不同结构土壤中接地网冲击特性的测量与分析

变电站接地网的冲击特性研究对于接地网的优化设计具有重要意义,为能系统真实反映接地装置在不同土壤结构中的冲击特性,基于量纲相似性原理,利用冲击电流发生器进行了接地网在均匀及双层土壤中的冲击接地模拟试验。在均匀土壤中测量了5种埋深、3种冲击电流注入点位置时对应的接地网冲击接地电阻值,并测量了典型情况下接地网的地表电位分布情况;在双层土壤中测量了3种土壤厚度、3种冲击电流注入点位置时对应的接地网冲击接地电阻值。通过分析不同试验条件下接地网模型的冲击接地电阻及电位分布得到了冲击电流注入点位置、地网埋深及土壤结构等因素对接地网的冲击接地特性的影响规律。     

地网冲击电位升及其分布的测量

采用小功率冲击电流发生器对运行中的110kV变电站地网进行冲击接地试验,测得不同幅值冲击电流作用下地网内外的冲击电位升,分析了地网冲击散流规律及其动态时变性,并绘出该地网的冲击电位分布图。     

电力系统冲击接地电阻测量的新方法

指出了电力系统接地网中冲击接地电阻对电力系统接地安全的重要影响,并提出了一种接地测量的新方法。其原理是利用冲击电流注入地网并作为测量用电流,应用频谱分解法计算接地参数。本方法能计算出直流电阻及相应冲击阻抗、频域阻抗特性。通过实验室试验和现场试验,证明该方法可以应用到工程中,具有实际工程意义。     

变电站接地网冲击特性的试验研究

为有效分析变电站接地网的冲击特性,以某35 k V变电站接地网为依托,设计和定制了接地网模型,通过模拟接地网导体变细、断裂和脱焊等典型故障,对不同冲击电流波形及不同注入点时的接地网冲击特性进行了试验研究。试验结果表明:对同一注入点而言,冲击电流波形的波头时间越短,冲击接地电阻越大。当冲击电流波形相同时,电流从接地网边角注入所得冲击接地电阻最大;从接地网中心注入时,冲击接地电阻最小。当接地网存在故障时,冲击接地电阻较正常工况均有所增大,但增大程度与故障类型及冲击电流波形密切相关。研究结果可为接地网设计及准确评估接地网状态提供依据。     

冲击接地电阻测量

工频接地阻抗测量的常用方法是IEEE推荐使用的电位降法，基于此，国内的实际操作中，测量方法大致采用远离法和补偿法。但冲击接地阻抗的测量国内外还没有比较成熟的理论。为此，通过数学模型建立目标函数，利用最优化方法--变度量法较精确地求出双指数函数中的参数；借助于傅氏级数把双指数函数转化为很多正弦函数的和。转化结果表明，冲击电流与工频电流类似，冲击接地电阻可按类似工频接地阻抗测量的方法测量；冲击电流下电压和电流引线间的互感比工频电流下大很多，冲击电阻测量时不能忽略引线间的互感。     

基于试验分析的变电站接地网冲击特性研究

为有效分析变电站接地网的冲击特性,提高变电站电气设备的运行可靠性和确保人身安全,文中以35 kV变电站用典型接地网为依托,基于量纲相似原理设计和定制了规则形状和不规则形状的两种接地网模型,通过模拟接地网导体变细、断裂和脱焊等典型故障,对接地网模型的冲击特性进行了试验研究。试验结果表明:接地网的冲击特性随冲击电流波形、注入点不同有较大差异,且规则接地网的暂态散流特性优于不规则接地网;对同一冲击电流注入点,冲击电流波形的波头时间越短,接地网的冲击接地电阻越大;冲击电流从接地网中心注入时,对应的冲击接地电阻最小;此外,接地网存在典型故障时,冲击接地电阻较之正常工况均有所增大,但增幅与冲击电流波形的波头时间有关。     

接地网电流分布的测量与分析

由于在实际接地网中测量接地网电流是不可能的，因此，提出了一种实验室接地模拟的方法来分析实际接地网的电流分布，即在实验水池中，用电量隔离传感器测量接地网的电流分布，测出不同接地网——单根垂直接地体、十字形接地网、水平接地网、复合接地网的电流分布，所得的实验结果为研究接地网中的电位分布及接地网的设计提供较准确的科学数据。     

关于冲击接地电阻测量的探讨

工频接地阻抗测量的常用方法是IEEE推荐使用的电位降法,基于此,国内的实际操作中,测量方法大致采用远离法和补偿法。但冲击接地阻抗的测量国内外还没有比较成熟的理论。为此,通过数学模型建立目标函数,利用最优化方法—变度量法较精确地求出双指数函数中的参数;借助于傅氏级数把双指数函数转化为很多正弦函数的和。转化结果表明,冲击电流与工频电流类似,冲击接地电阻可按类似工频接地阻抗测量的方法测量;冲击电流下电压和电流引线间的互感比工频电流下大很多,冲击电阻测量时不能忽略引线间的互感。     

利用地网自身回流的大型接地网冲击接地电阻测试方法

冲击接地电阻是接地网的一项重要指标。由于特高压变电站接地网面积大,传统的接地网冲击测试难以进行。提出了一种接地网的冲击接地电阻试验方法,基于冲击电流有效散流面积较小的原理,该方法将注流点与回流点布置在待测接地网内,利用接地网自身作为回流极,以30°夹角法布置参考点测量注入点的冲击地电位升以得到接地网的冲击接地电阻。通过计算冲击下回流点与注入点之间的导通阻抗、注入点周围的电流分布和注入点地电位升,论证了所提出的试验方法的有效性,并进一步讨论了不同回流点和注入点位置、土壤电阻率、接地网材料等因素对测试结果的影响以及电压参考点的选择。分析表明,对边长大于100 m的接地网,进行冲击接地电阻测试时,可以将回流点布置在待测地网上,并按照30°夹角法选择电压参考点以补偿回流点的影响。该方法大幅缩短了电流引线,减小了测试回路的回路阻抗,间接提高了冲击发生器的输出能力,显著减少了大型接地网冲击试验的准备工作量。     

变电站接地网暂态建模方法

为提高接地网暂态模型计算效率及建模灵活性,保证其计算精度,基于场路结合思想推导了接地网暂态建模及数值计算方法。该方法有效计及了接地导体间电磁互耦作用,可准确计算接地网不同频率电流及冲击电流作用时的暂态响应。采用该方法对接地网不同频率电流作用下的接地阻抗进行了仿真计算,并对接地网雷电流作用下暂态电位分布进行了计算,绘制了三维电位分布图。经与电磁场模型计算结果及接地网现场暂态电位分布试验结果对比,验证了模型的正确性。     

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。     

冲击接地电阻测量装置的研制

给出了一种采用冲击电流发生器产生冲击电流模拟雷电流(冲击电流)测量接地电阻的装置。该测量原理是以冲击电流发生器产生的电流作为测量电流,由数据采集器采集得到测量回路中接地体内流过的电压、电流波形信号,经A/D转换后,数字信号通过快速傅里叶变换(FFT)变换到频域,并在频域内通过频谱法计算得到冲击阻抗值,最后分离冲击阻抗中的电阻和感性分量。给出了实验室、现场杆塔试验结果及EMTP仿真验证结果。     

测量杆塔冲击接地电阻的研究

在总结现有的杆塔冲击接地电阻的计算测量方法的基础上,研制了便携式杆塔冲击接地电阻测量系统.它首先向接地体注入波头较缓、幅值较低的冲击电流,接着采集接地体的电压与电流信号,经滤波后再换算到标准雷电流下求出其电压响应,最后求出冲击接地电阻.实验室测试结果与传统的冲击接地电阻测量方法对比表明本系统测量方便且可信度高.     

杆塔冲击接地电阻测量仪的开发

在现有杆塔接地电阻计算测量方法的基础上 ,研制了一台便携式杆塔冲击接地电阻测量仪 ;它先向接地体注入波头较缓、幅值较低的冲击电流 ,再采集接地体的电压与电流信号 ,经滤波后换算到标准雷电流下求出其电压响应 ,得出冲击接地阻 ;实验室及现场测试结果表明本仪器测量可信度高而且测试方便     

严重灾害情况下华中电网联络模式分析

通过对华中电网各省闻及各省内分区之间联络模式进行分析,提出省间及省内的联络方案,从而提高这些线路的抗灾标准,以满足人民基本生活需要.     

杆塔接地体冲击电位分布特性的模拟试验

为研究雷击杆塔时经接地体泄散的雷电流在杆塔周围地面产生的电位分布及其影响,采用模拟试验的方法,在半球形接地池中对不同幅值冲击电流作用条件下几种典型形状杆塔接地极周围的地面电位分布特性进行了试验研究,测得了相应的等电位分布曲线。将所得电位分布曲线按模拟比进行换算后,估算出接地极附近地面可能作用于人体的暂态跨步电压。通过对...     

基于冲击电流法测量接地电阻的装置

冲击接地电阻是关系电力系统稳定与电气设备安全的重要参数之一。介绍了一种测量冲击接地电阻的装置,其利用波头较陡的冲击电流作为测试电流,通过对采集的电流及响应电压信号进行快速傅里叶变换（FFT）,最终计算出冲击阻抗值及其电阻和感性分量。并给出采用微控制器ELANSC520／133、CPLD和高速A／D转换器构成的冲击阻抗测试仪及其程序开发方案。通过装置的模拟测试结果和一组现场试验结果,验证了装置的可靠性。     

复杂接地系统冲击接地特性的数值计算及试验

为抑制变电站开关操作时产生的瞬态电磁场对站内二次设备的干扰,通常将二次电缆的屏蔽层双端接地。而雷击变电站接地网时,由于接地网的高频接地阻抗较大,在屏蔽层的两个接地点会产生很大的地电位差,这一电位差将通过二次电缆的转移阻抗耦合至二次设备,影响二次设备的正常工作。将矩量法与传输线理论相结合,将无穷远处视为零电位参考点,提出了分析复杂接地系统冲击接地特性的理论计算模型,该计算模型在频率不高或电缆长度较短的情况下,可简化为集中参数电路模型。为验证计算模型的正确性,还在试验接地网上进行了冲击接地试验,理论计算与测量结果比较吻合。该计算模型及方法可用于实际变电站接地网的冲击接地特性研究以及二次电缆电磁干扰的数值预测。