基于灵敏度的接地引下线偏移对接地网故障诊断的影响研究

因测量的接地引下线就近归算到接地网拓扑结构的交叉点造成可测节点位置偏移,对接地网故障诊断中端口电阻的测量产生影响,依据电网络理论推导出引下线偏移的灵敏度公式,并分析总结引下线偏移距离大小对端口电阻测量值的影响。同时,在4×4的模拟地网中,假设在引下线未偏移、偏移12.5%、偏移25%、偏移50%共四种条件下,分析偏移对诊断接地网支路电阻值影响,在工程上有较好的指导作用。     

地表垂直落差对接地网接地电阻测量的影响及改善措施

山地河流地形处接地网接地电阻测量时测量电极布置位置对测量结果影响显著。为此,在传统垂直3层土壤结构等效模型的基础上考虑了水、岸之间的垂直落差,构建了与实际地貌更贴合的考虑地表垂直落差的土壤结构模型。计算得到了电流注入地网时地表电位分布规律及接地网接地电阻值,分析得到采用规程法测量接地电阻时不同测量电极布置位置对接地电阻测量的影响,并对测量时补偿点位置的修正方法进行了分析和探讨,提出了不同电极布置条件下补偿点位置的修正方法。分析表明:当水电站接地系统周围地表存在显著垂直落差时,地表电位在近水土壤区域存在严重畸变;采用规程法沿河布线测量接地电阻,当电极位置距河边的水平距离50 m时,接地电阻及电压极补偿点位置测量结果跳变剧烈,测量结果随着其距离的增大而趋于稳定值;此时补偿点位置较‘0.618’而言更偏向地网侧,其具体值随土壤电阻率反射系数的增大而减小。该研究结果可以为复杂土壤结构中接地网接地电阻的测量提供参考。     

测量大型地网接地电阻的功率因数表法

采用三极法测量大型地网接地电阻常遇到测量引线间存在着互感和地中干扰电流的影响,从而引起较大的测量误差。笔者对多个变电站地网接地电阻的测量对比,发现在三极法的基础上,加接功率因数表,通过测量电流、电压和功率因数,即可完全消除互感的影响,准确计算出地网接地电阻值。当地网中存在干扰电流时,运用倒相法,即可消除感应电压和干扰电压对测量地网接地电阻的影响,它的原理简单,计算方便,易被现场试验人员接受,适用于各种变电站,特别是大型地网接地电阻的测量。     

电力设备接地引下线导通测试方法的探讨

测量接地引下线与接地网及相邻电力设备间的导通电阻,不仅可以发现电力设备接地引下线电气接触不良,也可发现接地网的局部缺陷。类工频法是目前测试导通电阻主要方法,其他方法可作为参考。导通电阻测试需注意参考点(基准点)选择、接触电阻及现场干扰的影响。     

接地网腐蚀状态电化学检测系统的开发与应用

开发研制接地网腐蚀原位电化学检测系统,采用小孔限流电化学传感器,实现了接地网金属电化学测试电流的限流;采用小波滤波软件和电化学检测参数解析软件,排除了发电厂、变电站、输电线路以及土壤等测试环境对电化学测试响应信号的干扰,准确解析出所测量接地网金属的极化电阻、土壤电阻等电化学参数。采用该系统进行接地网腐蚀检测时,无需开挖或停运地网,只需将传感器插入土壤中 (15 cm左右),测试引线连接在接地引下线上,便可获得地网金属腐蚀速度和腐蚀状态信息。     

地下金属管道对变电站接地网接地电阻及其测量的影响

城市变电站附近存在大量的地下金属管道,会对变电站接地网的接地电阻及其地面电位分布、接地电阻的现场测试产生较大影响。用基于场路耦合的数值计算方法对变电站接地网和金属管道的散流分布、接地电阻和地面电位分布进行了计算,分析了不同土壤环境下和金属管道是否有防腐层对接地网的接地电阻和地面电位分布的影响,分析了地下金属管道对接地电阻现场测试的影响。结果表明,当金属管道距离接地网越近和金属管道越长时,对接地网的影响越大;金属管道的防腐层能有效降低对接地网的影响;地下金属管道对其沿线附近的地电位影响较大,在现场测试接地电阻时应给以重视。     

接地网故障诊断平台的功能与构建研究

为解决工程上变电站接地网故障诊断中建模耗时长、现场工作量大等实际问题,基于特勒根定理及最小二乘法编写可视化接地网故障诊断软件,实现接地网拓扑结构自动生成,并通过串行通讯接口RS-232将现场测量接地引下线端口电阻值自动传输至诊断软件,在输出界面中依据各支路导体电阻增量判断接地网状态.该诊断平台大大提高了接地网故障诊断效...     

接地电阻测试误差与被测地网大小关系的探讨

针对采用普通接地电阻测试仪测试一定规模的地网接地电阻时存在的不符合技术标准测量规程要求的问题,对测试电极距离、被测地网大小与接地电阻测试误差的关系进行了研究,研究结果表明普通接地电阻测试仪测试中小型地网接地电阻的误差与地网的大小有关。对于半球体地网,在测试电流极与地网边缘距离分别设置在40、20、10 m,测试电压极设置在测试电流极与地网边缘的中点位置,被测试地网的半径分别不大于27、13.5、6.75 m时,地网接地电阻测试误差可在10%范围以内。测试电压极设置在测试电流极与地网边缘的中点位置及附近时测试误差较小,在相同的误差允许范围内,测试电压极的位置在测试电流极与地网边缘的中点位置的测试方法比补偿法可测地网规模更大。     

一种基于分层约简模型的含接地引下线的接地网故障诊断方法

为了对接地网水平支路导体和接地引下线的腐蚀情况进行诊断,提出了一种新颖的故障诊断方法。建立了接地网的分层约简模型并得到所有节点都可及的本征接地网。采用蒙特卡罗方法分析了接地网的可测性,将支路分为电阻可以唯一确定的明晰支路和电阻不能唯一确定的不确定支路两类。建议了一种判断测试充分性的方法,指出在充分测试条件下,本征接地网中所有支路的电阻都可以唯一确定。分析了接地引下线电阻对接地网故障诊断的影响,提出了一种根据本征接地网支路电阻的诊断结果对接地引下线进行腐蚀故障诊断的方法,并指出所有接地引下线的电阻都可以唯一确定。在一个60支路的实验接地网上进行了实验验证,接地网明晰支路电阻和接地引下线电阻的最大相对诊断误差分别为4.86%和8.43%,表明所提出的方法是可行的,并且可以较好地诊断出接地网明晰支路和接地引下线的腐蚀状况。     

基于灵敏度分析法的接地网故障诊断模型应用研究

结合电网络理论及灵敏度分析法建立了接地网故障诊断模型,并运用Matlab编写了变电站接地网故障诊断软件。在四川电网220kV变电站进行现场试验。对诊断所得腐蚀严重的接地网导体支路进行现场开挖。开挖结果与诊断结果几乎吻合,实现了在不停电和不进行开挖的情况下。通过地网拓扑结构图及测量端口电阻高效地完成接地网故障支路的判断,充分证明该诊断方法具有较强的工程实用性。     

利用架空线路测量接地装置接地电阻的误差研究

笔者分析了利用架空线路作为电流、电压线测量接地网接地电阻的误差来源,指出了线路的架空地线未与地绝缘是产生测量误差的根本原因。通过建立数学模型研究了变电站接地电阻值、电流回路电阻值、杆塔接地电阻值、架空地线类型的改变对接地电阻测量误差的影响;指出接地装置对地电压测量偏差主要受架空地线的短接范围的影响。为了减小大电流法测量接地装置接地电阻的误差,应当令测试范围内架空地线对地绝缘或采取人工放线的方式。     

避雷线分流对杆塔接地电阻测量的影响

采用电流-电压三极法测量架空线路杆塔的工频接地电阻时,架空避雷线对注入杆塔地网的测量电流具有分流作用,从而影响接地电阻的测量精度。建立了架空避雷线对注入杆塔地网的测量电流的分流模型,分析了避雷线分流的程度和影响分流效果的因素及其影响规律。结果表明：（1）避雷线分流所占比重可以达到60%以上,当测量杆塔接地电阻较大、非测量杆塔接地电阻较小、测量杆塔为变电站出线上的前2座杆塔时,避雷线分流效果更明显;（2）仅考虑分流电流大小对杆塔接地电阻测量的影响是不够的,忽略分流电流与测量电流的相角差同样会造成较大的测量误差,导致接地电阻的测量值偏高。     

接地网接地引下线腐蚀故障的分区诊断方法

为了准确地估计接地引下线的腐蚀状况,基于分层约简模型将接地网分解为若干分区,并提出一种接地引下线电阻分区测试与诊断方法。对于每个分区,首先在该分区之外选择足够多的激励位置并分别进行面向公共节点的测试,根据测试结果确定出该分区内各条本征支路电导的比例系数。然后,将激励源的一端分别与各条非公共节点相连,并分别补充1组面向公共节点的测试,就可以分别诊断出各条非公共节点接地引下线的电阻。证明了公共节点的接地引下线电阻无法通过面向该公共节点的测试诊断得到,并提出了一种换区求解法解决了公共节点的接地引下线诊断问题。在一个60支路的实验接地网上进行的实验验证结果表明:提出的方法是可行的并且具有较高的诊断精度。     

可及节点偏移对接地网故障诊断影响及修正

因接地引下线就近归算到网络交叉点上造成可及节点位置偏移,会对故障诊断产生影响,故采用蒙特卡罗法随机设置支路电阻向量作为样本,分析了该偏移对支路电阻诊断准确性和可测性的影响,还提出了一种基于禁忌搜索的修正方法,将可及节点位置偏移时的诊断结果作为禁忌搜索算法的初值,以观测电压向量与修正后电压向量之差的二阶范数最小为目标函数,对可及节点位置偏移造成的影响进行修正,并对修正效果进行定量评价。以一个60支路的实验接地网的验证结果表明,该方法可行且即使在支路导体存在一定程度不均匀腐蚀条件下,仍能收到较好的修正效果。     

短距离法测量大型地网接地阻抗

分析和研究接地阻抗的测试原理,总结了接地阻抗常规测试方法的弊端。从测试电位变化最为缓慢的思路出发,结合对大型地网接地阻抗的实测对比,提出了适用于大型接地网接地阻抗测试的短距离方法。     

杆塔接地网接地模块降阻效率与影响因素研究

输电线路杆塔接地网在外延、垂直接地降阻措施受限时常采用辅助降阻材料降阻,实际杆塔接地工程采用接地模块进行接地降阻时缺少统一规范的指导,在应用时存在一些盲目施工、降阻效率低等问题。本文采用防雷接地领域中通用CDEGS软件对输电线路杆塔接地网采用接地模块降阻时的影响因素进行仿真计算。首先,针对一字型接地网采用接地模块时的敷设位置和密度进行仿真;其次,对常见的方框射线型接地网采用接地模块降阻时的降阻效率进行分析;随后,分别分析了土壤电阻率与土壤结构对接地模块降阻效率的影响规律;最后,针对实际输电线路采用接地模块降阻给出相应施工建议。本文研究结论可为输电线路防雷、杆塔接地网降阻施工提供参考。     

计及地线耦合的利用架空线路测量接地网接地阻抗的方法

在利用架空线路测量接地网接地阻抗时,未断开接地网与架空地线的连接构架会使通过接地网流入大地的电流小于实际注入电流,且经过地线的分流电流由于架空地线与相线间的电磁耦合效应会在线路中产生干扰电压。因此提出在测量接地网对地电压和实际注入电流时,同步测量地线电流以减小分流效应造成的误差;并通过多次测量的数据建立数学模型进行计算,以减小测量线路与地线的电磁耦合效应产生的感应电压对接地阻抗测量产生的影响。仿真结果表明,在电压极之前的杆塔与地线绝缘或者直接相连的杆塔数目较少的情况下,所提测量方法能有效减小用架空线路测量接地网接地阻抗时地线分流造成的接地阻抗测量误差。     

输电线路杆塔接地设计

本文以四川省甘孜州九龙县某220kV线路12基杆塔接地网的改造为案例,提出在高土壤电阻率地区地网施工中,降阻剂多层施工方法和在水平射线末端增加抑制环的措施,可有效降低输电线路杆塔的接地电阻、地电位、接触电压,为输电线路杆塔的接地设计提供参考。