利用支路灵敏度法分析了腐蚀支路存在对诊断结果的影响。结果表明:当地网未发生腐蚀或者发生轻微腐蚀时,诊断结果能准确找出断裂导体支路;当地网发生轻度、中度乃至严重腐蚀时,诊断结果中无漏诊、但会出现误诊的断裂导体支路。出现误诊的原因在于腐蚀支路位于不动点测量法中的不动点附近,通过剔除22节点的测量数据,4组仿真均能得到准确结果。     

变电站门型构架对地网腐蚀诊断的影响

指出完整健康的接地网对电力系统的安全稳定运行至关重要。基于特勒根定理和电网络理论,提出了接地网导体腐蚀诊断的计算模型,研究了站内构架对诊断结果准确性的影响。以河南省周口市某110 kV变电站为例进行现场测试,结果表明,考虑钢型构架影响时,不论构架位置如何布置、数目多少,进行腐蚀诊断测试时其附近支路的腐蚀倍数要比不考虑构架影响时低,且腐蚀支路距离构架越近,腐蚀倍数降低越明显;当构架接于腐蚀支路两端时误差最大,而对距离构架较远的腐蚀支路的诊断结果基本上没有影响。     

基于二进制遗传算法的接地网导体缺失诊断

接地网的施工属于隐蔽工程,缺失导体的情况普遍存在,严重影响了接地网的完整性,威胁着地网的安全可靠运行。为了准确检测地网的完整性,建立了接地网导体缺失诊断的多维背包数学模型,并利用二进制遗传算法对模型进行了求解,编制了相应的MATLAB程序。以重庆110 kV典发变电站实际接地网(41个节点、61条支路)为例进行了仿真实验。实验结果表明,对于无腐蚀导体的新建地网,诊断结果既无漏诊支路也无误诊支路;对于有腐蚀导体的旧地网,诊断结果虽无漏诊支路但有误诊支路,其原因是由于腐蚀支路的存在,在仅有假设导体缺失支路不存在的情况下,其适应度函数值并非最小。算法的计算时间约为20 min,速度可满足实际工程要求。     

220 kV水贝变电站地网腐蚀原因分析及改进措施

通过对水贝变电站地网开挖检查,发现地网腐蚀很严重,其原因主要是电化学腐蚀的作用,它与变电站地网的土壤结构和施工质量有关,并针对地网的电缆沟内接地带、接地引下线、水平地网的腐蚀原因进行了分析,提出了防止腐蚀的办法,如增大导体的截面积、改用铜材敷设、改善施工工艺、及时开挖检查等措施。     

基于灵敏度分析法的接地网故障诊断模型应用研究

结合电网络理论及灵敏度分析法建立了接地网故障诊断模型,并运用Matlab编写了变电站接地网故障诊断软件。在四川电网220kV变电站进行现场试验。对诊断所得腐蚀严重的接地网导体支路进行现场开挖。开挖结果与诊断结果几乎吻合,实现了在不停电和不进行开挖的情况下。通过地网拓扑结构图及测量端口电阻高效地完成接地网故障支路的判断,充分证明该诊断方法具有较强的工程实用性。     

引外接地对变电站接地网腐蚀诊断的影响

一些处于土壤电阻率较高地区的变电站接地网通常采用引外接地措施,实际接地网腐蚀诊断中却常常忽略变电站引外接地的影响。基于特勒根定理和最优化方法,利用ATP和MATLAB进行仿真实验,分析了引外接地对于接地网腐蚀诊断的影响。结果表明:引外接地网的存在会降低与之直接相连支路诊断的腐蚀程度,引外距离越小影响越大;较大的引外距离与引外接地网中导体故障对接地网腐蚀诊断影响很小。     

应用磁感应强度诊断接地网故障的试验研究

为进一步提高变电站接地网导体断点故障的诊断准确度,基于测量接地网地表面磁感应强度的诊断方法,以某35 kV变电站接地网为原型设计和定制了接地网试验模型,对接地网发生导体变细、断裂和脱焊等典型腐蚀故障下的磁感应强度及接地电阻进行了测试分析。试验结果表明:接地网在正常情况与典型腐蚀故障下的接地电阻基本保持不变,而地表面的磁感应强度则随导体状态的变化有明显改变。接地网导体变细时,故障支路的地表面磁感应强度下降明显;接地网存在断裂与脱焊故障时,故障处的地表面磁感应强度则接近于0,但与之相邻的正常支路的地表面磁感应强度则有不同程度的上升。研究结果可为有效诊断因接地网腐蚀而引起典型接地网故障提供依据。     

基于遗传算法的电压法和电阻法在地网导体缺失诊断中的性能对比

为准确检测新建地网导体缺失,建立了地网导体缺失诊断的0-1背包模型,基于二进制遗传算法编写了MATLAB地网导体缺失诊断程序,分别建立了电阻法、电压法的适应度函数。以重庆110 kV徐家坪变电站实际地网为例进行了仿真实验。结果表明:对于新建变电站地网的有、无孤立节点出现的导体缺失情况,电压法和电阻法的诊断结果均无误诊和漏诊支路出现。前者单次运行时间约4 min,后者约10 min,对实际工程而言,电压法要更优于电阻法。     

变电站地网导体缺陷诊断方法研究

介绍了一种能在不停电、不大面积开挖情况下对变电站接地网导体缺陷情况进行诊断的方法,将竣工图设计的地网当作一个N端参考网络,实际地网任意两引下线间的网络当作一个二端口网络,然后通过测量该二端口网络之间的电阻值从而反推任意支路的电阻值,最后比较计算支路电阻值与参考网络支路的电阻值,判断导体支路是否存在缺陷。     

一种地网腐蚀故障诊断的新算法

为解决地网腐蚀的定位问题,基于新标准对接地网在概念上的变化,提出并解决了基于场路结合的不等电位模型的地网腐蚀故障诊断的方法;针对地网腐蚀时的导通电阻变化,验证计算了地网腐蚀时地表电位分布及最大跨步电势、接触电势发生处的位置。通过编程实现了数值模型的计算机求解,其方法是通过求取地网各支路散流电流及节点电位来获得各支路的导通电阻值,并通过腐蚀前后各支路导通电阻值的变化来判断地网的腐蚀情况。同时,该模型对于入地电流频率在几十kHz下仍可考察地网的运行情况。实际结果表明,本文方法与试验结果吻合,具有较高的可信性。     

应用地表电位诊断接地网故障的试验研究

为有效提高变电站接地网导体故障诊断的准确性,分别以规则形状和不规则形状两种接地网模型为研究对象,通过模拟典型故障,对接地网典型故障下的地表电位分布进行了测试分析。测试结果表明,通过分析接地网的地表电位分布可较为准确地实现变电站接地网导体的故障点位置及故障类型的确定。当接地网存在虚焊、脱焊或腐蚀故障时,故障位置及其相邻导体段的地面电位会呈现不同程度的上升或下降。研究结果可为基于地表电位分布的接地网故障诊断方法提供重要补充。     

水电厂接地网腐蚀诊断研究

通过基于电网络理论的算法语言,对接地网各支路电阻变化情况进行诊断,可在不开挖的情况下得到接地网腐蚀情况,该方法可对腐蚀严重的区域进行指导性开挖,避免了大面积开挖寻找接地网腐蚀导体的盲目性。同时结合化学诊断方法,测量土壤的腐蚀性,进一步验证算法诊断的准确性。     

佛山地区变电站接地网腐蚀状况分析

为了解佛山地区变电站接地网腐蚀情况以便指导接地网的运行维护,开挖取样了分布在佛山不同地区的21个变电站的钢材接地网,测量了变电站主地网、电缆沟内接地体及接地引下线的全面腐蚀和局部腐蚀数据,分析了不同运行年限接地网深度腐蚀率、最大腐蚀速度和孔蚀因素的分布范围及与运行年限的关系,分级了变电站接地网腐蚀状况。结果表明,变电站主接地网局部腐蚀比较严重,大部分为II级腐蚀;电缆沟接地体腐蚀主要为全面腐蚀,大部分处于III级。应加强对接地网的日常检查和防腐蚀,接地网设计和改造时应结合接地体全面腐蚀和局部腐蚀数据,选择和计算校核接地体截面和材料。     

均匀土壤中矩形接地网的优化方法

地网接地导体非均匀布置可以在保证人员与设备安全的前提下,尽可能地节约金属材料。为了得到均匀土壤中地网的优化设计公式,找出均匀土壤中矩形地网的优化设计方法,基于CDEGS的地网模型,仿真得到了优化后接地导体的位置,通过变量替换研究了导体位置与编号之间的对应关系,并仿真分析了矩形地网优化效果。研究发现接地导体的编号与其位置服从某一确定的函数关系,该函数与导体的数量无关,只有两邻边导体分段数的比值最接近边长的比例时,接触电压与跨步电压才能达到最优效果。最后,给出了地网优化的数学公式及矩形地网的优化方法,该方法可以应用于平行的导体数量>20的地网,优化后跨步电压和接触电压均能满足电力行业标准DL/T 621-1997的要求。     

关于变电站接地网的腐蚀及解决措施

我国变电站普遍采用钢作为地网材料,由于钢直接与土壤接触,易于发生腐蚀损坏,在最近的变电站地网全面检查中发现,不少变电站地网腐蚀严重,有的地埋线有一半以上截面已经腐蚀掉,从腐蚀的情况来分析,导致接地网腐蚀的原因主要有以下几种: 1.泄漏电流引起的腐蚀当存在着流经接地体的泄漏电流时,会加速接地装置的腐蚀,虽然交流电流不产生腐蚀,但有大约0.01%的交流电流在钢筋和水泥的交界处被整流成直流,而小的直流电流会造成     

可及节点偏移对接地网故障诊断影响及修正

因接地引下线就近归算到网络交叉点上造成可及节点位置偏移,会对故障诊断产生影响,故采用蒙特卡罗法随机设置支路电阻向量作为样本,分析了该偏移对支路电阻诊断准确性和可测性的影响,还提出了一种基于禁忌搜索的修正方法,将可及节点位置偏移时的诊断结果作为禁忌搜索算法的初值,以观测电压向量与修正后电压向量之差的二阶范数最小为目标函数,对可及节点位置偏移造成的影响进行修正,并对修正效果进行定量评价。以一个60支路的实验接地网的验证结果表明,该方法可行且即使在支路导体存在一定程度不均匀腐蚀条件下,仍能收到较好的修正效果。     

基于电磁场原理和地表电位的接地网腐蚀诊断研究

变电站接地网因规模大、结构复杂、强电磁干扰的特点，在进行腐蚀诊断时会存在检测困难、误差较大的问题。针对这些问题，提出基于电磁场原理(electromagnetic field theory, EFT)和地表电位(earth surface potential, ESP)相结合的方法进行接地网腐蚀导体部位诊断，从而弥补在强磁干扰下EFT方法测量精度差的缺陷。该方法首先分析在EFT基础上腐蚀导体的磁感应强度分布，接着分析腐蚀导体的ESP分布，将磁感应强度曲线和ESP分布曲线进行结合，最后确定导体腐蚀位置和类型。经测试，该方法所得到的腐蚀导体位置与设置的腐蚀导体位置一致，验证了该方法诊断腐蚀导体的精确性。     

微量处理法在变电站接地网腐蚀诊断中的应用

接地网导体的腐蚀乃至断裂是引起接地网事故的根本原因,借助测量及诊断方法及时发现接地网事故的隐患,能减少因接地网腐蚀而造成的损失。为此根据接地网的结构特点和在变电站中的实际情况,建立相应的电路分析模型,应用增量网络法建立灵敏度矩阵和腐蚀诊断方程;提出了微量处理方法,使得足够数量的故障诊断方程在极小的区域内线性化,改进的迭代约束条件保证了每一步迭代值都向着真实支路电阻值逼近以解决方程的非线性问题。实际接地网测试验证了腐蚀诊断程序的可行性,所提出的微量处理方法较好地解决了腐蚀诊断方程的非线性问题,腐蚀诊断结果表明腐蚀支路及其故障倍数的判定基本准确。     

基于智能优化算法的牵引变电所接地网腐蚀诊断

牵引变电所接地网为所内电气设备提供可靠接地.气候、温度等外界因素可能会导致接地导体出现严重腐 蚀,对人身安全与设备运行造成威胁.针对上述问题,以电网络理论为基础,推导了接地网的腐蚀诊断方程组,采用 MATLAB/Simulink软件建立仿真模型,利用仿真模型与实际模型互相验证.然后,采用L-M 算法和粒子群算法结合 的智能优化算法进行多次迭代计算,得到腐蚀支路位置和腐蚀倍数.最后,针对６１支路接地网案例,分别进行单支 路和三支路腐蚀诊断,设置腐蚀支路,电阻增大为标称值的２倍,根据上述算法得到腐蚀诊断结果,诊断结果与模型 设置相符,验证了所推荐算法的有效性,为牵引供电系统的安全运维提供了一定参考.     

变电站接地网电磁诊断法的试验研究

为进一步提高变电站接地网故障诊断的准确性,本文以某实际35 k V变电站接地网为研究对象,通过模拟接地网导体腐蚀、断裂、虚焊等典型故障,对接地网正常与典型故障下的地表电位和磁感应强度进行了测试分析。试验结果表明:接地网导体出现不同故障类型时,地表电位和磁感应强度呈现出不同的变化规律,综合分析接地网的地表电位和磁感应强度可较为准确地实现变电站接地网故障诊断及故障类型识别。接地网存在混合故障时,故障导体地表电位和磁感应强度变化规律与单一故障的情形类似,但变化幅度更大。研究结果可为变电站接地网的故障诊断提供重要依据。