地下金属管道对变电站接地网地表电位的影响

为准确掌握地下金属管道对接地网地表电位的影响,基于场路结合的思路计算了考虑接地网附近金属管道散流分布时的接地网地表电位分布,分析了金属管道长度及孔径等变化对接地网地表电位的影响;同时,对一实际35 kV变电站接地网的地表电位进行了现场测试。结果表明:地下金属管道会降低接地网附近的地表电位,且下降幅度与金属管道长度或孔径的增加程度有关;但该影响范围通常只限于距离管道5 m之内的区域。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依据。     

变电站接地网地面电位分布计算

介绍了一种采用格林函数计算接地网参数的方法,该方法用镜像法计算自电阻和互电阻,可对任意形状的不规则接地网在均匀土壤条件下注入恒定电流后的电位分布进行计算.用基于该方法开发的变电站接地网地面电位分布计算软件对一个10×10的均匀方格接地网进行了计算,结果表明地网电位分布大致为中间高,向四周逐渐降低,网格金属导体上的地面电位高于网格中心处地面电位.文中某变电站接地网的实际数据计算结果也验证了这一结论,并且还表明在规则网格向不规则网格过渡的边缘地区,跨步电压变化较大,若节点处存在垂直接地极则跨步电压更高.最后把该软件的应用拓展到了圆形接地网的计算,把圆形看成规则的16边形,所得结果接近圆形的接地网电位分布.     

基于有限元方法的直流输电接地极多层土壤地电位分布计算

高压直流输电单极-大地回路方式运行时入地电流会在接地极周围的土壤中产生强电场,会对接地极附近电网的电力设备和地下金属管线等产生影响。针对接地极周围实际土壤的分布情况,建立了典型土壤模型和多层土壤模型,采用有限元法对典型接地极的地电位分布进行计算。比较了采用典型土壤模型和采用多层土壤模型下的直流输电接地极的接地特性以及对地面电位分布的影响。计算结果表明,在极址附近,接地极所在层土壤电阻率对接地电阻和跨步电压的影响较大,在离接地极数十公里范围内,深层土壤电阻率对地表电位的影响较大。     

城区变电站地电位模拟测试研究

在城市电力建设中,研究故障入地电流产生的地电位分布特点,防止地电位升高对电信设施和计算机系统产生的危险影响十分重要.由于城区存在大量地下金属管线和建筑物,建立有效的地电位计算模型相当困难.文章采用大电流变频法对城区变电站的地电位分布进行了模拟测试;分析了地下金属管线、建筑物的钢筋混凝土地基、变电站附近的其它接地网以及与变电站相连的电缆金属护套对地电位分布的影响;还指出了在城市电力建设中为减小地电位应注意的问题.     

变电站接地网对附近建筑物接地网和直埋金属管道的阻性耦合分析

利用矩量法定量地分析了变电站接地网对附近建筑物接地网和地下直埋金属管道的阻性耦合，获得了建筑物及管道在不同距离不同位置情况下的阻性耦合影响曲线。研究表明：当变电站接地网与建筑物接地网的尺寸一定时，前者地电位随二者之间的距离的增加而升高；当变电站接地网与建筑物接地网之间的距离一定时，二者的电位随建筑物接地网的尺寸的增大而减小；当有管道时，情况与上相似，但当管道垂直于变电站接地网放置时，其对变电站接地网电位的影响很小。在此研究基础上，提出了相应的防护措施，可为城市变电站接地网设计和城市规划提供一定的理论依据。     

变电站周围管网及新建地网系统对原接地网特性参数的影响

“双碳”目标的大背景下,随着以高比例新能源为主体的新型电力系统的建设,原变电站接地网已然难以满足当下需求,存在着新改造地网与老旧地网的安全运行问题以及周围地下金属管网的接入使改造地网产生的参数变动问题。接地网的某项参数不达标,则会影响变电站和站内设备的稳定运行,对人身安全造成严重的影响。因此,需要分析改建地网及金属管网等原变电站周围管网系统参数指标的安全限值,综合考虑分层土壤结构、地下金属管网及其他周围地形对于改建地网安全运行的影响效应。基于矩量法并结合CDEGS接地网仿真软件搭建了新旧地网以及周边金属管道数学模型,综合考虑各种土壤特性下变电站周围金属管道以及新建地网对原变电站的各个特性参数,进行了分析研究,获得了多种情况下变电站接地网与金属管道以及原接地网与新建地网之间的阻性耦合影响曲线及各项接地参数的对比,并据此提出相应的防护措施。实验发现：对金属管道敷设绝缘层可以有效减小管道的散流作用,但对降低接触电压并不明显,敷设绝缘层前后接触电压仅下降3%;将新建地网与原接地网相连使原变电站接地网最大接触电压下降28.1%,降阻率达20%。为变电站接地网改造工程及新型电力系统的构建提供一定的理论依据。     

大型地网接地阻抗测量误差影响因素分析

本文以实验数据为基础提出并分析了测量大型地网接地阻抗的影响因素:工频干扰、测量引线间互感、电压极的布置、接地网附近金属管道、电流回路电阻大小、电流极选择、地线和地中金属管道分流等,同时对这些影响因素提出解决措施,以尽可能减小测量结果与接地网接地阻抗真实值之间的误差。     

基于回声状态网络的接地网地表电位计算

现有基于地表电位的接地网故障诊断需要测量大量的现场数据,为在减少现场测试工作量的同时提高接地网地表电位分布计算的准确性,文中提出了基于回声状态网络的接地网地表电位计算方法。首先利用接地网地表电位计算结果对回声状态网络进行训练,然后根据接地网结构对其进行网孔划分,最后使用少量的现场测试数据输入到每个区域的回声状态网络模型来计算得到接地网的整体地表电位分布。计算结果与某接地网模型的试验结果表明,文中所提方法能得到特定网孔处的接地网地表电位分布计算模型,据此可得到较为准确的接地网地表电位分布,从而大幅减少了现场测试工作量。研究结果可为基于地表电位分布的变电站接地网故障诊断提供理论计算依据。     

输电线路短路电流对埋地管道电位抬升及抑制方法研究 已排

针对城市中输电线路与埋地油气金属管道临近问题,通过建立架空导/地线-杆塔-接地网-埋地管道一体化电磁场计算模型,综合考虑导线和避雷线对金属管道的感性耦合影响以及杆塔入地电流对管道的阻性耦合影响。基于此模型研究土壤电阻率、临近距离、管道参数、交叉跨越角度以及不同供流方式对金属管道电位、防腐层耐受电压的影响规律,并开展管道电位抬升的抑制方法研究,可以为输电线路发生接地短路故障时临近燃油（气）管道安全防护提供指导。     

接地网相关接地参数计算与仿真

常规的接地网参数计算方法只能得出接地参数的数值,不能直观反映跨步电压、接触电压和地面电位的分布,为此,提出了接地网参数数值计算方法。根据电流场理论,运用边界元法对接地网进行数学建模,通过Matlab软件计算了垂直二层介质下的接地电阻,同时借助其图像功能直观反映接地网的跨步电压、接触电压以及地面电位的分布。算例表明,该算法精确度高,能够适用于接地网接地参数的研究及工程应用。     

变电站接地网不同接地材料接地特性研究

针对电力系统变电站接地网现行的铜、钢以及铜包钢等金属接地材料接地特性的不同,对比分析了铜、钢及铜包钢接地材料的使用成本及腐蚀特性。通过计算对比分析不同土壤条件和不同接地面积下,铜、钢及铜包钢接地网的接地电阻、网内电位差、接触电压以及跨步电压的不同特征。本文所做工作为变电站接地网的材料选择及优化改造提供参考。     

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。     

变电站和移动基站共建时接地网的可靠性研究

变电站和移动基站共建时接地网的可靠性主要考虑雷击的影响。通过CDEGS建立接地网的计算模型。基于矩量法和傅立叶变换方法,分析变电站接地网和移动基站接地网不同连接方式,两接地网不同间距时,雷电在二次电缆屏蔽层上产生的影响;分析共建时不同土壤电阻率,不同连接方式对地电位升和地表电位分布的影响。研究结果表明,两个接地网采用不连接、最大间距、土壤电阻率低的电连接方式时二次电缆的骚扰电压最小,观测点地电位升最小和地表电位分布均匀。因此共建时两接地网应采用此电连接方式．同时变电站和移动基站之间应设立安全区。     

关于变电站接地网电阻值偏高问题的探讨

解决广西电网新建变电站接地网电阻值普遍偏高问题。通过进行全面剖析,总结出导致变电站接地电阻值偏高的原因有土壤表面接地电阻率测试结果不能反映土壤真实情况;热镀锌扁钢表面被氧化后导电性能下降;接地网施工工艺差等。为此提出了新的设计理念和施工方法,并提倡采用新工艺、新材料和科学的管理方法。采用镀铜扁钢替代热镀锌扁钢作为接地网材料,可有效降低接地网的电阻值。此外,根据变电站站址的地形地貌选择采用水平接地斜井方法,比盲目地采用接地极深井方法降低接地电阻的效果更明显。     

110 kV全户内智能变电站接地网优化设计

全户内智能变电站占地面积小,入地短路电流高,虽然城区土壤电阻率相对较低,但接地电阻和地电位升仍难以降低。以某110 kV全户内变电站土壤模型为例,对新一代智能变电站典型设计方案110-A2-X1的接地网进行优化设计。优化设计时,通过分析设计规范对接地参数的要求,适当放宽接地网地电位升高的限值;基于CDEGS接地分析软件,分析不同面积和网孔尺寸的双层地网的降阻效果,以及不同数量和长度深井接地极的降阻效果,并对应用了双层地网和深井接地极的优化方案进行安全性评估和经济性比较。结果表明,与双层地网相比,接地深井虽然成本较高,但降阻效果良好,对于无人值守的110 kV全户内智能变电站,选取6口55 m的接地深井的降阻方式形成其接地网优化方案可满足各项安全性要求。     

110kV变电站接地电阻的降低与核算

接地网是维护变电站安全可靠运行的根本保证和重要措施。阐述常用接地网的降阻处理方法,对某110kV变电站接地电阻高的原因进行简要分析,对其接地网重新设计,并提出选用沥青路面结构。通过对接触电势和跨步电势的核算,表明接地网满足要求,有效地解决了变电站接地系统的安全性问题。     

变电所附近地下构筑物对接地电阻测量的影响

分析了变电所附近地下金属物体对接地电阻测量结果的影响。如果在测量路径下存在地下金属构筑物,则会导致在视在接地电阻曲线上出现平坦段。该平坦段可能会被误认为对应于真实接地电阻的补偿点位置,导致测量结果出现巨大误差。接地网附近与之不相连的地下金属构筑物对接地电阻的影响很小。如果要利用地下构筑物来降低主接地网的接地电阻,最有效的办法就是将二者连起来。     

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。