安康地区某110 kV变电站接地网优化研究

针对安康地区某110 kV变电站工频接地电阻偏高的问题,建立土壤模型,利用计算接地网接地电阻、接触电压和跨步电压的分析软件,分析了影响该接地网参数的主要因素,提出了降低变电站接地电阻的措施。在此基础上,又对变电站接触电压过高的问题,提出了采用最优压缩比优化接地网结构的措施,进一步降低了接地网的接地电阻、接触电压和跨步电压,满足了该变电站接地网的设计要求。     

安康地区某110kV变电站接地网优化研究

针对安康地区某110kV变电站工频接地电阻偏高的问题,建立土壤模型,利用计算接地网接地电阻、接触电压和跨步电压的分析软件,分析了影响该接地网参数的主要因素,提出了降低变电站接地电阻的措施。在此基础上,又对变电站接触电压过高的问题,提出了采用最优压缩比优化接地网结构的措施,进一步降低了接地网的接地电阻、接触电压和跨步电压,满足了该变电站接地网的设计要求。     

季节性冻土对变电站接地安全参数的影响

冬季土壤冻结后,土壤电阻率急剧增加,而且冻土层土壤电阻率和深度随着土壤温度变化,不仅影响接触电压与跨步电压的值,同时还影响到跨步电压与接触电压的允许值。为了探究季节性冻土对变电站接地安全的影响,建立了季节性冻土地区的土壤模型,仿真分析研究了季节性冻土参数对变电站接地系统接地电阻、接触电压和跨步电压的影响规律;分析了不同情况下接地电阻、接触电压和跨步电压的最大允许安全值;最后研究了改善冻土地区接地安全性能的方法。研究发现：当冻土冻结深度小于地网埋深时,跨步电压与接触电压受到下层土壤电阻率影响,接地系统较为安全,冻土冻结深度超过地网埋深后接触电压与跨步电压急剧上升,超过安全值,此时通过增设垂直接地极可有效地降低接地电阻值,限制接触电压和跨步电压。     

接地体与土壤接触电阻的测试评估方法及应用

接地体与土壤的接触电阻是接地网电阻的重要组成部分,但目前接地网设计中通常认为接地体和土壤是理想接触的,土壤颗粒度大时可能给地网设计带来较大误差。论文提出了一种研究接地体和土壤接触电阻的测试评估方法,建立了接地体与土壤接触电阻的测试平台,结合仿真计算对比了石墨基柔性接地材料和圆钢在不同土壤类型条件下的接触特性,并提出在仿真设计中通过等效涂层的方式模拟接触电阻。研究表明:该方法能有效评估接地体和土壤的接触电阻,石墨基柔性接地材料的接触性能在典型山石地区的土壤条件下明显优于圆钢,石墨基柔性接地材料与土壤的接触电阻占工频接地电阻的1.83%～1.95%,而圆钢占比为6.79%～7.57%。     

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。     

高土壤电阻率地区变电站接地网设计思路

针对高土壤电阻率地区变电站接地系统的接地电阻很难满足规程要求的问题,根据设备安全与人身安全的要求,分析了接地网设计的约束条件,并结合工程实例讨论了常规的接地网设计方法在高土壤电阻率地区的局限性;提出了一种不拘泥于现有规程中接地电阻限值的设计思路,即结合变电站的运行参数与设备参数得到接地电阻允许值的上限并利用均衡电压的思想优化接地网结构,然后根据接触电压与跨步电压的要求校核、修改设计方案以保证人身安全,同时,适度增加对一、二次设备保护的投入,保证设备安全。在高土壤电阻率地区,将放宽接地电阻上限值与加强设备保护的思想结合,可降低工程总体造价,达到技术经济综合优化。实践证明,这种思路行之有效。     

接地电阻测量与三维地网

许多发、变电站建在山区或者周边环境比较恶劣,所处位置的土壤电阻率比较大,即便是建在城市中的发、变电站也要受到占地面积的限制。因此如何在这些高土壤电阻率、扩张裕度有限的地区,使发、变电站地网满足设计规范标准,以确保人身及设备的安全,则是人们所关心的问题。首先需要准确测量接地电阻的大小,测量接地电阻的方法很多,通过分析接地电阻测量的基本原理,探讨理想接地球体状况下的三极直线法（0．618法）和三极三角形法（30°夹角法）,对类似接地工程的设计、施工及测量具有一定的参考价值和借鉴作用。实践表明：增设垂直接地体,采用三维立体接地网（文中简称三维地网）新技术,对于降低接地网接地电阻、减小接触电压和跨步电压是一项行之有效的措施。     

高土壤电阻率变电站的降阻探讨

针对高土壤电阻率的接地网,根据变电站现场实际情况,采取外延接地体、扩大外延接地网、换入低电阻率土壤等综合降阻措施来降低接地电阻,这样既有效又经济,校核了接地电阻偏高接地网的接触电压和跨步电压。     

西藏某220 kV变电站接地网状态评估与改造

利用CDEGS接地分析软件对西藏某220 kV变电站接地网进行状态评估,从接地网的接地电阻、跨步电压和接触电压进行全面评估。提出把原接地网的外引接线改造成梯形接地网,并加密梯形接地网,且在最外端敷设10 m长的垂直接地极的改造方案,改造效果表明,该方案使跨步电压和接触电压满足了安全限值,保证了人员安全和变电站安全运行。     

接地材料与土壤接触电阻测定方法研究

正确估算接地网接地导体与土壤之间的接触电阻,可有效减少接地网接地材料设计环节出现的“过保护”和“欠保护”现象发生,并对合理选择接地网的型式、导体规格及材料类型具有十分重要的意义。从接地材料与土壤的接触电阻和接触面积的线性关系出发,采用同心布置的半球形接地极和回流极,对以往方法进行改进,包括接地极电阻、接地极-土壤接触电阻和土壤电阻的线性关系,研究接地材料与土壤之间接触电阻的测定方法,建立同心布置的半球形试验平台。利用试验平台测量了硬体和软体两种类型接地材料在不同土壤环境下的土壤接触电阻,并针对热镀锌钢和石墨基柔性接地材料进行了试验分析。结果表明,随着土壤颗粒度的增加,接地极与土壤的接触电阻增大,石墨基柔性接地极在各种土壤环境中与土壤的接触电阻都比热镀锌钢接地极低。     

土壤特性对变电站接地网特性参数影响的数值分析

为了了解土壤特性对接地网特性参数(接地阻抗、地线分流、地网电位升高、场区压差、跨步电压和接触电压)的影响规律,结合具体的工程案例,采用数值仿真方法,分析接地网特性参数与土壤分层结构特性之间的相关性。结果表明,站址土壤电阻率不同时,接地网特性参数在变电站发生单相接地短路故障时具有不同的表现行为,接地网特性参数是分层结构土壤电阻率、接地网结构和形状以及入地故障电流水平等几个因素协同作用的结果。高土壤电阻率条件不利于散流,地网电位升高较高,但整体压差较小,跨步电压和接触电压分布较为均衡。低分层土壤电阻率条件下,地网电位升高很低,但场区压差较大,高水平跨步电压和接触电压可能出现在接地故障点且超过安全限值,在设计时应注意均压措施的完善。     

特高压变电站接地优化设计

特高压变电站电压等级高、容量大,接地短路电流较大,为保证其接地系统具有良好的散流效果,确保人身和设备的安全,应对接地设计进行优化,均衡接地网地表位分布,降低接地电阻、接触电压和跨步电压。以某1 000 kV特高压变电站为例,采用CDEGS软件作为仿真工具,考虑变电站实际占地面积和几何结构,结合当地季节因素,通过分析接地网埋深、不等间距布置、垂直接地极对接地系统关键参数的影响,以降低接地电阻、接触电压和跨步电压为目标,对接地设计进行优化,并分析了优化后的接地设计对改善接地效果的影响。     

变电站接地电阻的设计思考

介绍了变电站接地电阻、跨步电压、接触电压的计算,提出接地电阻的设计方法。     

石墨基柔性接地体与金属接地体冲击接地性能对比

石墨基柔性接地体在解决金属类接地体腐蚀方面提供了一种新的手段,但其冲击接地特性需要进一步论证。本文利用有限元法对二维涡流场求解,对比分析了石墨基柔性接地体与圆钢接地体在高频电流作用下的自感与等效电阻。计算结果表明,由于圆钢磁导率高,随着频率增加,圆钢等效电阻显著增大,并在频率达到35 kHz时超过同等半径下的石墨基柔性接地体。频率5 kHz时圆钢内自感迅速下降至10~(-6) H/m量级,然后逐渐平缓下降至10~(-7) H/m,与石墨基柔性接地体、铜接近。采用正交试验设计方法确定土壤电阻率、接地体长度、雷电流幅值仿真参数组合,仿真结果表明,石墨基柔性接地体冲击接地电阻小于圆钢,并通过冲击接地对比试验,验证了仿真结果的准确性。     

柔性石墨复合接地材料冲击耐受特性实验研究

介绍了新型柔性石墨复合接地材料的组成及降阻原理,利用冲击及工频电流实验平台,在不同电流大小情况下分别对不同直径、不同长度、不同材料组成的接地体进行冲击和工频电流耐受实验。观察耐受前和耐受后各柔性石墨复合接地材料直流电阻的变化情况,实验数据分析表明,施加不同冲击及耐受电流时,相同长度以及材料组成相同的柔性石墨复合接地体,其直径大小对电阻的变化影响较大,随着柔性石墨复合接地体直径的增加,其电阻的变化特性逐渐趋于稳定,且柔性石墨复合接地材料的稳定性均强于圆钢以及固体石墨的稳定性。     

配电线路典型直埋式水泥杆工频接地特性

直埋式水泥杆广泛应用在我国配电线路中,目前我国配网直埋式水泥杆的典型设计中未考虑工频接地阻抗的土壤适应性及故障时跨步电压、接触电压等安全性数据.为评价我国配电线路杆塔的接地安全性,通过现场实测及CDEGS软件仿真,分析了配网典型设计中水泥杆各类不同尺寸杆型故障时工频接地阻抗、地电位升、跨步电压等及影响因素.结果表明,目前各水泥杆可适应的最大土壤电阻率范围只在44～74Ω·m之间,且各类水泥杆的接触电压均超过安全限值,其接地安全性需得到关注.     

高土壤电阻率地区110kV变电站降低接地电阻措施

为了降低变电站接地电阻,减小接触电压和跨步电压,提出了三维立体接地网处理措施,通过增加垂直接地深孔将接地系统向纵深方向发展,有效地解决了变电站接地系统的安全性问题。     

某大型海底隧道接地网特性计算

鉴于现有的用于计算发变电站地网的解析公式对特殊形状的大型海底隧道接地网并不适用,采用有限元法对某大型海底隧道接地网建立了计算模型,得到该地网的接地电阻、最大地网电位升、跨步电压、接触电压等参数,并参照相关规程对计算结果进行了综合评价。提出通过把隧道两端变电站地网与隧道地网并联的方法来降低隧道内部地网接地电阻并讨论了采用该方法需注意的相关问题。此研究成果对于大型海底隧道的接地网设计具有一定的指导价值。     

变电站接地网参数的计算与分析

接地网参数计算的方法主要包括两类:经验公式和数值计算。但常规的计算方法只能计算出接地网的工频接地电阻,而要准确的评估接地网的安全与否,接地网的电位分布、电位梯度分布、接触电压、跨步电压等也是必不可少的参数。在此,本文根据恒定电流场理论,应用表面电荷法和边界元法编写的接地网通用计算程序,该程序不仅可以计算出接地网的电阻,还能算出地表电位分布等参数。同时借助数据处理软件绘制得到了电位分布和电位梯度分布的三维表面图、色阶图、灰度图和等高线图。通过220k V变电站接地网为例,验证了该方法的准确性、可行性,能为变电站接地网的安全性评估提供依据。     

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。