变电站地网导通电阻的模拟计算与分析

通过模拟计算的方法研究了变电站地网导通电阻的变化规律。对于不同情况的地网进行了模拟计算,包括边缘部分断开、中间部位断开以及多处部位断开后的计算结果,得出不同情况下导通电阻的变化规律,结合变电站导通电阻的测试,并将测试数据与计算数据比较后,可判断地网存在问题的位置,提出能够反映地网腐蚀的简单而有效的办法和判据。是对《电力设备预防性试验规程》DL/T596-1996关于导通的测试方法和判断依据的建议和补充。     

利用CDEGS软件诊断接地网连通状态

为解决接地网腐蚀的定位问题,利用CDEGS软件计算接地网接地引下线间的导通电阻值.计算结果显示,导通电阻值与接地网的埋深和周围的土壤电阻率无关,仅仅和接地网的材料有关.可以根据导通电阻值的变化,结合接地网腐蚀时地表电位分布,来判断接地网导体的腐蚀部位.     

750kV特高压变电站接地网现场测试与分析

以国内首座750 kV变电站接地网接地电阻现场测量试验为例,介绍了采用.变频电流法和工频大电流法对特高压750 kV变电站接地网接地状况进行综合判断的情况,详细说明了两种方法的特点、现场试验技术和测量结果.上述方法有效提高了对750 kV变电站接地网接地电阻测量的可靠性和准确性.     

变电站地电位升高及其预防

因大地地电位升高引发的事故已引起广泛关注.地电位升高分为瞬态、暂态和稳态几种. 1 瞬态地电位升高 当变电站高压侧进雷时,首先通过高压避雷器导通,雷电流导入变电站的接地网,一般避雷器可通过几千安雷电流.而变电站的接地网接地电阻为0.5～4 Ω(R=2000/Ig),电压等级越高接地电阻越小.     

基于电网络理论的接地网故障诊断方法

变电站接地网是维护电力系统安全可靠运行、保障运行人员和电气设备安全的重要设施.将接地网近似成纯电阻网络,利用实际接地网的拓扑结构和接地引线间电压的测量数据,根据电网络理论和故障诊断原理建立接地网的故障诊断方程,利用功率损耗最低定理建立优化目标函数,通过求解诊断方程得到接地网各支路电阻的变化值,进而判断接地网的腐蚀程度.通过仿真模拟计算并结合地网模型试验,验证了该诊断理论和方法的实用性.     

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。     

接地网内电势差的计算模型

电力系统不对称短路的故障电流会产生散流网内电势差和导通网内电势差,是影响接地安全的重要因素之一。为此,使用不等电位的节点电压分析法,研究了网内电势差的计算模型和求解方法,分析了不同情况下接地网内电势差的变化规律。研究表明:土壤电阻率越低则网内电势差越小,地网面积越大则网内电势差越大;网内电势差与土壤电阻率/接地电阻呈现饱和趋势,且地网面积越大则饱和趋势越明显;一般情况下,当土壤电阻率100?·m或者接地电阻0.3?时,可以近似认为网内电势差已进入饱和区。建议在变电站接地设计的初始阶段估算电缆承受的网内电势差时,可以按最大网内电势差的50%考虑,在网内电势差1.4 kV时就适当采取降低导体导通阻抗的措施以控制网内电势差。     

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。     

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。     

主接地网接地电阻对变电站安全运行的影响

对变电站主接地网接地电阻值、故障时对地电流值以及主接地网接地电位升高等问题进行分析。结合设计规程对变电站主接地网接地电阻值的计算方法和是否合乎现场判断进行论述,指出应该正确理解有关技术标准对变电站主接地网接地电阻值的规定。某变电站母线故障引起的连锁事故说明,在设计中应该明确主接地网接地电阻值概念,运行中应该加强对变电站主接地网接地电阻管理,消除变电站主接地网存在的问题和事故隐患,提高电网安全运行水平。     

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。     

斜置接地体对地网接地电阻的影响分析

利用平均电位法对单根斜置接地体和多根斜置接地体的接地电阻公式进行推导。单根接地体的接地电阻随着倾斜的角度增加而增大。水平地网的四角增加接地极后,接地电阻明显降低;纵向接地极的倾斜角度与地网接地电阻有很大关系,且倾斜角度为30°到60°之间时接地电阻较小,相差不大。文章从理论上证明斜接地极法的可行性,得出的结论在变电站接地降阻工程中具有实际意义。     

变电站地网缺陷综合诊断方法的研究

提出了一套创新的可以应用在实际接地网故障诊断项目中的诊断方法来诊断地网主网的缺陷。该诊断方法建立了非线性优化数学模型,引入遗传算法,采用超定方程的优化方法求解非线性方程,同时采用了多种新方法来保证测点选取的最优化,并通过大量试验得出地网导体腐蚀程度与电阻值变化的关系曲线,用于判断地网缺陷程度。大量仿真计算、模拟地网试验和现场实际测试都表明这种新方法是有效可行的。     

变电站地网缺陷综合诊断方法的研究

提出了一套创新的可以应用在实际接地网故障诊断项目中的诊断方法来诊断地网主网的缺陷，该诊断方法建立了非线性优化数学模型，引入遗传算法，采用超定方程的优化方法求解非线性方程，同时采用了多种新方法来保证测点选取的最优化，并通过大量试验得出地网导体腐蚀程度与电阻值变化的关系曲线，用于判断地网缺陷程度，大量仿真计算，模拟地网试验和现场实际测试都表明这种新方法是有效可行了。     

故障电流多点入地接地网接地阻抗数值分析

降低变电站接地网的接地阻抗是保证人身和设备安全的重要措施。基于矩量法和场路结合的思想 ,提出了一种新的接地网工频接地参数计算方法。该方法既考虑了接地导体的电阻和自感 ,又考虑了导体间的互感 ,并可计算故障电流多点入地的大型变电站接地网工频接地参数。计算结果表明 ,对于大型钢材接地网 ,电气设备采用 4条接地引线并接在地网不同位置时 ,接地阻抗降低量 >10 %。     

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。     

多层水平土壤对交流电网直流分布的影响

直流输电入地电流在交流系统内分布,对变压器和电网造成不良影响。为探讨多层水平土壤情况下直流分布的规律,建立了直流分布的完整计算模型,通过数值计算分析了直流极的简化处理方法案和4层水平土壤对直流分布的影响。计算结果表明:在变电站距离大于10倍直流极尺寸的情况下可以用点电流源代替具体的直流极;场参数的求解是本模型关键,直流模型的场参数实质就是互阻,大型交流电网直流分布不能忽略变电站间互阻的影响;变电站接地电阻和地电位分布均受到大地参数作用呈现一致变化,但受影响程度不同,两者对交流电网总体直流分布的作用相反,造成直流分布呈现非线性变化;大地参数变化至一定程度时不会明显直流分布改变。     

一个复杂结构变电站接地网的计算机模拟分析

通过计算机模拟软件对一个结构比较复杂,利用设计规程手册和其它近似解析公式难以准确分析计算的实际变电站接地网系统进行计算分析,给出了不同结构,不同长度的接地体,两层大地模型对接地电阻的影响,以及两个相近接地网的并联效果。     

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。     

不同接地方式下配电网绝缘监察的灵敏性分析

依据零序电压幅值的绝缘监察是配电网接地故障识别的基本保障,中性点接地方式以及消弧线圈调节方式将影响高阻接地时的灵敏性。分析了不同接地方式配电网的零序电压随故障点过渡电阻及系统对地电容电流的变化规律,确定了不同接地方式配电网能够监察的最大过渡电阻(即绝缘监察的灵敏度)。结果表明,不接地系统灵敏度一般在2000?以上。预调谐式消弧线圈系统的灵敏度在2500?以上。随调谐式消弧线圈系统的灵敏度较小,一般在230~2000?之间。小电阻接地系统与投切了并联小电阻之后的消弧线圈接地系统的灵敏度最小,仅有数十欧姆。仿真和现场数据验证了分析的正确性。