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接地网埋设于发电厂、变电站、民用建筑等电气设备集中的区域,容易发生腐蚀断裂造成接地性能降低,威胁电力系统的安全和稳定运行,因此需要定期对接地网进行诊断、维护和检修。然而老旧变电站普遍存在接地网图纸丢失、损坏,实际敷设位置与图纸存在较大偏差等情况,导致出现开挖不到的现象,存在较大盲目性。因此,本文提出了磁场微分法的接地网导体定位方法,分析了不同位置下的接地网空间磁场变化规律,进而开发了相应的测量阵列装置系统,并分析了该系统的应用有效性。论文基于磁场微分法的接地网导体定位方法,设计了基于磁场微分法的测量阵列装置系统,并完成了单导体支路、模拟支路和现场试验条件下的测量系统有效性验证分析。论文的主要工作内容包括: (1)推导了用于接地网开挖导体定位的磁场微分法,重点分析用于描述平行于接地网地表方向和垂直于接地网地表方向的磁场的形函数,在此基础上提出了测量系统的需求分析。结果表明利用磁场微分法的主峰特性能有效判断导体埋设位置,以及测量装置需要较为准确的测量微弱磁场信号并实现较为宽广区域的快速测量。 (2)设计了基于传感器阵列思想的接地网磁场测量装置,设计了阵列选择、ADC校准、数据传输等功能,并考虑了系统界面的友好性。提出了8*5传感器阵列的测量方案,基于模块化设计原则,实现了检测装置的一体化。 (3)完成了磁场微分法测量装置应用于接地网导体定位的试验分析,主要包括单导体支路,模拟接地网试验以及现场试验。结果表明,测量系统能够较好满足接地网开挖导体定位的工程实际需求,以及所设计的接地网开挖导体定位系统具有效率高、易操作的特点。