一种计及高腐蚀性土壤影响下的接地装置寿命评估方法，其特征在于搭建一种计及高腐蚀性土壤影响下的接地装置寿命评估平台，其评估步骤为：通过在接地装置上施加直流电流，采集到流经接地装置的直流电流以及高腐蚀性试验土壤中的电化学信号，综合考虑接地装置的基准性能因子以及性能畸变因子，得到接地装置的寿命评估因子，对寿命评估因子进行评估是否需要维修或者更换接地装置。本发明主要实现方法就是综合考虑接地装置的基准性能因子以及性能畸变因子，从而实现对高腐蚀性土壤中的接地装置进行寿命评估，对电网的稳定运行具有重大意义。
1.一种计及高腐蚀性土壤影响下的接地装置寿命评估方法，其特征在于，该接地装置寿命的评估方法是基于接地装置寿命评估平台，该平台包括上位机(1)、数据收集单元(2)、数据处理装置(3)、接地装置(4)、电化学腐蚀检测单元(5)、电化学信号滤波器(6)、电流传感器(7)、电流信号采集器(8)、直流电流发生器(9)、直流电流发生触发器(10)、开关(11)、高腐蚀性试验土壤(12)；
所述上位机(1)的控制信号输出端与开关(11)的输入端相连，开关(11)的输出端与直流电流发生触发器(10)的输入端相连，直流电流发生触发器(10)的输出端与直流电流发生器(9)的输入端相连，直流电流发生器(9)的电流输出端与接地装置(4)电流进线端相连；
所述接地装置(4)的输出端分别与电化学腐蚀检测单元(5)的输入端和电流信号采集器(8)的电流输入端相连，电流信号采集器(8)的电流输出端与电流传感器(7)的输入端相连，电流传感器(7)的输出端与数据收集单元(2)相连；
所述电化学腐蚀检测单元(5)的输出端与电化学信号滤波器(6)相连，将电化学腐蚀检测单元(5)和接地装置(4)放置在高腐蚀性试验土壤(12)中心位置；
所述电化学信号滤波器(6)的信号输出端与数据收集单元(2)相连，数据收集单元(2)与数据处理装置(3)的数据输入端相连，数据处理装置(3)的数据输出端与上位机(1)的数据收集端相连；
第一步、模拟高腐蚀性工况下的接地装置工作状态，其具体步骤为：通过上位机(1)触发直流电流发生触发器(10)使得直流电流发生器(9)输出直流电流，电流信号采集器(8)采集得流经接地装置的直流电流Ia，将电流信号传给电流传感器(7)，电流传感器(7)将电流信号传递至数据收集单元(2)中；通过电化学腐蚀检测单元(5)检测接地装置(4)的腐蚀状况，将电化学腐蚀检测单元(5)检测到的电化学信号Ua，实质为电压信号经过电化学信号滤波器(6)滤除杂波信号后传递至数据收集单元(2)中；将数据收集单元(2)中的流经接地装置的电流Ia与电化学信号Ua经数据处理装置(3)传递至上位机(1)中；将接地装置(4)周围的高腐蚀性试验土壤(12)按照东西南北方位划分为八块土壤，按照划分好的八块区域，改变电化学腐蚀检测单元(5)在高腐蚀性试验土壤(12)中的位置，重复上述试验步骤，得到n组试验数据；
第二步、计算每组试验数据下高腐蚀性土壤中的接地装置的基准性能因子vm：
式中，Iam为每次试验时流经接地装置的电流，Uam为每次试验时土壤中电化学信号；
第三步、计算每组试验数据下高腐蚀性土壤中的接地装置的性能畸变因子hm：
式中，Iam为每次试验时流经接地装置的电流，Uam为每次试验时土壤中电化学信号；
第四步、对高腐蚀性土壤中的接地装置的寿命进行评估：
式中，vm为接地装置的基准性能因子，hm为接地装置的性能畸变因子；
当α∈(0,0.3)时，表征接地装置寿命状态良好，非必要时不需要安排检修；当α∈(0.3,
0.7)时，表征接地装置寿命状态较差，需定期内进行检修；当α∈(0.7,+∞)时，表征接地装置寿命状态很差，需要及时进行替换。
一种计及高腐蚀性土壤影响下的接地装置寿命评估方法
技术领域
[0001] 本发明属于接地装置防护技术领域，特别是一种计及高腐蚀性土壤影响下的接地装置寿命评估方法。
背景技术
[0002] 目前，我国电力系统愈来愈庞大，而接地装置起着电力系统的长期稳定运行的重要保障作用。因接地装置长期埋在土壤的深处且容易受着泄漏电流以及高腐蚀性土壤影响，所以其容易发生腐蚀现象，缩短其寿命，从而大幅度降低其接地性能，严重情况甚至会威胁整个电力系统的运行以及人员安全。所以及时地了解接地装置的腐蚀严重程度可以防止许多由于接地不良引起的危害，同时规划出定期维修日期或者及时更换接地装置，对整个电力系统的意义重大。
[0003] 现在很少有考虑高腐蚀性土壤下的接地装置寿命状态的研究。本发明将高腐蚀性土壤中的腐蚀速率因子和腐蚀等效深度因子结合考虑，得到接地装置的寿命状态评估因子，对接地装置的寿命评估具有重要意义。
发明内容
[0004] 本发明的目的是为了提供一种计及高腐蚀性土壤影响下的接地装置寿命评估平台及方法。
[0005] 实现本发明目的的技术方案如下：
[0006] 一种计及高腐蚀性土壤下的接地装置寿命评估平台，其特征在于，包括上位机、数据收集单元、数据处理装置、接地装置、电化学腐蚀检测单元、电化学信号滤波器、电流传感器、电流信号采集器、直流电流发生器、直流电流发生触发器、开关、高腐蚀性试验土壤；
[0007] 所述上位机的控制信号输出端与开关的输入端相连，开关的输出端与直流电流发生触发器的输入端相连，直流电流发生触发器的输出端与直流电流发生器的输入端相连，直流电流发生器的电流输出端与接地装置电流进线端相连；
[0008] 所述接地装置的输出端分别与电化学腐蚀检测单元的输入端和电流信号采集器的电流输入端相连，电流信号采集器的电流输出端与电流传感器的输入端相连，电流传感器的输出端与数据收集单元相连；
[0009] 所述电化学腐蚀检测单元的输出端与电化学信号滤波器相连，将电化学腐蚀检测单元和接地装置放置在高腐蚀性试验土壤中；
[0010] 所述电化学信号滤波器的信号输出端与数据收集单元相连，数据收集单元与数据处理装置的数据输入端相连，数据处理装置的数据输出端与上位机的数据收集端相连；
[0011] 上述实验平台的实验方法，包括以下步骤：
[0012] 第一步、通过上位机触发直流电流发生触发器使得直流电流发生器输出直流电流，电流信号采集器采集得流经接地装置的直流电流Ia，将电流信号传给电流传感器，电流传感器将电流信号传递至数据收集单元中；通过电化学腐蚀检测单元检测接地装置的腐蚀状况，将电化学腐蚀检测单元检测到的电化学信号Ua，实质为电压信号经过电化学信号滤波器滤除杂波后传递至数据收集单元中；将数据收集单元中的流经接地装置的电流Ia与电化学信号Ua经数据处理装置传递至上位机中；将接地装置周围的高腐蚀性试验土壤按照东西南北方位划分为八块土壤，按照划分好的八块区域，改变电化学腐蚀检测单元在高腐蚀性试验土壤中的位置，重复上述试验步骤，得到n组试验数据；
[0013] 第二步、计算每组试验数据下高腐蚀性土壤中的接地装置的基准性能因子vm：
[0014]
[0015] 式中，Iam为每次试验时流经接地装置的电流，Uam为每次试验时土壤中电化学信号；
[0016] 第三步、计算每组试验数据下高腐蚀性土壤中的接地装置的性能畸变因子hm：
[0017]
[0018] 式中，Iam为每次试验时流经接地装置的电流，Uam为每次试验时土壤中电化学信号；
[0019] 第四步、对高腐蚀性土壤中的接地装置的寿命进行评估：
[0020] 综合上述计算得出接地装置寿命评判因子α：
[0021]
[0022] 式中，vm为接地装置的基准性能因子，hm为接地装置的性能畸变因子；当α∈(0,0.3)时，表征接地装置寿命状态良好，非必要时不需要安排检修；当α∈(0.3,0.7)时，表征接地装置寿命状态较差，需定期内进行检修；当α∈(0.7,+∞)时，表征接地装置寿命状态很差，需要及时进行替换。
[0023] 本发明的有益效果在于：
[0024] 1)能够准确地计算接地装置的寿命评估因子；
[0025] 2)通过寿命评估因子准确地判断出接地装置是否需要更换或者检修；
[0026] 3)本发明实现方法主要是通过上位机进行操作，操作简单且安全。
附图说明
[0027] 图1是本发明的结构示意图；
具体实施方式
[0028] 以下将结合附图进一步对本发明的具体实施方式进行说明，包含以下步骤：第一步、如图1所示，搭建一种计及高腐蚀性土壤影响下的接地装置寿命评估平台，该平台包括：上位机(1)、数据收集单元(2)、数据处理装置(3)、接地装置(4)、电化学腐蚀检测单元(5)、电化学信号滤波器(6)、电流传感器(7)、电流信号采集器(8)、直流电流发生器(9)、直流电流发生触发器(10)、开关(11)、高腐蚀性试验土壤(12)；
[0029] 所述上位机(1)的控制信号输出端与开关(11)的输入端相连，开关(11)的输出端与直流电流发生触发器(10)的输入端相连，直流电流发生触发器(10)的输出端与直流电流发生器(9)的输入端相连，直流电流发生器(9)的电流输出端与接地装置(4)电流进线端相连；
[0030] 所述接地装置(4)的输出端分别与电化学腐蚀检测单元(5)的输入端和电流信号采集器(8)的电流输入端相连，电流信号采集器(8)的电流输出端与电流传感器(7)的输入端相连，电流传感器(7)的输出端与数据收集单元(2)相连；
[0031] 所述电化学腐蚀检测单元(5)的输出端与电化学信号滤波器(6)相连，将电化学腐蚀检测单元(5)和接地装置(4)放置在高腐蚀性试验土壤(12)中；
[0032] 所述电化学信号滤波器(6)的信号输出端与数据收集单元(2)相连，数据收集单元(2)与数据处理装置(3)的数据输入端相连，数据处理装置(3)的数据输出端与上位机(1)的数据收集端相连；
[0033] 基于上述一种计及高腐蚀性土壤影响下的接地装置寿命评估平台的评估方法包括以下步骤：
[0034] 第一步、模拟高腐蚀性工况下的接地装置工作状态，其具体步骤为：通过上位机(1)触发直流电流发生触发器(1)使得直流电流发生器(9)输出直流电流，电流信号采集器(8)采集得流经接地装置的直流电流Ia，将电流信号传给电流传感器(7)，电流传感器(7)将电流信号传递至数据收集单元(2)中；通过电化学腐蚀检测单元(5)检测接地装置(4)的腐蚀状况，将电化学腐蚀检测单元(5)检测到的电化学信号Ua，实质为电压信号经过电化学信号滤波器(6)滤除杂波后传递至数据收集单元(2)中；将数据收集单元(2)中的流经接地装置的电流Ia与电化学信号Ua经数据处理装置(3)传递至上位机(1)中；将接地装置(4)周围的高腐蚀性试验土壤(12)按照东西南北方位划分为八块土壤，按照划分好的八块区域，改变电化学腐蚀检测单元(5)在高腐蚀性试验土壤(12)中的位置，重复上述试验步骤，得到n组试验数据；
[0035] 第二步、计算每组试验数据下高腐蚀性土壤中的接地装置的基准性能因子vm：
[0036]
[0037] 式中，Iam为每次试验时流经接地装置的电流，Uam为每次试验时土壤中电化学信号；
[0038] 第三步、计算每组试验数据下高腐蚀性土壤中的接地装置的性能畸变因子hm：
[0039]
[0040] 式中，Iam为每次试验时流经接地装置的电流，Uam为每次试验时土壤中电化学信号；
[0041] 第四步、对高腐蚀性土壤中的接地装置的寿命进行评估：
[0042] 综合上述计算得出接地装置寿命评判因子α：
[0043]
[0044] 式中，vm为接地装置的标准性能因子，hm为接地装置的性能畸变因子；当α∈(0,0.3)时，表征接地装置寿命状态良好，非必要时不需要安排检修；当α∈(0.3,0.7)时，表征接地装置寿命状态较差，需定期内进行检修；当α∈(0.7,+∞)时，表征接地装置寿命状态很差，需要及时进行替换。
