接地网设计理念及其工程实践

为适应电网发展对接地网安全性越来越高的要求,安全性分析逐步成为接地网设计的基点。以典型的高土壤电阻率站址220 kV变电站设计和施工为例,结合现场实测和仿真计算,分析不同降阻阶段接地网特性参数的安全性与投资预算的关系,阐明了对于站址土壤条件不理想的情形。在首先满足接地网特性参数（接地故障下地网导体电位升高、场区压差、场区跨步电压和接触电压等）符合一、二次设备运行和人员安全要求的前提下,科学地选择接地阻抗设计值,取得较优的经济性,达到安全性和经济性平衡的设计理念,给出了安全性和经济性分析在接地网设计中的应用评价方法。     

大型工矿企业总降接地网设计机辅分析

从某一拟新建110 kV总降变电所所址的实测土壤电阻率出发,提出一种基于CYMEGRD计算机辅助分析的接地网设计方法。主要内容包括：现场视在接地电阻率测量,得到土壤结构模型;计算出水平不均匀分层土壤条件下不同地网结构的接地电阻;分析并设计得到更经济合理的地网结构;给出地网的电位升、接触电压和跨步电压的分布图。同时提出采用生物菌接地降阻剂改善土壤电阻率。     

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。     

太平哨电厂接地网的测量和评估

太平哨电厂接地网的测量和评估东北电力试验研究院刘润钧太平哨电厂是处于山区的水电厂，该厂的接地网基建投产时实测数据为２．１７Ω，但交接时没有给出场区的接触电压，跨步电压及场区的电位分布曲线等必要数据。由于地网的接地电阻较高，是否满足安全运行的需要，一直...     

柔性石墨接地体与金属接地体工频接地性能对比

为了研究柔性石墨接地材料与金属材料接地网的工频接地性能及其在发、变电站大型地网应用的可行性,使用仿真软件CDEGS计算了不同条件下两者的工频接地电阻、接触电压及跨步电压。结果表明:柔性石墨接地材料在低电阻率、大面积接地网的接地电阻与金属材料差别较大;接地网边角注流时,柔性石墨接地材料接地网的接触电压及跨步电压随着土壤电阻率的增大与金属接地材料的差异减小,这种差异随着接地网面积的增大趋于增大;合理设计接地线引线位置、优化接地网结构以及提高柔性石墨接地材料自身电导率,能拓宽其在发、变电站接地网的应用前景。     

500kV温南变电所接地网安全性问题的探讨

文章从接地阻抗、地电位升、接触电压和跨步电压的角度综合分析探讨了地处高土壤电阻率地区的500kV温南变电所接地网安全性问题,并提出了相应的安全防范措施,如通往变电所外的金属管加绝缘段隔离、通信电缆全部采用光缆、验算接触电压和跨步电压、降低电缆的感应电压以及避雷针采用集中接地等,最终使地网接地阻抗可放宽到0·5Ω仍能确保变电所安全运行和人身安全。     

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.     

牵引变电所接地网特性参数测试分析

随着电气化铁路的快速发展,对牵引变电所的安全性和可靠性提出了更高的要求。接地网是维护牵引变电所可靠运行及保障人身安全必不可少的环节,对接地网安全状态进行测试,及时掌握接地网运行状态,可避免事故的发生。基于相关标准,对接地阻抗、接触电压、跨步电压、场区地表电位梯度及电气完整性等接地网特性参数开展了综合测试,并结合限值要求,定量评估了牵引变电所接地网的运行状态,为保障电气化铁路的安全稳定运行提供参考。     

大型接地网测试参数分析

对当前大型接地网的测试参数进行了介绍,结合相关的标准、规程规定对每项参数测试的意义进行了分析。为了全面地了解地网的运行状态,提出在进行接地电阻的常规测试项目外,应根据接地网的运行情况开展接地网电气完整性测试,场区地表电位梯度测量,跨步电位差、接触电位差、跨步电压、接触电压的测量,必要时还要进行开挖检查和热稳定校核。对大型接地网进行全面的测试评估可以掌握接地网的运行状况,确保变电站内电气设备安全运行和运维人员的人身安全。     

矩形钢筋混凝土接地网地面电位的计算

用矩量法计算埋在二层土壤中含水平钢筋的矩形钢筋混凝土接地网在地面上产生的电位,并绘制地面电位、接触电压、跨步电压的三维分布图。由跨步电压分布图可见,钢筋混凝土接地网的跨步电压可能会产生2个峰值,一个在混凝土内部钢筋地网外部的边角附近;另一个在矩形混凝土外部的边角附近。文中给出的2个钢筋混凝土接地网的例子,跨步电压最大值均发生在混凝土外部的边角附近。对有混凝土的接地网,需同时考虑钢筋地网及混凝土外部附近地面上均可能存在跨步电压峰值,这2处地方应加强安全措施。     

500 kV温南变电所接地网安全性问题的探讨

从接地阻抗、地电位升、接触电压和跨步电压的角度,分析探讨地处高土壤电阻率地区的500kV温南变电所接地网安全问题,并提出相应的安全防范措施.     

发电厂接地网工频和冲击大电流反击试验

一、引言随着系统短路容量的增大和晶体管保护、全塑料电缆等低抗干扰能力装置的应用,以及SF_6全封闭小型化配电装置地网面积大大缩小,接地电阻难于达到规定值,这就要求我们研究接地短路时,接地网的地电位升高、各设备上的反击电压,以及跨步电势、接触电势和“地线-杆塔系统”的分流系数等问题。同时,还要研究雷击条件下的接地网地电位升和各设备上的反击电压、接触电压、跨步电压的危险,接地网的电位分布、波沿接地体的衰减,     

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     

人工改善土壤后地网接地参数的计算分析

本文将在地网导体周围进行人工土壤改善对地网接地参数的影响等效为对接地导体等效半径的影响,结合已有的接地参数计算公式,提出了计算人工改善土壤后地网接地参数的计算公式,并分析得出：人工改善土壤对接地电阻的降低作用甚微,但能有效降低地网最大接触电压,对不等间距地网能极大的降低最大跨步电压。     

变电站和移动基站共建时接地网的可靠性研究

变电站和移动基站共建时接地网的可靠性主要考虑雷击的影响。通过CDEGS建立接地网的计算模型。基于矩量法和傅立叶变换方法,分析变电站接地网和移动基站接地网不同连接方式,两接地网不同间距时,雷电在二次电缆屏蔽层上产生的影响;分析共建时不同土壤电阻率,不同连接方式对地电位升和地表电位分布的影响。研究结果表明,两个接地网采用不连接、最大间距、土壤电阻率低的电连接方式时二次电缆的骚扰电压最小,观测点地电位升最小和地表电位分布均匀。因此共建时两接地网应采用此电连接方式．同时变电站和移动基站之间应设立安全区。     

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。     

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。     

国际工程11 kV厂用变电站独立接地网设计与安全特性分析

根据实际的国际工程项目案例,针对11 kV厂内变电站接地系统设计参数和安全特性问题进行仿真分析,引入实际测量的土壤数据,使用SES公司开发的CDEGS软件的RESAP模块建立多层土壤模型,通过参照当地规范标准,设计自然接地网模型和人工接地网模型;使用MALZ模块引入RESAP模型数据,输入接地极材料参数、绝缘属性、激励参数等条件后,分别计算出两种接地网的抬升电势分布,根据地面电阻率和人员手脚防护措施,分析接触电压和跨步电压的安全特性,解决了接地网系统设计参数等工程问题。     

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。     

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。