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。     

不等间距布置导体的接地网优化设计

为达到降低接地网的最大接触电压之目的,研究了接地体数量在一定条件下的接地网最优布置方式。通过分析接地网导体最优分布时相邻导体间距占整个接地网边长的百分比,提出了按照高斯函数分布方式布置接地网导体的方法,即从接地网的边角网孔到中心网孔,相邻接地体间距占边长的百分数按照高斯函数分布。与按照指数方式分布的导体不等间距接地网相比,最大接触电压可降低约10%。采用该研究提出的方法,可以在使用较少数量接地体的条件下设计出满足接触电压要求的接地网。按照高斯函数布置接地网的方法是在土壤均匀分布的条件下得到,接地网在多层土壤中的最优布置方式可以按照类似该研究的分析方法得到。     

安康地区某110kV变电站接地网优化研究

针对安康地区某110kV变电站工频接地电阻偏高的问题,建立土壤模型,利用计算接地网接地电阻、接触电压和跨步电压的分析软件,分析了影响该接地网参数的主要因素,提出了降低变电站接地电阻的措施。在此基础上,又对变电站接触电压过高的问题,提出了采用最优压缩比优化接地网结构的措施,进一步降低了接地网的接地电阻、接触电压和跨步电压,满足了该变电站接地网的设计要求。     

安康地区某110 kV变电站接地网优化研究

针对安康地区某110 kV变电站工频接地电阻偏高的问题,建立土壤模型,利用计算接地网接地电阻、接触电压和跨步电压的分析软件,分析了影响该接地网参数的主要因素,提出了降低变电站接地电阻的措施。在此基础上,又对变电站接触电压过高的问题,提出了采用最优压缩比优化接地网结构的措施,进一步降低了接地网的接地电阻、接触电压和跨步电压,满足了该变电站接地网的设计要求。     

接地材料与土壤接触电阻测定方法研究

正确估算接地网接地导体与土壤之间的接触电阻,可有效减少接地网接地材料设计环节出现的“过保护”和“欠保护”现象发生,并对合理选择接地网的型式、导体规格及材料类型具有十分重要的意义。从接地材料与土壤的接触电阻和接触面积的线性关系出发,采用同心布置的半球形接地极和回流极,对以往方法进行改进,包括接地极电阻、接地极-土壤接触电阻和土壤电阻的线性关系,研究接地材料与土壤之间接触电阻的测定方法,建立同心布置的半球形试验平台。利用试验平台测量了硬体和软体两种类型接地材料在不同土壤环境下的土壤接触电阻,并针对热镀锌钢和石墨基柔性接地材料进行了试验分析。结果表明,随着土壤颗粒度的增加,接地极与土壤的接触电阻增大,石墨基柔性接地极在各种土壤环境中与土壤的接触电阻都比热镀锌钢接地极低。     

接地网网内电位差的均衡优化

接地网电位均衡性对接地网的稳定运行具有重要的意义。最大接触电压和网格电压的计算结果显示出采用按指数规律布置接地导体对降低接触电压和改善电位均衡性具有显著作用。将接地网四角做成半径为D/2(D为均压带间距)圆弧的方法和按指数规律布置接地网的方法结合起来,可以显著降低边缘的电位梯度,更近一步降低地表电位差。文章还阐述了保证接地网电位均衡性的措施,并指出接地网防腐对维持接地网电位均衡性具有重要作用。     

长距离电缆隧道接地系统设计

接地设计是隧道电缆系统安全运行的重要组成部分,分析人工接地系统中影响接地电阻、跨步电压、接触电压的内外部因素,提出对高土壤电阻率地区的电缆隧道增设隧道工作井顶部地面作为接地网的方案,同时对土壤腐蚀性、热稳定系数、价格进行技术经济比较,选择铜覆钢材质作为接地体材质,最后对电缆隧道人工接地系统提出了建议。     

基于粒子群和人工免疫融合算法的接地网优化设计

为了提高接地网的均压效果和降低接触电压与跨步电压,更好地保障人身和设备的安全,提出了基于粒子群和人工免疫融合算法的优化方法对接地网进行优化设计。在考虑接地网的自身电阻、电感和对地电容的基础上,基于场路结合法建立了接地网的不等电位分析模型,得到了接地网导体的散流分布和地面电位分布。同时,通过建立以地面电位分布最大电位差最小为目标的寻优函数,使用粒子群和人工免疫算法相结合的优化方法得到了接地网导体放置位置的最优解。计算结果表明,优化后的接地网的地面电位分布更加均匀,同时降低了接地网导体的散流密度。所提出的优化     

变电所的接地网及防雷保护措施

<正>接地极是接地网的基本组成部分,一般包括水平接地极和垂直接地极两种,水平敷设的可采用圆钢、扁钢;垂直敷设的可采用角钢、钢管等。接地装置的导体应符合热稳定与均压的要求,还应考虑防腐的影响。水平接地极既有均压、减小接触电压和跨步电压的作用,又有散流作用;而垂直接地极主要有泄冲击电流的作用。受水平接地极的屏蔽影响,垂直接地极对接地网接地电阻的改善不大,接地网的接地电     

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。     

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。     

非均匀土壤矩形接地网优化设计

当接地网周围土壤环境一定,使用最优的均压带布置方案可以有效均匀接地网地表表面的电位,进而降低接触电压和跨步电压,并且尽可能的节约材料,降低建设成本。为了得到适用于非均匀土壤环境下,矩形的接地网最优布置方案,基于CDEGS建模,首先移动各个均压带,得到优化后均压带的位置,通过函数拟合得出优化函数。进一步研究了优化函数在不同的土壤反射系数、上层土壤厚度和接地网面积等因素对优化系数的影响,最后,将拟合函数应用到非均匀土壤下矩形接地网的优化中。通过和其他方法的计算对比得出,利用文中计算方法优化的接地网,最大接触电压降低12%左右。采用文中提出的方法,既适用于均匀和非均匀土壤,又可以优化矩形和方形接地网,且优化效果满足电力行业的基本标准。     

垂直接地极的降阻性能研究

接地网是保证变电站安全的重要设施,垂直接地极是变电站降低接地电阻的常用措施之一。文章选取110kV、220kV、500kV和1000kV电压等级变电站中的典型接地网进行仿真研究。对于均匀土壤,从接地网面积、垂直接地极长度、根数3方面研究了垂直接地极的降阻效果,并引入了垂直接地极长度与接地网对角线长度的比值来描述不同面积接地网中垂直接地极的降阻效果;对于双层土壤,将接地网分为大面积和小面积两类,研究了反射系数和上层土壤厚度对垂直接地极降阻效果的影响。研究结果表明,长垂直接地极对于所在土壤存在下层低电阻率的接地系统尤其有效。     

引外接地对降低接地网接地阻抗的作用分析

工程上常采用引外接地的措施,一般根据经验在离主接地网1~2km范围内另敷设一辅助接地网,并采用扁钢将此辅助接地网与主接地网相连,但国内现行接地设计方法及故障电流下地网等电位计算模型均不能计算引外接地电阻。为此采用接地网工频接地参数分析软件,计算了均匀土壤中引外接地网对降低主接地网接地阻抗的作用。结果表明,辅助接地网与主接地网间的距离超过一定数值后,辅助接地网的作用可忽略,且在土壤电阻率较高的地区,引外接地具有较好的降阻作用。     

变电站接地网的精确测量探讨

变电所接地网接地电阻测量的理论基础是电位降法,最常用的测量方法是三极法,这些当前测量接地网接地电阻的多数方法只测出其电阻或者模值,为此提出了串联电阻法和改进的瓦特表法,用这2种方法可很方便获得接地网接地阻抗的阻性和感性分量。在测量过程中,电压和电流引线间的互感不能忽略,尤其是大型变电站接地网。电位线中感应电势与电流线中的电流非正交,测量引线间的互感中存在阻性分量。测量得到的接地阻抗减掉测量引线间的互感,就可得到接地网的真实接地阻抗。     

大型变电站钢材和铜材接地网的性能比较

基于场路结合的思想 ,考虑导体自感和导体间互感 ,用传统的节点电压法分析接地网。计算实际大型变电站接地网的结果与著名软件包CDEGS的计算相吻合。分析比较了大型铜材和钢材接地网接地阻抗、最大跨步和接触电势系数等方面的性能差异 ,并阐述了产生差异的原因 ,得出了一些有用的结论     

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 %。     

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。