双层高土壤电阻率地区发变电站接地网的分析

高土壤电阻率地区存在土壤垂直分层现象.为了均匀地表的电位分布,应进一步降低接触电压和跨步电压.采用接地设计软件CDEGS分析了发、变电站接地网不等间距布置方式压缩比的选取对接地电阻.接触、跨步电压的影响.讨论了不等间距接地网导体根数的选取原则.分析了青海某高土壤电阻率地区变电站接地网不同布置形式对接地网接地电阻、短路电流、接触电压以及地表电位的影响.分析表明.最优压缩比与上层土壤厚度、反射系数和接地网边长有关:在设计接地网时.只需考虑接触电压的最大值就能够达到安全要求;对于100 m×100m的接地网.其导体根数不少于10根.可保证导体上的泄漏电流密度更均匀,并显著地减小接地网接地电阻及地表电位.达到了对接地网的安全要求.     

500kV横沥变电站接地网状态评估与改造

利用CDEGS分析软件对500kV横沥变电站接地网进行状态评估,从接地网接地电阻、接触电压、跨步电压、土壤电阻率及其结构的角度进行综合分析评估。提出采用将外扩地网与主接地网连接的4根扁钢全部割断以将外扩地网废弃,在主接地网四周安装11口接地斜井并加灌HK-2型物理降阻剂的改造方案,使接地网的接地电阻降到0.377Ω,满...     

季节因素对青藏铁路格拉段变电站立体接地网的影响

青藏铁路格拉段经过青藏高原高土壤电阻率的冻土地区,由于季节因素的影响,表层土壤厚度以及土壤电阻率都会呈现一定的变化,从而导致地网的接地电阻、接触电压和跨步电压的改变.分析了季节因素对地网安全性能的影响,认为随着表层土壤的厚度或是电阻率的增大,地网接地电阻、地表接触电压以及跨步电压呈增长趋势.表层土壤厚度小于垂直接地体埋深时,地网接地电阻、地表接触电压和跨步电压几乎保持不变;当表层土壤厚度超过垂直接地体埋深时,将导致地网安全性能的大幅度下降.在高土壤电阻率地区,最好将地网的垂直接地体打入冻土层之下.试验结果表明,土壤厚度在5m～10m变化时,垂直接地体的长度至少在30m以上,才能确保接地系统的安全.     

垂直分层土壤中接地网的结构优化研究

随着土地资源的紧缺,往往需要在有限的土地资源条件下选取合适的土壤模型并设计相应的符合参数要求的接地网方案.建立了垂直分层的土壤模型,用以模拟在山脚、江(河)两岸等的情况下的土壤电阻率分布.运用CDEGS仿真软件计算接地网的接地电阻、接触电压及跨步电压等参数,通过增设双层地网、增加垂直或倾斜接地体及改变网格密度等方式研究更加优越且经济的接地网优化方案.研究结果表明:对于垂直分层土壤下的接地网,可在低土壤电阻率侧错位的铺设双层接地网;而在高土壤电阻率侧铺设双层接地网对降低接地电阻的作用较小;在接地网低电阻率侧增加垂直或斜接地体可大幅降低接地电阻,其作用效果与接地体长度有关.     

立体接地网用于青藏铁路格拉段变电站的实例分析

青藏铁路格拉段地处多年冻土地区,土壤结构较为复杂,土壤电阻率较平原地区明显偏高,传统的水平地网难以满足接地系统的要求.采用Wenner四极法测量了格拉段土壤电阻率,利用CDEGS软件进行计算得到与测量曲线吻合得较好的土壤分层结果,与实际测量值之间误差为6.8%.依据土壤分层的结果,设计立体接地网.采用数值计算方法,与水平接地网对比分析,结果表明,采用立体接地网(相对水平接地网)接触电压、跨步电压及地表电压下降了25%～50%,可以满足电站设备的安全要求.辅助采用物理降阻剂可以达到人身安全的要求.     

宁德某110kV变电站接地网改造分析

对宁德某110kV变电站原接地网腐蚀断裂、接地电阻超标等问题进行了分析,提出了接地改造目标。根据现场土壤电阻率等因素的测试和调查,结合规程和实际条件,选用了重新铺设站内接地网,做水平外引,施加GPF-94高效膨润土降阻防腐剂并利用自然接地体的降阻方案。新地网接地参数测量结果表明,接地电阻为0.55Ω,最大跨步电压为20.89 V,符合目标值0.68Ω、247.1V的要求。     

单相接地故障时考虑架空地线分流的变电站接地网校核

在变电站的实际运行中,当发生线路单相接地故障时,架空地线将会分流部分故障电流,故在CDEGS中建立了变电站A及其连通的3座变电站,形成电力系统模型,仿真得到了变电站A在运行过程中单相接地故障时的入地电流,用以指导变电站A的接地网设计,校核初始设计的接地网不能满足接触电压安全限值要求,故对初始设计的接地网进行优化设计,优化的接地网设计使线路单相接地故障时站内接触电压、跨步电压均能满足安全要求.结果 表明试验方法具有较好的接地网设计指导作用,具有工程实际应用指导价值.     

冲江河110kV水电站接地改造分析

对冲江河110 kV水电站地网设计不合理,接地电阻严重超标的情况进行了综合分析;通过对该水电站周边地形、地质、土壤电阻率等因素进行了测试和调查之后,结合相关规程及水电站的实际情况提出了通过铺设水下接地网来对水电站接地进行改造的改造方案;计算分析结果表明该方案能够经济有效的解决水电站接地电阻过高的问题。当水下接地网铺设完成后,我们对其接地电阻值进行了测量。最后通对水下接地网接地电阻测量值与计算值的比较,验证了水下接地网解析算法的准确性。     

均层土壤中接地网相关接地参数的计算与仿真

根据电流场的理论,运用边界元法将大型接地网电磁场计算的控制微分方程转换为边界积分方程,然后将积分方程进行离散,通过解线性方程组求出流散电流及边界上的节点电压。本文详细介绍了该方法的原理及处理技术,并利用Matlab软件编程计算了均层土壤下的接地电阻,同时借助其图像功能直观反映了接地网的跨步电压、接触电压以及地面电位的分布,通过算例的验证,得出该方法计算精度高,能够适用于接地网接地参数的研究及工程实际的应用。     

变电站接地网综合性安全校核分析

为了摆脱以往单纯研究接地网,而不将其与所在的电力系统联系起来进行分析的现状,提出一种变电站综合性安全校核分析方法,对已投运的某石化企业220 kV变电站接地网进行校核,首先在PSCAD中建立了与该变电站互联电力系统的模型,仿真得到站内发生单相接地短路时的故障电流值,进而在CDEGS中的Auto Ground Design模块中搭建起详细的站内接地网模型及出线走廊的输电杆塔模型,用以分析故障电流沿地线的分流值,最终确定故障下经接地网散流的电流水平,随后对站内的各个相关安全性指标展开分析:接地网电位升、接触电压、跨步电压以及部分一次设备的安全性能,最后针对不满足安全性要求的条件提出改进措施.所提出的该套针对已投运变电站接地网的综合性安全校核分析方法有助于接地网的优化改造,具有工程实践指导意义.     

关于接地设计若干误区的讨论

对接地工程上相关参数的取值与降阻方法存在的误区进行了分析。变电站工频接地电阻目标值应根据最大接地短路电流值确定,在接地设计中应注意避免将接地电阻目标值与计算值混淆使用。在接地工程实践中发现,当下层土壤电阻率远小于上层土壤电阻率时,可以采用深井接地法;数学模型计算结果表明,深井接地极应设置在人工地网四周并保持2倍井深的距离。外延装置的设计应在实测的前提下选择土壤电阻率较低的地区;根据外延接地装置中屏蔽的影响以及对跨步电压的要求,确定外延接地装置金属网格的参数,避免过疏或过密。     

接地模块对地网接地电阻的影响

介绍了非金属接地模块的组成以及降阻原理,利用接地网仿真计算模型,分析了接地模块的安装位置,接地模块个数,接地网面积以及土壤电阻率等条件发生变化时接地电阻的变化规律。地网散流时,在地网边角上的电流最大,接地模块最佳的安装位置是地网的边角;相同的接地模块对不同面积地网的降阻效果是不同的,地网越小,降阻效果越好;接地模块之间会产生屏蔽现象,影响降阻效果;土壤电阻率越高,接地模块的降阻效果越明显;在不同土壤电阻率的情况下,使用接地模块而产生的地网接地电阻下降率是相同的。     

现场杆塔接地电阻和土壤电阻率测量存在问题及误差分析

介绍了杆塔接地电阻和土壤电阻率的测量原理和测量方法,针对安徽池州供电局的4条110kV输电线路杆塔接地电阻和土壤电阻率的测量误差,采用数据对比、理论计算的方法并配合电路模型,分析了杆塔接地电阻测量误差的产生原因。结果表明:杆塔接地电阻测量时,宜采用直线三级法;电流极的布线长度至少应达到接地网对角线的2倍;布线方向应尽量和塔体基座垂直;测量时应在晴朗天气下进行。     

关于接地降阻材料的应用研究

重点分析和研究了降阻材料中降阻剂,电解地极的降阻机理;论述了降阻剂在实际接地工程中对接地体的腐蚀,降阻的稳定性,降阻效果,施工工艺以及降阻剂对环境的污染等问题;提出了在选择降阻剂时,应从降阻剂的电阻率,对钢接地体的腐蚀率,降阻剂的稳定性和长效性,对环境的污染以及降阻剂的价格等方面综合考虑;阐述了降阻措施应建立在对接地装置周围的地形、地势及土壤电阻率分布进行认真勘探、测量的基础上。     

接地模块冲击特性的试验研究

介绍了非金属接地模块的组成及降阻原理,通过冲击电流试验平台,在不同土壤电阻率下分别对不同大小、不同形状、不同材料的接地体进行冲击电流试验。分析试验数据结果表明,施加不同冲击电流时,相同散流面积下圆柱形接地模块的散流效果比长方体形的散流效果好,冲击电流越大效果越明显;随着接地模块体积和散流面积的增加,降阻效果的增加呈饱和趋势;接地模块的降阻率不随土壤电阻率的改变而改变,土壤电阻率越高,接地模块的降阻效果越好;石墨型接地模块的降阻效果堪比传统金属接地体,石墨部分降阻效果非常明显,为工程应用提供参考。     

影响双层土壤中垂直接地极性能的研究

在土壤电阻率较高、占地面积较小的变电站,仅靠水平接地网,接地电阻往往不能满足国家有关规定的要求,需要采取降阻措施。在变电站双层土壤结构中,采用接地设计软件CDEGS分析了上层土壤电阻率、反射系数、上层土壤厚度及垂直接地极长度变化对降阻率的影响。结果表明,上层土壤电阻率不同,对降阻率的影响较小;降阻率随反射系数增大而减少;垂直接地极长度小于上层土壤厚度时,反射系数对降阻率的影响非常小;随垂直接地极长度的增加,降阻率逐渐增大,但增大到一定长度后趋向饱和。反射系数为负时,穿入下层土壤的垂直接地极能有效地降低接地电阻。