變電站在進(jìn)行接地網(wǎng)施工時(shí)，有很大幾率會(huì)導(dǎo)致支路導(dǎo)體存在一些焊接錯(cuò)誤甚至漏焊等問題發(fā)生，如果此接地網(wǎng)導(dǎo)體長期深埋在地下深處，就會(huì)受到潮濕侵襲、大量有害氣體污染，甚至被酸性土壤破壞，影響了導(dǎo)體接地性能，損壞了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。要是發(fā)生腐蝕斷裂等重大問題就會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生漏電，加大反擊和電纜皮環(huán)流的相互作用，從而破壞電網(wǎng)的二次裝置絕緣，引起一系列的不良影響，甚至嚴(yán)重威脅到工作人員工的生命安全，給我國和社會(huì)都造成高額經(jīng)濟(jì)損失[1]。

新時(shí)期隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，打造出高電壓大容量的變電站接地網(wǎng)已經(jīng)不再是難題，不過很多接地網(wǎng)因長期在地下運(yùn)行而發(fā)生了腐蝕問題，很容易發(fā)生故障，從而導(dǎo)致故障電流不斷增多，事故涉及到的問題面積越來越大，這就對(duì)我國電力系統(tǒng)接地網(wǎng)的建立提出了更高更難的適應(yīng)要求，急需一套完整的、能和系統(tǒng)相匹配、相適應(yīng)的安全保障防護(hù)系統(tǒng)，能在最短的時(shí)間內(nèi)判斷出接地網(wǎng)導(dǎo)體的腐蝕程度大小，從而能及時(shí)的更換設(shè)備，防患于未然。

1 變電站接地網(wǎng)腐蝕診斷研究現(xiàn)狀

在國內(nèi)很多專家和學(xué)者都把接地網(wǎng)當(dāng)作純電阻網(wǎng)絡(luò)，重慶大學(xué)的劉渝根教授就是這種結(jié)論的支持者，他假設(shè)如果接地網(wǎng)導(dǎo)體會(huì)發(fā)生故障而接地網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不變的時(shí)候，在相對(duì)應(yīng)的支路電阻變大之際，對(duì)產(chǎn)生的異常問題大部分使用特勒根定理做差，以求出問題診斷方程。利用測量接地網(wǎng)引出線得到端口的電阻，使用迭代算法得到支路電阻的具體增量[2]。

對(duì)接地網(wǎng)故障診斷問題狀態(tài)的研究，華北電力大學(xué)的劉洋和崔翔教授也提出了相應(yīng)的看法。這類方案是使用兩根下引導(dǎo)體對(duì)接地網(wǎng)注入一定的抽出異頻電流，之后在按照地表磁感應(yīng)強(qiáng)度的具體分布情況，判斷出導(dǎo)體腐蝕程度大小，其發(fā)生故障的具體位置會(huì)讓地表磁感應(yīng)的強(qiáng)度逐漸下降；根據(jù)電磁場理論，提出按磁場檢測的接地網(wǎng)腐蝕診斷做法以及結(jié)構(gòu)分布情況，歸納出一套精準(zhǔn)接地網(wǎng)磁場問題診斷的科學(xué)系統(tǒng)。我們可以按照此類方案去判斷接地網(wǎng)是否發(fā)生了故障：只診斷測量點(diǎn)四周的接地網(wǎng)導(dǎo)體的具體情況，由于磁場信號(hào)不容易精準(zhǔn)測量，經(jīng)常出現(xiàn)很多不同信號(hào)干擾，所以對(duì)測量工作的要求十分嚴(yán)格，測量線圈的放置角度會(huì)直接影響測量結(jié)果大小，并且需要在一次診斷里測量出很多點(diǎn)，這樣就給工作帶來了沉重壓力。

如今學(xué)術(shù)界對(duì)變電站接地網(wǎng)領(lǐng)域方面的探討很多，尤其是在缺陷問題診斷方面的專家和學(xué)者也不在少數(shù)，雖然實(shí)際工作里采取規(guī)模小、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單的接地網(wǎng)系統(tǒng)，但在實(shí)際操作中經(jīng)常碰到結(jié)構(gòu)復(fù)雜的接地網(wǎng)。隨著我國電力事業(yè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，大面積的接地網(wǎng)使用越來越頻繁，這就需要不斷完善和改良各種實(shí)際接地網(wǎng)工作中的精準(zhǔn)性、可實(shí)用性。目前最快速、最科學(xué)的參考理論就是電磁場工作原理，不過大部分變電站內(nèi)的環(huán)境噪音較大，會(huì)在不同程度上或多或少影響著測量結(jié)果，隨著電網(wǎng)技術(shù)的快速創(chuàng)新發(fā)展，這類難題即將迎刃而解。

2 現(xiàn)有接地網(wǎng)故障診斷方法

現(xiàn)在常用四種方法診斷接地網(wǎng)是否故障[3]：

使用開挖接地網(wǎng)的方法來診斷故障。過去我國很長時(shí)間內(nèi)都是用開挖土壤的方式進(jìn)行故障檢查，表面看似工作量簡單但盲目性很大，既造成人力物力的大量損失，也加大財(cái)政困難，排查速度過慢，從而影響電力系統(tǒng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所以傳統(tǒng)的查找故障方式是不可取的。

通過測量地網(wǎng)可及節(jié)點(diǎn)間的電阻來判斷地網(wǎng)的腐蝕程度。接地網(wǎng)一般被當(dāng)作純電阻網(wǎng)絡(luò)，如果想精準(zhǔn)判斷地網(wǎng)的腐蝕程度，可以按照測量接地網(wǎng)的可及節(jié)點(diǎn)間電阻值的變化，在已知地網(wǎng)及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的情況下，判斷出接地網(wǎng)腐蝕程度的大小，使用涉及到的接地引下線，對(duì)正常狀態(tài)下的電阻值和測量后的電阻值互相比較參考。不過要注意的是，接地網(wǎng)局部腐蝕的部分會(huì)導(dǎo)致接地導(dǎo)體不斷變細(xì)甚至斷裂，再加上接地網(wǎng)的中導(dǎo)體間互電阻的作用使導(dǎo)體的電阻值變化并不明顯，所以想檢查電阻值的變化來進(jìn)行故障診斷是不可取的。

利用超聲波發(fā)出的信號(hào)對(duì)缺陷信息及位置進(jìn)行診斷。使用超聲波在缺陷處會(huì)發(fā)生反射的原理，接收好探頭所檢測到的返回信號(hào)，仔細(xì)分析接收信號(hào)就可以精準(zhǔn)確定哪些是缺陷問題所在處，不過超聲波無法在鋼類材料上面應(yīng)用，所以此方法不能大面積的推廣。

通過測量接地網(wǎng)地表的磁場分布進(jìn)行診斷。根據(jù)電磁感應(yīng)原理，把正弦波的激勵(lì)電流不斷注入到接地網(wǎng)里，在利用檢測裝置去測量通過的接地網(wǎng)各個(gè)導(dǎo)體中各支路電流在地表上激發(fā)的的各類磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，總結(jié)出地表磁場分布的正確規(guī)律和具體特征，并診斷出接地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)及地網(wǎng)導(dǎo)體的缺陷情況?，F(xiàn)在變電站容量不斷增大，在改建的前期和后期接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)圖紙會(huì)有很大變化，在沒有明確理解接地網(wǎng)導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的狀況下，不需要挖掘就可以精準(zhǔn)的判斷出其結(jié)構(gòu)變化，得到腐蝕部位的具體地理位置和腐蝕情況，本文將會(huì)對(duì)這個(gè)檢測做法做進(jìn)一步的驗(yàn)證。

3 接地網(wǎng)故障診斷存在的問題

如今由于盲目開挖導(dǎo)致分析結(jié)果的針對(duì)性很差，再加上超聲波無法在鋼材類上使用，只能通過電網(wǎng)絡(luò)理論和電磁場理論來判斷接地網(wǎng)是否腐蝕。電網(wǎng)絡(luò)理論分析法是把接地網(wǎng)當(dāng)作純電阻網(wǎng)絡(luò)搭建接地網(wǎng)故障檢測方程，以此得到各個(gè)支路的導(dǎo)體實(shí)際阻值和電阻變化情況，解出故障檢測方程來判斷接地網(wǎng)故障情況；也可以采取電磁場理論分析做法，對(duì)接地網(wǎng)注入和抽出一定頻率的電流，就可以得到接地網(wǎng)地表的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小來獲得磁場分布情況，用分布情況來進(jìn)行相應(yīng)診斷[4,5]。

表1 兩種方法存在的問題

這兩類做法都能得出接地網(wǎng)的具體支路腐蝕問題情況，其具體使用方法是：使用電網(wǎng)絡(luò)理論就可以得到各個(gè)支路的電阻，接地網(wǎng)如果正常時(shí)進(jìn)行電阻對(duì)比就可得到具體支路腐蝕程度的大?。焕秒姶鸥袘?yīng)理論檢測的時(shí)候，出現(xiàn)某一段導(dǎo)體斷點(diǎn)和腐蝕變細(xì)的問題時(shí)，接地網(wǎng)的導(dǎo)體電阻就會(huì)發(fā)生明顯變化，促使該導(dǎo)體地表面面積磁感應(yīng)強(qiáng)度變化凸出，這就給腐蝕診斷提供了很好的依據(jù)，當(dāng)某段導(dǎo)體出現(xiàn)明顯斷點(diǎn)以及嚴(yán)重腐蝕變細(xì)問題時(shí)候，此導(dǎo)體上方的地表磁感應(yīng)強(qiáng)度變化大小會(huì)十分明顯，根據(jù)此類情況推斷出該處導(dǎo)體存在問題，這兩類做法存在的問題情況如表1所示。