高压直流输电环形电极埋深特性分析

为了优化直流接地极的设计,以双圆环接地极为例,采用经典镜像法分析了电极在均匀和非均匀土壤中埋设深度变化对跨步电压、溢流密度和接地电阻等运行参数的影响;针对标准双环或三环电极,提出了一种同心非等深立体布置的设计思路。计算分析和仿真结果表明:1)电极埋深宜控制为2~4m,最大不应>4m;2)水平分层土壤中,标准多环电极的内环埋深对于系统运行参数的影响不大,实际工程中采用非等深立体布置设计在技术上是可行的,且相对等深布置经济性更佳。     

高压直流输电接地极溢流特性

为研究接地极型式参数和土壤结构对溢流特性及接地性能的影响规律,考虑电极自阻及多点并联注流方式,建立了基于线电流法的场路耦合模型,对圆环形直流接地极地电流溢流进行计算,并对地电位进行求解,然后通过与实测数据及软件建模仿真结果进行对比,验证了该方法的准确性和可行性。研究结果表明:外环半径一定时,极环数增加,接地极的溢流能力降低,接地电阻下降程度趋缓;分流比与环径比近似成正比,内环半径增大时,外环对内环的屏蔽作用先增强后减弱;上层土壤电阻率小于下层土壤电阻率时,上层土壤厚度增大,内外环分流比先减小后增大,上层土壤电阻率大于下层土壤电阻率时,分流比的变化趋势相反;同时,随着上层土壤厚度的增加,上层土壤电阻率对接地性能的影响增强,而下层土壤电阻率产生的影响减弱。     

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.     

±800kV圆环接地极电流场温度场耦合计算

电流场与温度场作为一对因果场量,其求解相对复杂.文章首先基于场路耦合法在考虑电极自阻的情况下对±800kV圆环接地极电流场进行计算,然后将电流场计算结果作为温度场的计算条件,采用三维有限元法对温度场进行求解,并对计算结果给出了工程实例验证.以此耦合算法为基础,在相同电极长度和截面尺寸下对不同圆环电极型式的接地特性进行了计算比较,得出对实际工程具有参考意义的结论.同时分析了土壤电阻率、电极埋深等参数对接地性能的影响,并根据相应的影响规律给出了切合实际的工程建议.     

高土壤电阻率地区输电线路接地电阻研究

简述了冲击接地电阻的基本理论,提出考虑火花效应时接地体等效模型,采用电磁暂态模拟软件PSCAD建立水平接地电极Π型等值电路计算模型,仿真分析了接地电极土壤电阻率及接地电极长度对冲击接地电阻的影响。仿真结果表明,在接地电极长度一定时,冲击接地电阻随土壤电阻率的增大而增大;在土壤电阻率不变时,接地电极冲击接地电阻随接地电极长度的增大而减小,慢慢趋于平稳直到稳定。     

高压直流接地极对地表电位和跨步电压分布影响研究

通过分析土壤电阻率和接地极极环自身参数对电位分布的影响,为工程实际提供理论依据。研究运用接地分析软件CDEGS来模拟分析地表电位分布的影响因素,以实际工程土壤简化模型,逐个分析相关参数具体对地表电位分布的影响,比较了不同形式接地极在不同埋深下地表电位和跨步电压的分布,得出双圆环接地极实用价值更大。基于分析结果,可为后续新建直流接地极设计选址及直流线路设计规划提供参考依据。     

基于冲击接地电阻的输电线路接地极形状优化

降低输电线路杆塔接地极的冲击接地电阻能有效防止线路遭受雷击。采用冲击系数法,对不同形状接地极的冲击接地电阻进行计算分析,得出冲击接地电阻随土壤电阻率增加而变大;随电极埋深变大而减小;随电极有效面积增大而减小。在此基础上改进接地极的形状,采用ETAP软件对改造后的接地极进行仿真计算,结果表明,改造后的接地极的冲击接地电阻明显减小,达到了较好的防雷效果。     

双层土壤中环形及星形电极接地电阻的解析

基于双层土壤中任意形状接地网的接地电阻公式 ,导出了双层土壤中正方环、圆环及星形射线电极的接地电阻解析公式。验证计算结果表明 :新公式与计算机数值算法结果吻合较好     

220kV同塔四回输电线路反击耐雷性能影响因素

采用ATP-EMTP软件建立仿真模型,对220 kV同塔四回输电线路反击耐雷性能进行了仿真计算和分析。分析了雷击杆塔塔顶时,杆塔塔身及各横担不同部位电位分布,并讨论了杆塔高度、杆塔冲击接地电阻、土壤电阻率、绝缘水平等因素对线路反击耐雷性能的影响。结果表明：低土壤电阻率地区杆塔接地电阻对线路反击耐雷性能影响不明显,高土壤电阻率地区降低杆塔接地电阻能够提高线路耐雷水平;需要根据实际条件尽可能地降低杆塔高度;线路各层导线可以采取不同的绝缘水平。     

高压直流接地极电流场研究现状综述

介绍了高压直流接地极的基本作用,分析了高压直流接地板电流场分布特点;阐述了电极埋深、土壤电阻率、极环型式、馈电电缆根数对电流场分布的影响;总结了改善直流接地极电流场分布的优化设计,比如通过合理布置引流棒、端部加均流环优化直线型电极电流场分布,以及优化极环半径比、埋设来改善圆环型电极电流场分布;最后提出进一步研究的内容.     

深井接地极工程应用电气特性仿真

深井接地极占地面积小,可有效缓解接地极极址选址难的问题。结合滇西北直流工程系统运行条件,选取顺州和鱼龙岭土壤参数,研究了深井接地极接地电阻、最大跨步电位差、最大溢流密度及其出现部位受入地电流、接地极埋深、焦炭直径、接地极根数的影响。研究结果表明：单根接地棒1 000 m、埋深40 m接地电阻和最大跨步电位差满足安全要求,但最大溢流密度较大;受土壤电阻率不均匀特点的影响,最大溢流密度沿深度方向分布不均匀,将接地极埋于均匀土壤、增大焦炭直径、增加接地极根数等手段都可使最大溢流密度显著降低。     

双层结构土壤模型地网接地电阻的简化计算

为了简化双层结构土壤模型中地网接地电阻的计算,提出了将双层土壤模型等效为均匀土壤模型的计算方法。分析了接地网面积、接地网的长宽比、上层土壤电阻率等参数对等效均匀土壤电阻率的影响后,指出接地网面积、上层土壤的电阻率和厚度以及反射系数等参数均对等效均匀土壤电阻率有重要影响;采用CDEGS软件仿真所得数据建立求解等效均匀土壤电阻率的BP神经网络所得结果与CDEGS软件计算对比表明,该BP神经网络具有较高的准确性和可信度,可为多层土壤结构中接地网的设计提供可靠帮助。     

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.     

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。     

深孔压力灌注接地技术在芹山水电站的应用

近年来，深孔压力灌注接地技术在改造发电厂，变电站的接地网，降低接地电阻中得到应用，并取得了一定的成果，大中型水电厂一般建设在高土壤电阻率地区，其接地网的接地电阻较难达到设计要求。文中介绍了对福建省芹山水电厂利用深层较低的土壤电阻率和岩层的孔隙，压力灌注降阻剂，形成立体接地网的经验。该工程的成功，表明了深孔压力灌注接地技术对于降低高土壤电阻率地区接地网的接地电阻是很有效的。     

线路杆塔的放射形接地体防雷特性优化与设计

减小雷击对输电设施造成的损害,降低接地体的冲击接地电阻是现今接地设计的重中之重,其中选择不同的接地体分布形状对杆塔的防雷特性有巨大影响.该文利用CDEGS对于两种放射形接地体进行仿真,对比研究两者的冲击特性,发现低土壤电阻率区域更宜使用标准放射形接地体;高土壤电阻率区域更宜装设人字形接地体.对于两种放射形接地体,进一步...     

双层土壤中接地极接地电阻的测量

土壤电阻率均匀情况下,将电位极布置在接地极和电流极连线的中点处（即零位面处）时,接地电阻的测量值会偏低１０％左右,若采用０．６１８法,则可较准确地测得接地电阻;在双层土壤中,若将电位极在零位面,接地电阻的测量值有时可能偏低３０％以上,而此时即使采用０．６１８法,接地电阻的测量值也可能偏低２０％以上。     

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。     

电缆隧道中盾构接地系统接地电阻计算及测量

接地电阻是接地系统安全运行的重要参数之一。本文提出了考虑钢筋水泥层电阻率时,盾构接地系统(基于盾构结构的接地系统)接地电阻的计算方法。基于半球形接地极,给出计算双层土壤介质时等效电阻率的方法,并将该方法推广到盾构接地系统,计算钢筋水泥层和土壤双层介质的等效电阻率,从而采用已经被提出的简化计算公式求解盾构接地系统的接地电阻。同时采用三极法测量北京市岳各庄220k V电缆隧道盾构接地系统的接地电阻。测量结果表明,本文方法计算值偏小,与测量值相对误差在10%~32%之间,可用于计算盾构接地系统接地电阻。