長期以來，變電站接地網(wǎng)腐蝕診斷一般通過大面積開挖進(jìn)行檢測，此方法檢測盲目、工作量也極大，且存在影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的隱患。本文利用重慶大學(xué)編制的《發(fā)、變電站接地網(wǎng)腐蝕診斷軟件》結(jié)合逐步逼近思想提出了一種在不停電、不大面積開挖接地網(wǎng)的條件下，快速準(zhǔn)確診斷接地網(wǎng)腐蝕情況的新方法。該方法能夠有效的診斷出舊地網(wǎng)腐蝕的位置和程度，并能有效檢測新變電站鋪設(shè)地網(wǎng)的品質(zhì)。建議將此軟件和方法在全省范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。

　　接地是在電氣設(shè)備和大地之間的電氣連接，在任何時(shí)候它將電氣連接處的電位固定在一個(gè)允許的范圍內(nèi)，保證人身和設(shè)備的安全和可靠運(yùn)行。當(dāng)前我國面臨日益增長的用電需求，電力系統(tǒng)規(guī)模和容量迅速擴(kuò)大，接地短路電流越來越大，對(duì)接地技術(shù)的要求越來越嚴(yán)格，不但接地電阻值要低，而且均壓效果必須良好，維護(hù)水平更要提高。一旦發(fā)、變電站發(fā)生接地故障，可能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。由于地網(wǎng)故障而引起的重大事故屢見不鮮，應(yīng)當(dāng)引起高度重視。

國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

　　由于接地網(wǎng)埋設(shè)于地下，以往工程上對(duì)接地網(wǎng)接地性能好壞的檢測一般通過接地電阻的大小來間接判斷，但無法了解接地網(wǎng)的腐蝕情況，在傳統(tǒng)接地電阻測試方法中，只要測量處的接地體不發(fā)生斷路，即使在接地網(wǎng)被嚴(yán)重腐蝕，接地電阻也可能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。所以工程上一般都是在發(fā)現(xiàn)地網(wǎng)接地電阻不合格或發(fā)生地網(wǎng)引起的事故后，通過大面積開挖查找接地網(wǎng)斷點(diǎn)和腐蝕段，這種方法帶有盲目性、工作量極大，還影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行。

　　為此，本文力求研究一種新的接地網(wǎng)診斷方法，能在不停電和不對(duì)地網(wǎng)大面積開挖的情況下，通過測量接地引線之間的電阻，運(yùn)用電路理論和數(shù)學(xué)方法對(duì)地網(wǎng)的腐蝕情況進(jìn)行診斷，提高接地網(wǎng)的維護(hù)水平。

診斷的基本原理

　　變電站的接地網(wǎng)一般由外緣閉合中間敷設(shè)若干均壓導(dǎo)體相互相連成網(wǎng)狀電極并與若干垂直接地極（體）相連。實(shí)際變電站的接地網(wǎng)比較復(fù)雜，為方便數(shù)據(jù)的輸入和數(shù)學(xué)方程的建立，現(xiàn)對(duì)接地網(wǎng)做以下假設(shè)：

　　（１）不考慮接地網(wǎng)的自然接地體；（２）假設(shè)測量的接地引線與接地網(wǎng)的連接點(diǎn)都是在接地網(wǎng)水平支路的節(jié)點(diǎn)上；（３）假設(shè)各個(gè)節(jié)點(diǎn)都有接地引下線，即為可及節(jié)點(diǎn)。

　　假設(shè)接地網(wǎng)有ｎ＋１個(gè)節(jié)點(diǎn)，ｂ條支路。忽略土壤因素的影響，可以將接地網(wǎng)看成一個(gè)純電阻網(wǎng)絡(luò)。地網(wǎng)竣工之后，由于各段導(dǎo)體的長度、截面積和電阻率已確定，可得出它們的原始電阻值（標(biāo)稱參數(shù)）；當(dāng)接地網(wǎng)運(yùn)行多年后某些導(dǎo)體出現(xiàn)腐蝕或者發(fā)生斷裂時(shí)，此時(shí)的支路電阻與原始值相比變大。這樣就得到兩個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相同，支路電阻不同的電阻網(wǎng)絡(luò)。其中原先的網(wǎng)絡(luò)端口電阻（即接地引線間的電阻）因拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，支路電阻已知，可以根據(jù)電網(wǎng)絡(luò)理論計(jì)算得到；而腐蝕后接地網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)間電阻值，因變電站電氣設(shè)備都有和接地網(wǎng)相連接的接地引線，可以通過接地引線測量腐蝕后接地網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)間電阻值。這樣就可以得到了節(jié)點(diǎn)間電阻變化值，利用特勒根定理可以求出節(jié)點(diǎn)間電阻變化值和支路電阻變化值的關(guān)系，再應(yīng)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法，可以從節(jié)點(diǎn)電阻變化值推出接地網(wǎng)支路的電阻變化值，從而判斷地網(wǎng)腐蝕及斷點(diǎn)情況。

　　由以上思路，運(yùn)用電網(wǎng)絡(luò)知識(shí)和特勒根定理，推導(dǎo)出發(fā)、變電站地網(wǎng)腐蝕診斷方程組為：
 

式中，ｍ是測量的節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)，△Ｒ′ｉｊ（ｍ）是第ｍ次測量的腐蝕前后節(jié)點(diǎn)間電阻的變化值，△Ｒｋ是腐蝕前后ｋ支路電阻的變化值，Ｉｋ（ｍ）、Ｉ′ｋ（ｍ）分別是第ｍ次測量時(shí)腐蝕前、腐蝕后流過ｋ支路的電流；Ｉ０是測量時(shí)節(jié)點(diǎn)間注入的電流。運(yùn)用最優(yōu)化方法即可以解得矩陣△Ｒｋ。

　　基于以上原理，重慶大學(xué)過電壓與接地教研室開發(fā)了《變電站接地網(wǎng)腐蝕診斷軟件》、《發(fā)、變電站接地網(wǎng)腐蝕診斷軟件》可以快速準(zhǔn)確的找出故障位置、故障程度。

小 結(jié)

　　基于電路原理和特勒根定理推出了發(fā)、變電網(wǎng)腐蝕診斷方程組，用最優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)了方程組求解，編制了《變電站接地網(wǎng)腐蝕診斷軟件》；利用故障診斷理論提出了逐步診斷的思想，結(jié)合《變電站接地網(wǎng)腐蝕診斷軟件》大大提高診斷速度，效果良好。