大型变电站接地网雷电冲击暂态特性的仿真

为了更深入掌握雷电冲击下大型变电站接地网的暂态特性,指导变电站的防雷接地设计,建立了大型变电站雷电冲击暂态特性的仿真模型。在此基础上,使用矩量法(MOM)在不同土壤电阻率、不同地网边长、不同网孔大小以及不同雷电流波头时间等情况下分别进行了接地网的雷电冲击暂态特性的仿真计算。结果表明:土壤电阻率越大,接地网的冲击接地特性越呈现出阻性;地网面积越大,接地网的冲击接地特性越呈现出感性;网孔大小对接地电阻的影响不明显,当网孔边长从50 m下降到10 m时,接地网的工频接地电阻与冲击接地电阻分别下降了22.95%和5.63%;随着雷电流波头时间的增加,接地网的冲击接地电阻与冲击系数近似线性下降。     

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。     

分层土壤模型下大型接地网冲击特性研究

为了分析分层土壤模型下大型接地网的冲击特性参数分布规律,包括暂态地电位升、接触电压和跨步电压等,结合在陕西渭南市某地测量土壤电阻率试验的基础上,通过CDEGS软件建立了分层土壤模型下的大型接地网常规设计模型,并针对模型进行了30 kA雷电流冲击特性仿真,得到了大型接地网在雷电流入侵时的地电位升分布,并针对常规接地网的设...     

高压单芯电缆工频运行下金属护套雷电冲击电压的仿真研究

为了研究高压单芯电缆金属护套冲击电压的影响因素,本研究用PSCAD/EMTDC建立220 kV架空线-高压单芯电缆线路模型并仿真雷电绕击架空线后沿线入侵电缆的波过程,在工频运行条件下,通过改变电缆接地方式、电缆参数以及雷电流参数,研究对金属护套雷电冲击电压幅值的降低作用。结果表明：其他条件相同时,采用首端接地方式的不接地点金属护套雷电冲击电压幅值比末端接地方式和交叉互联接地方式降低约90%;由于金属护套在交叉互联点发生换位,导致金属护套雷电冲击电压幅值最大相在第二个互联点处由侵入相变为非侵入相;通过改变电缆长度、分段均匀度以及排列方式等方法对金属护套雷电冲击电压的降低作用有限,仍需增设电压保护器加以限制;雷电流入侵电缆工频电压波谷时,能比入侵波峰时降低约80%的金属护套雷电冲击电压。     

冻土的土壤电阻率影响因素及接地特性研究

冬季土壤受冻结作用影响,土壤电阻率明显升高。本研究提出了一种土壤导电模型,搭建了土壤电阻率测量试验平台,依据蒙东地区冬季环境的温度与土壤分层结构调研结果,设计不同含水量的黄土与砂土土壤样本在-20℃的恒温密闭环境内的冻土试验,对比分析不同样本的土壤电阻率随温度的变化情况与规律,将试验结果应用于变电站实例,计算分析土壤电阻率的升高对接地电阻、接触电压和跨步电压的影响规律。     

输电线路杆塔接地极冲击接地电阻特性分析

为研究雷电流流经输电线路杆塔接地极的冲击特性,运用CDEGS软件仿真分析杆塔接地板在冲击电流作用下的冲击特性.分析水平接地极及四种改进接地板的冲击特性,探讨不同接地极尺寸以及不同土壤电阻率对冲击接地电阻的影响规律.得到接地极长度及半径对水平接地极冲击接地电阻的影响规律,接地极冲击接地电阻随水平接地极长度的增加而降低,但逐渐趋于稳定;同时获得垂直接地极对四种改进接地极的冲击接地电阻特性,为实际工程中采用合适的方法降低杆塔冲击接地电阻提供了参考.     

考虑火花效应的接地装置冲击散流特性有限元计算分析

为了计算输电线路杆塔接地装置的冲击散流特性并考虑火花效应的影响,本文结合土壤击穿模型,采用有限元法(FEM)求解了非线性电阻率下的磁准静态方程,模拟了雷电流的地中散流及土壤电离的过程。随后,讨论了土壤击穿模型参数对冲击接地电阻的影响,分析表明:土壤临界击穿场强E_c是影响冲击接地电阻的主要参数,为简化计算并考虑土壤分散性的平均影响,建议取E_c=3 kV/cm,剩余电阻率系数k及电阻率衰减系数n的影响较小,建议取k=7%,n=0. 75。最后,进一步补充计算了垂直接地体、针刺型接地体及实际接地装置的冲击散流特性,为实际输电线路杆塔接地设计与分析提供参考。     

杆塔钢筒基础桩冲击散流特性研究

降低杆塔冲击接地电阻是输电线路防雷重要措施,杆塔接地系统的冲击散流特性主要受接地装置形状及土壤结构影响.应用CDEGS仿真研究了预制钢筒桩基础及其接地系统的冲击散流特性,获得了锚栓长度及数量、分层土壤结构以及加装水平接地极对钢筒桩基础冲击散流的影响;并在此基础上提出了应用预制钢筒桩基础降阻策略.可为输电线路接地工程提供...     

杆塔地网接地电阻冲击特性的研究

改善输电线路杆塔接地装置的冲击特性、降低冲击接地电阻是减少输电线路雷击事故,提高供电可靠性的有效方法。通过对模拟试验中最优化的电极进行冲击大电流试验,得出冲击系数α的大小与冲击电流幅值、电极形状和布置形式有关,不是一个定值;接地体在防雷保护中作用的大小主要取决于冲击接地阻抗和过渡过程的特征,而不是工频接地电阻。     

配电线路直埋式水泥杆雷电冲击暂态接地特性

安全性评估在架空线路建设过程中是不可或缺的,而跨步电压作为安全性指标显得尤为重要.为此研究了配电线路直埋式水泥杆遭受雷击时的暂态接地特性:首先通过ATP-EMTP电磁暂态软件搭建配电线路仿真计算模型,计算不同幅值的雷电流雷击杆塔时的入地电流;其次结合两种跨步电压安全限值判据,通过CDEGS软件搭建接地仿真计算模型,计算...     

电力勘察中土壤电阻率测试分析研究

土壤电阻率是电力设计中的重要参数,土壤电阻率值直接关系到电力设计安全。本文介绍了土壤电阻率测试的常用方法,重点分析了对称四极法的原理、仪器设备、计算公式和适用范围,结合工程实际,测量了土壤的电阻率,分析了影响电阻率值的因素,对照地层信息,分析了存在的差异和原因,验证了结果的准确性,为类似工程提供参考。     

风机接地装置的冲击特性研究

随着风电场的大规模建设以及风机位置的特殊性,雷电对风机危害的事故愈发频繁,为保证风电机组的安全运行,可靠的接地装置是风机防雷工程中的关键组成部分。以CDEGS软件作为仿真计算工具,通过建立风机接地网仿真模型,比较了雷电流作用下不同形状接地网的冲击特性,讨论了雷电流注入点、土壤电阻率、接地网埋深和雷电流波形对风机接地装置冲击特性不同程度的影响。仿真结果表明:多圆环接地网比单圆环接地网具有更好的散流性,采取接地网中心引流的方式可得到最小冲击接地电阻;土壤电阻率的增大会导致冲击接地电阻增大,不过增大的幅度逐步降低;仅增加接地网埋深对其降阻效果不明显,工程中应根据地理环境选择适当的埋深;对于同一雷电流注入点,当雷电流波前时间缩短时,冲击接地电阻将会增大。采用加装水平接地极和圆环不等间距布置的措施,对风机接地网的降阻效果比较明显,仿真结果对实际工程中设计风机的接地装置有一定指导意义。     

土壤电阻率检测分析在机场防雷设计中的应用

对某民用机场开展雷电灾害风险评估,采用温纳四极法测试土壤电阻率,对检测数据进行水平分布和垂直分布分析,利用土壤结构反演方法,得到一个等效的均匀土壤电阻率,为机场防雷接地装置设计提供了科学化、精细化的依据。     

季节性冻土环境下输电杆塔地网接地特性研究

季节性冻土的融冻循环过程会导致土壤电阻率和冻土层分界面随季节变化,冬季输电线路杆塔地网接地电阻可能上升,甚至超过标准限定值,影响线路的安全稳定运行。为了研究季节性冻土因素对杆塔地网接地电阻的影响,仿真研究了冻土层结构及冻土层厚度对其接地电阻的影响,并采用柔性石墨和圆钢接地材料同沟敷设的方案对实际输电线路杆塔地网进行了改造,对比分析了接地电阻的差异。研究结果表明:在不同冻土层结构和冻土层厚度情况下,柔性石墨地网相比于圆钢地网,其接地电阻最大降阻率分别达到了18. 76%和23. 65%。研究成果可为季节性冻土环境下输电线路杆塔接地降阻提供参考。     

高土壤电阻率地区接地设计

接地是保证电站安全可靠运行、确保人身和设备安全的重要措施。本文简要介绍了高土壤电阻率地区水电站接地设计中常用的几种降低接地电阻和均衡电位措施。     

雷电流冲击下导电混凝土模块的热分布特性研究

导电混凝土在电力系统接地中具有较好的应用前景,雷电流冲击下的热特性分布对导电混凝土接地模块的设计及应用具有重要影响.基于热电耦合原理分析了雷电流冲击下导电混凝土模块的热量产生过程,研究了导电混凝土模块内部的热量传导规律,利用多物理场耦合分析软件建立了导电混凝土雷电冲击模型,对雷电流冲击下导电混凝土模块的热分布特性进行了...     

接地网在土壤中的腐蚀特性研究

分析了接地网在土壤中的腐蚀性因素,介绍了三种类型土壤的主要理化性质,即:土壤电阻率、土壤含水量、土壤pH值、可溶性盐及土壤氧化还原电位的测定。根据DIN50929评价标准,分别对三种土壤腐蚀性进行综合评价。研究了含水量对三种土壤的电阻率的影响关系,以及不同含水量对接地材料的腐蚀数据进行了拟合,确定腐蚀量与时间的关系曲线。试验结果表明:含水量大于15%时,三种土壤电阻率变化较小;小于10%时,电阻率迅速增大。     

复杂土壤结构对杆塔接地装置冲击 特性影响分析

随着电网输送距离的增大,输电线路不可避免要跨域河流、山地等复杂地形,准确计算复杂土壤结构中杆塔接地装置的接地参数及其冲击散流特性是输电线路杆塔接地装置优化设计的基础。本文基于有限元数值计算方法,建立了考虑河流、山体的块状土壤结构模型,对接地装置散流过程土壤中电流密度和电场强度进行分析;并对河流与接地装置的距离、山体的坡度、山体顶面积对接地装置冲击接地电阻的影响进行定量的分析。结果表明:高土壤电阻率地区,接地装置与河流距离小于5 m时,河流对接地装置散流以及冲击接地电阻影响较明显;当山体顶面积为20 m×20 m时,坡度5°≤α≤75°,接地装置敷设于山顶和山侧时,接地装置冲击接地电阻值分别增加了79. 6%和32%,山体输电线路防雷设计应综合考虑山顶面积和坡度对接地装置散流和冲击接地电阻值的影响。     

配电线路雷电感应过电压避雷线防护效果分析

雷电感应过电压是导致配电线路运行故障的主要因素之一,需要合理分析避雷线对线路感应过电压的防护效果。利用EMTP中的model模块编程计算配电线路雷电感应过电压,分析安装避雷线对感应过电压的抑制作用。讨论雷击点距线路距离、避雷线高度、避雷线数量和位置、多点接地间隔等因素对感应过电压抑制效果的影响。研究结果表明:配电线路安装避雷线能够明显抑制线路雷电感应过电压;随着雷击点距线路距离的增大,避雷线的抑制效果有所增加;避雷线高度越高,对感应过电压的抑制效果降低越明显;避雷线数量的增加能够增大对感应过电压的抑制效果,尤其是在接地电阻阻值较低的区域。避雷线对感应过电压的抑制效果随着避雷线接地间隔的缩短而增大,在线路绝缘子串闪络电压较低情况下可以通过缩短避雷线接地间隔来确保线路不发生两相闪络。     

雷击配电变压器事故分析及防 雷措施研究

雷击是导致10 kV配电线路故障的重要原因之一.衡量线路防雷性能优劣的重要标准有两个:一是线路雷击跳闸率;二是线路耐雷水平.结合广西某市10 kV配电线路实际运行中配电变压器雷害情况和典型事例,在雷电活动频繁地区,通过对易受雷击配电变压器的现场调研和接地电阻的测量,分析并指出该地区配电变压器防雷措施存在配变安装位置问题...