季节因素对发变电站接地系统安全性能的影响

季节因素将影响地网的安全性能,导致地网的接地电阻、接触电压和跨步电压的改变。采用数值计算方法分析了季节因素对地网安全性能的影响。雨季将导致地网接地电阻及地表跨步电压减小,但有可能导致接触电压增加。冰冻季节将导致地网接电阻增加,如果冰冻层的电阻率很高,接地电阻将增加到原来的１．７～３．０倍;冰冻季节还导致接触电压和不电压增加。当冰冻层厚度超过地网的埋深时,导致地风遥大幅度下降,危害人身安全。在高寒冰     

季节因素对发变电站地表高阻层安全效果的影响

发变电站接地系统可通过提高表层土壤电阻率来提高人体允许的跨步电坟和接触电压,处通过人体的电流,但季节因素将影响高阻层的安全性能,导致接触电压和跨步电压的改变,危及电力系统的安全稳定运行。文中采用数值计算绎地表高阻层安全性能的影响。采用ＤＬ－Ｔ６２１－１９９７标准中计算公式得到的允许跨步电压和接触电压过于偏高,高于ＩＥＥＥＳｔｄ８０－１９９７标准推荐公式的值。采用高阻层后,地网表民压在雨季明显减小;     

考虑季节因素后接地系统的优化设计规律

季节因素引起的土壤结构的改变必然影响地网的安全性能。对于均匀土壤和双层土壤模型,采用数值分析技术讨论了考虑季节影响后接地系统的设计方法。接地系统的优化设计应在充分调查当地冻土层厚度的基础上,分析比较不考虑冻土层时在存在冻土层季节时的安全性,和考虑冻土层时在无冻土层季节的安全性能,从而综合得到优化设计的方法。     

1 000 kV特高压变电站接地系统的设计

特高压系统的电压等级高、容量大,接地短路电流将相当大,为确保电力系统的安全、可靠运行,对接地系统的要求将更加严格。结合晋东南特高压变电站短路电流分流系数变化曲线,提出了变电站接地电阻的设计取值方法。采用电磁场数值计算方法对分层土壤中接地系统的电气参数进行计算。分析表明,晋东南变电站采用水平地网可以将地电位升控制在5 000 V以内,但接触电压较大,超过了安全限值,探讨了应用深垂直接地极降低接触电压的效果,以及水平接地网的均压优化布置对接地系统接地电阻、接触电压和跨步电压的影响。最后给出了1 000 kV晋东南特高压变电站接地系统的设计方案以及二次电缆屏蔽层的接地方式。     

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。     

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。     

气候因素对接地系统的影响

雨季降水会引起表层土壤电阻率减小,形成低阻层.建立两层土壤模型,借助软件分析低阻层对接地系统接地电阻、接触电压、跨步电压和电位升的影响.     

接地系统对附近构筑物的传导干扰分析

为了保证变电站及其周围的构筑物设施能安全地工作,基于接地系统地表电位和管道涂层耐受电压值这两个重要参数,文章分析了土壤结构、间隔距离变化时,变电站接地系统对周围接地系统和管道的传导干扰。结果表明,传导干扰随着间隔距离的增加而减少;在距离不变时土壤结构对传导干扰水平有着显著的影响;在传导干扰下,长管道的涂层耐受电压最大值受到管道涂层电阻的影响。     

杆塔接地电阻季节系数在线监测系统的构建与应用

针对季节系数对接地系统建设费用的影响问题,提出基于GPRS通信的输电线路杆塔接地电阻实时监测系统构建的功能需求,介绍该系统的总体架构及关键技术,分析该系统的应用情况及效果,结果表明该系统可实现杆塔接地电阻(工频接地电阻和冲击接地电阻)、土壤电阻率、环境温湿度、降雨量、三层土壤温度及含水量等参数的同步在线测量,为河北省南部电网杆塔接地电阻季节系数的影响因素及取值范围的研究提供借鉴。     

接地系统对附近构筑物的传导干扰分析

故障电流通过变电站接地系统散流时会对周围构筑物接地、管道系统的传导干扰影响.结合接地系统地表电位和管道涂层耐受电压值这两个重要参数,分析了土壤结构、间隔距离变化时,变电站接地系统对周围接地系统和管道的传导干扰.结果表明,随着间隔距离的增加,传导干扰有减少的趋势.在距离不变时,土壤结构对传导干扰水平有显著影响.对长距离的管道系统,涂层耐受电压最大值还受到管道涂层电阻的影响.     

Seasonal influences on safety of substation grounding system

The low or high resistivity soil layer formed in raining or freezing season affects the safety of the grounding system, and leads to changes of grounding resistance of the grounding system, step and touch voltages on the ground surface. This paper systematically discusses the seasonal influence on the safety of grounding system by numerical analysis method. If the thickness of the low-resistivity soil layer formed in raining season is smaller than the burial depth of the grounding system, the touch voltage would increase. On the other hand, the raining season leads the limit of touch voltage is smaller than the actual touch voltage, even if a surface granite layer is used. The influences of raining on the safety of grounding system must be comprehensively considered. When the high resistivity soil layer is formed in freezing season, the grounding resistance, step and touch voltages would increase with the thickness or resistivity of the freezing soil layer. When the thickness of high resistivity soil layer exceeds the burial depth of the grounding system, the grounding resistance, step and touch voltages would increase sharply, and the touch voltage would exceed the limit of touch voltage decided by a surface granite layer. In order to ensure the safety of the grounding system in freezing season, the grounding system must be designed carefully, and special measures should be used, long vertical grounding electrodes added to the grounding system can effectively attenuate the seasonal influence, and improve the safety of the grounding system.     

大型接地装置的性能测试与综合评价

为能够对大型接地装置进行综合安全性能评估,对影响接地装置安全运行的几个主要因素的测试方法及作用原理进行了分析研究,通过理论分析与仿真研究得出以下结论。在跨步电压与接触电压的评估中,土壤电阻率的选取不宜考虑季节因子：跨步电压与接触电压测试方向的选择宜通过仿真计算给出;电气完整性测试的合格性判据不宜采用200mn,应适当降低;可以通过在接地网边角追加合适的腐蚀监测点来类推接地装置的腐蚀评估。最后,为建立打分制的接地装置量化评估体系,提出1种接地装置安全运行因素测试结果的评分标准及权重取值参考办法,细化了大型接地装置的状态评估体系。     

大型变电站钢材和铜材接地网的性能比较

基于场路结合的思想 ,考虑导体自感和导体间互感 ,用传统的节点电压法分析接地网。计算实际大型变电站接地网的结果与著名软件包CDEGS的计算相吻合。分析比较了大型铜材和钢材接地网接地阻抗、最大跨步和接触电势系数等方面的性能差异 ,并阐述了产生差异的原因 ,得出了一些有用的结论     

世博轴35kV地下变电站接地系统设计

接地系统设计对于保证上海世博会重要建筑——世博轴35kV地下变电站的安全可靠运行十分重要。详细介绍了世博轴接地系统设计方案。在人工接地网等间距和不等间距布置时,比较了接地网主要参数的变化。指出水平接地网的均匀优化设计能有效降低接触电压,改进接地系统安全性。     

高土壤电阻率条件下变电所接地设计与实施

由于平地资源稀缺,220kV青田变所址选择在丘陵山顶上。所址区浅表覆盖层浅薄,下伏基岩为花岗岩,所址区的接地条件极差。根据土壤电阻率实测数据,所址处120m土壤电阻率的加权平均值为3809Ω.m,不采取措施的条件下接地电阻理论计算值超过10Ω。为了满足接触电位差、跨步电位差以及计算机监控系统的接地要求,采取措施使220kV青田变工频接地电阻目标值取降到1Ω以下,并满足国家电力行业标准对接地网的要求;为满足防雷接地的要求,采取措施使所区冲击接地电阻降到10Ω以下。采用设计—施工—反馈—设计的方法,使工程规模和费用得到有效控制。青田变的接地设计也为今后同类工程提供了经验。     

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。