变电站接地阻抗降阻措施评估方法

针对高土壤电阻率地区变电站接地阻抗难以达标以及雷电冲击导致的变电站二次系统受到暂态干扰等问题,以某220 kV典型变电站为例,现场测试了土壤分层数据、接地网接地阻抗和暂态地电位差分布状况,对其接地网工频和冲击特性多个维度开展了安全评估分析.通过进一步搭建接地网仿真模型,开展仿真计算,得出了初步降阻改造方案.研究结果表明,针对高土壤电阻率地区变电站接地网要通过多个维度去评估其地网安全性,不能盲目追求降低接地阻抗这一单一指标,要通过综合降阻措施使其满足安全设计要求.     

影响接地系统安全的关键要素研究

为给接地系统的施工及技术改造提供一些理论依据,研究了影响接地系统安全的关键要素。采用加拿大SES公司的CDEGS软件,根据工程实际中的土壤结构,通过对故障电流流入变电站的位置、土壤结构、地网网格间距、垂直接地体数量与形状、地网边角角度、地网外延水平接地体、地表土壤电阻率等7个方面系统地仿真,论证了影响接地系统安全的关键要素,认为故障电流在接地网边角地带时风险最大,可以用改变地网形状或土壤电阻率等方法提高电力系统的接地可靠性。     

不同土壤分层结构下接地网性能的差异计算

为了尽可能量化不同土壤结构下变电站接地网安全性能的差异大小,基于所得土壤电阻率测量试验数据,对比分析了山地、沿海、丘陵3类地区垂直分层土壤结构和水平分层土壤结构下的变电站接地网接触电压和跨步电压等安全指标,并以两者间的偏差百分比来衡量不同土壤结构与不同地区间差异。结果表明:使用现有的电流分布、电磁场、接地和土壤结构分布(current distribution, electromagnetic field and soil analysis, CDEGS)软件可以比较准确地计算出土壤水平分层和垂直分层结构;各地区两种土壤分层结构下的接触电压和跨步电压的对比说明了考虑土壤垂直分层的必要性;在同一地区垂直分层结构下,靠近土壤分界面部分的接触电压和跨步电压偏差百分比较高;最大值偏差百分比的计算结果说明,土壤电阻率越大, 这种不同土壤分层结构所带来的差异越明显。     

海岸礁石地区风电机组接地特性研究

为研究海岸地区风电机组冲击接地特性和工频接地特性,文中基于傅立叶变换与反变换理论,通过建立风电机组圆环加垂直接地极模型,与海岸地区礁石、淤泥水平双层土壤这一特殊地质结构相结合,讨论了垂直接地极根数、雷电流波头时间、礁石层厚度以及土壤电阻率大小对风电机组冲击接地电阻和工频接地电阻的影响。结果表明：垂直接地极能有效降低冲击接地电阻和工频接地电阻,但并不是越长越好,其存在一个有效长度;随着雷电流波头时间的增加,冲击接地电阻不断减小;礁石层厚度对冲击接地电阻影响较大,若厚度太大会使工频接地电阻满足工程要求而冲击接地电阻并不满足要求;礁石层土壤电阻率对冲击接地电阻影响较大,对工频接地电阻影响较小,淤泥层土壤电阻率对工频接地电阻影响较大,对冲击接地电阻影响较小。     

分层土壤中接地体冲击特性的仿真研究

杆塔接地体冲击特性的研究大多在单层均匀电阻率的土壤中进行,但杆塔地网的土壤结构往往是多层,二者冲击特性的差异有助于对计算和试验结果的判定;接地极冲击特性模拟试验需在多种电阻率土壤中进行,因此需多次更换试验模型中的土壤,对体积较大的模型全部更换土壤,需耗费大量人力物力.提出了一种只更换电极周围区域土壤的局部换土方案,局部换土后的模型是一种双层结构模型,通过建立模型,对单层和双层土壤模型中的冲击特性进行了仿真研究,得出了双层土壤模型中的冲击特性随上层土壤区域的增大而逼近单层土壤模型中的冲击特性的结论,即做冲击试验时局部换土方案可行,同时还给出了最佳换土方案.     

高土壤电阻率地区变电站降低接地电阻措施的探讨

接地是保证电力系统正常运行和人身安全的重要手段,确保高土壤电阻率地区变电站接地系统的安全性是电力系统广泛关注的问题。针对高土壤电阻率地区变电站接地网的接地电阻很难满足规程要求的问题,通过对接地电阻偏大的危害进行分析,探讨高土壤电阻率地区变电站降低接地电阻的方法,提出了安装三维立体接地网、空腹式接地装置、敷设电解地极等安全有效降低接地电阻的方案以及降低接地电阻应注意的问题。     

水平分层土壤中矩形混凝土任意形状复合接地网电阻的计算

对水平分层的多层土壤,先使用等效电阻率的方法,将水平多层土等效为二层土壤,然后对矩形混凝土内任意形状的复合接地网的接地电阻,提出2种处理方法,第1种方法是建立分界面上的积分方程,然后用矩量法离散,并用有限面积来代替二层土壤无限大分界面进行求解.第2种方法是用无穷多个镜像代替二层土壤的作用,将二层土壤中的基础接地问题化为均匀土壤中的基础接地问题进行求解.应用静电场和恒定电流场的相似性,论述了第1种方法的实现过程,包括积分方程的建立,矩量法离散,奇点的处理,以及离散后的代数方程式等.编制了能计算矩形混凝土内任意形状复合地网接地电阻的程序,用文献[1,2]的计算结果,检验了方法的正确性.     

变电站三维立体接地网的研究与应用

针对湖南省某220 kV全户内变电站的建设受变电站征地面积、地形等方面的限制,使用常规方式的接地网设计难以满足国家标准中运行安全性和建设经济性要求的问题,提出了三维立体接地网技术。先计算土壤电阻率、入地电流,然后选择接地体材料,布置及计算水平地网和垂直地网相结合的复合接地网,最后校验三维立体接地网的接触电压和跨步电压。数据分析结果显示:三维立体接地网布置能满足要求,对类似的接地系统设计有较大的参考价值。     

杆塔地网接地电阻测量的工频干扰机理及抑制措施

变频法可降低工频干扰对地网接地电阻测量的影响.现场测试发现,有些杆塔处因工频干扰过强导致接地电阻变频测试仪无法工作或测量误差很大.计算分析发现,在土壤电阻率较高和导线换位的杆塔处易出现强工频干扰电压.为有效抑制工频干扰对杆塔地网接地电阻测量的影响,开发出可调反相信号源,串入测量回路中,可使信号源信号与工频干扰信号同幅同频且反相从而达到抵消工频干扰的目的.实验室模拟试验和现场测试表明,该方法可有效抑制工频干扰,确保接地电阻变频测试仪在强干扰条件下正常工作.     

双层土壤中测量接地电阻的补偿法

对大型地网接地电阻的测量,国内外普遍采用5D－0．618（D为地网最大对角线长度）法。但这种方法只适用于均匀土壤接地电阻的测量。在双层土壤中,仍采用5D－0．618法会存在较大的误差,而此时的补偿点也将偏离0．618。     

变电站接地网数值计算

文章介绍一种将线电流模型和环电流模型相结合计算接地参数数值的方法.计算结果与已有文献及现场实测结果吻合.     

小电阻接地系统接地故障综合保护方案

针对现有小电阻接地系统接地保护选择性差、灵敏度低且高阻接地故障检测能力不足等问题,研究分析小电阻接地系统单相接地故障后零序电流特征,利用上下级纵向配合,提出基于零序过电流的多级接地保护和延时低定值高灵敏度接地保护,给出保护配置方案和各级保护整定原则。利用线路出口和中性线零序电流幅值横向比较,提出高阻接地故障选线方法。在典型小电阻接地配电网结构下的仿真验证了所提出接地故障综合保护方案的可行性与可靠性。     

论大型地网评估试验

通过对铁岭电厂500kV和220kV两个等级变电站接地网、厂区接地网电气参数测量,明确了大型地网的评估试验在实际中的应用,事实证明:采用类工频的变频法测量能有效地消除工频干扰,为各厂、网开展大型地网评估提供了宝贵的经验.     

杆塔接地电阻直接测量算法的研究

简要介绍了杆塔接地电阻目前常用的测量方法,并指出现有方法的不足。通过对采用多根引下线接地方式的杆塔进行数学建模,给出在线测量该类杆塔接地电阻的算法。在此基础上进行杆塔接地电阻直接测量系统的设计,同时深入分析了数据处理方法以及这一过程中的误差问题。最后通过MATLAB仿真验证可知,本系统所采用的算法满足工程精度需要。     

直流接地的分析及处理

文章结合近年来湖南省某电业局所维护变电站所发生的直流接地现象,分析直流接地产生的原因,论述了直流两点接地的危害,针对直流接地产生的原因提出预防直流接地的措施,并提出在进行直流接地查找和处理中的安全注意事项.     

外延接地在变电站降阻改造中的应用

针对变电站接地降阻改造中采用的外延法进行分析,给出外延地网区域的选择和安全校核方法,认为外延法的优点是原理简单、施工方便、工程造价较低;缺点是占用发电厂或变电站外较大规模的土地资源．     

分布式电源并网运行接地方案的研究

分布式电源(简称DG)是第二代能量系统的核心,但DG与现有配电网的并网问题,始终是制约其发展的技术难题之一.通过对我国城市配电网的各种接地方式的分析,并结合DG可能的4种变压器选择方案,指出DG机组应根据不同的配电系统选用适当的接地方式与之并网.为了对各种方案进行研究比较,在Matlab平台上搭建了仿真系统,通过仿真计算得出了DG机组接地方式选择的一般性原则,为DG机组并网问题的解决提供了颇有价值的参考.     

EMC中的两种接地技术

电磁兼容接地设计有单点接地和多点接地2种基本方法,低频电路中要求用单点接地,高频电路中用多点接地,用多点接地设备如果不能通过EFT/B测试,可以尝试单点接地方法。实验证明,对某些高频电路完全可以用单点接地方法满足EMC要求。     

接地电阻监测仪设计

论述了使用比较法的接地电阻监测方法和微功耗接地电阻监测仪电路、程序设计.该仪器选用MSP430F1121芯片作为核心元件,使电路简化并达到了微功耗效果.     

限制弧光接地过电压的方法

在中性点不接地系统中弧接地过电压是一种常见的过电压,文章阐述限制弧光接地过电压的传统方法,推荐一种新方法。