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。     

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。     

变电站接地网布置方式及设计规范差异对比分析研究

根据DL/T 621—1997《交流电气装置的接地》和GB/T 50065—2011《交流电气装置的接地设计规范》中对变电站接地网的相关设计要求,以某500 k V变电站土壤电阻率测试结果为基础,对两个规范中用到的工频接地电阻、转移电位、接触电位差、跨步电位差等重要参数指标进行对比计算分析,得出两本规范之间的异同,并分析了差异产生的原因,供相关设计人员参考。     

便携式直流接地检测仪对电力设备运行的影响分析

采用便携式直流接地检测仪查找直流接地时有可能造成两点接地并使运行设备跳闸,对电网的稳定产生影响.为此,以某110 kV变电站使用便携式直流接地检测仪造成设备误跳闸的情况为例,对便携式直流接地检测装置对运行中电力设备的影响进行了分析.     

变电站内短路电流分流系数影响因素分析

变电站内发生短路故障时,真正带来安全问题的是入地故障电流,而变压器和架空线路会影响电流分布,因此有必要研究其对分流系数的影响。鉴于此,基于相分量的回路电流法,计算分析了变压器及非故障侧线路对分流系数的重要作用;在此基础上,研究了变压器及变电站相关参数和架空线路相关参数对分流系数的影响;此外,还分析了变电站接地电阻与地电位升的关系。结果表明:变压器及非故障侧线路对电流分布有较大的影响;考虑变压器及非故障侧线路情况下对影响分流系数的因素进行分析,提高了分析结果的工程参考价值;变电站接地电阻的增加虽减小了分流系数,但提高了地电位升。因此,在计算分流系数时应当考虑变压器及非故障侧线路,同时变电站接地降阻是十分必要的。     

110kV变电站电压互感器烧损事故分析

某110 kV变电站一条35 kV线路L1相接地故障引起过电压,造成35 kV电压互感器三相短路,电压互感器柜着火,同时1号主变压器中压侧过流保护动作跳开351断路器,造成35 kV母线全停。通过现场调查取证,事故直接原因为线路施工人员作业时接地线挂接位置、数量不符合工作票要求。提出应加强施工人员安全教育,加强现场安全生产管理,严格落实安全生产责任制,以杜绝此类事故的再次发生。     

110 kV全户内智能变电站接地网优化设计

全户内智能变电站占地面积小,入地短路电流高,虽然城区土壤电阻率相对较低,但接地电阻和地电位升仍难以降低。以某110 kV全户内变电站土壤模型为例,对新一代智能变电站典型设计方案110-A2-X1的接地网进行优化设计。优化设计时,通过分析设计规范对接地参数的要求,适当放宽接地网地电位升高的限值;基于CDEGS接地分析软件,分析不同面积和网孔尺寸的双层地网的降阻效果,以及不同数量和长度深井接地极的降阻效果,并对应用了双层地网和深井接地极的优化方案进行安全性评估和经济性比较。结果表明,与双层地网相比,接地深井虽然成本较高,但降阻效果良好,对于无人值守的110 kV全户内智能变电站,选取6口55 m的接地深井的降阻方式形成其接地网优化方案可满足各项安全性要求。     

电力变电站二次系统防雷接地的探讨

共用接地是防止电站二次系统的防雷的有效手段,通过分析雷电侵入变电站二次系统的途径、强度和所造成的危害,在阐明共用接地系统可防止二次设备遭受地电位反击的工作原理,结合变电站工作实际,提出了二次设备采取的基本防雷建议措施。对同类地区电站二次防雷系统的设计具有一定的参考价值。     

高土壤电阻率变电站的降阻探讨

针对高土壤电阻率的接地网,根据变电站现场实际情况,采取外延接地体、扩大外延接地网、换入低电阻率土壤等综合降阻措施来降低接地电阻,这样既有效又经济,校核了接地电阻偏高接地网的接触电压和跨步电压。     

发电厂和变电站接地设计安全判据的探讨

人身安全和设备安全是发电厂和变电站接地设计的主要目的。国内接地设计标准《GB 50065-2011：交流电气装置的接地设计规范》和国际接地设计标准《IEEE Std 80-2000 IEEE Guide for Safety in ACSubstation Grounding》中关于这两个接地系统目的的安全判据有所不同。通过对两者的分析,给出了两个标准对于人身安全判据的适用范围。同时,指出了两个标准对于设备安全判据的局限性,并根据发电厂和变电站设备绝缘水平、布置及运行的实际情况,首次提出宜采用最大相对地电位差作为接地系统中设备安全判据的新思路。对于大面积或者土壤电阻率较高的发电厂和变电站来说,应用此判据可大幅提高经济性。     

基于P2P技术的数字化变电站故障录波系统

随着特高压输电网络的建设,我国现有电网体系发展主要聚焦于超高压和大电网,而电力系统的安全性也变得更加重要。传统故障或障碍分析模式已经难以适应。文章通过分析P2P理论体系,对智能电网和数字化变电站的故障录波需求进行了分析,结合数字化变电站的特性与实际需求,构建了故障录波管理系统,探讨P2P技术应用于故障录波分析管理系统的可行性。     

500kV横沥变电站接地网降阻改造

针对500 kV横沥变电站接地网电阻值不满足安全运行的要求,需要进行降阻改造的问题,分析了站外扩大接地网面积、垂直深井爆破及压力灌降阻剂、电解离子接地极和斜井接地加物理降阻这4个改造方案的利弊,综合考虑横沥变电站的地质、地形、工况和规模等因素,选择斜井接地加物理降阻方案进行变电站接地网改造,改造后接地网电阻值达到了设计...     

变电站和移动基站共建时接地网的可靠性研究

变电站和移动基站共建时接地网的可靠性主要考虑雷击的影响。通过CDEGS建立接地网的计算模型。基于矩量法和傅立叶变换方法,分析变电站接地网和移动基站接地网不同连接方式,两接地网不同间距时,雷电在二次电缆屏蔽层上产生的影响;分析共建时不同土壤电阻率,不同连接方式对地电位升和地表电位分布的影响。研究结果表明,两个接地网采用不连接、最大间距、土壤电阻率低的电连接方式时二次电缆的骚扰电压最小,观测点地电位升最小和地表电位分布均匀。因此共建时两接地网应采用此电连接方式．同时变电站和移动基站之间应设立安全区。     

有效接地系统中变电所的接地设计探讨

110kV～500kV系统常采用有效接地系统,110kV及220kV系统中变压器中性点直接接地或经低阻抗接地,部分变压器中性点也可不接地;330kV及500kV系统中不允许变压器中性点不接地运行。文章对有效接地和低电阻接地系统中的变电所接地要求加以梳理,并结合工程实例对变电所的接地设计进行了分析探讨,结合国家电网公司"两型一化"变电站设计建设导则,提炼出变电所接地设计的主要考虑思路及解决方案。     

论高压直流接地极周边新建变电站需要注意的问题

当直流输电系统采用单极大地返回运行方式时,其直流电流会对接地极址附近中性点直接接地的变压器产生较大的偏磁影响,危害变压器的安全运行。通过分析直流偏磁的原理,以三广直流为例,分析部分实测和计算数据,对直流接地极附近新建变电站需关注的问题进行了探讨。     

交流特高压晋东南变电站1 100 kV GIS 接地系统设计

在我国特高压交流试验示范工程中,晋东南1 000 kV变电站采用的1 100 kV 气体绝缘金属封闭开关设备（gas insulated metal-enclosed switchgear,GIS）,为世界上首次投入商业运行的特高压交流GIS。该设备的接地系统设计,因其电压高、容量大而具有新的特点,结合施工条件提出了设置辅助地网的概念。通过对GIS的结构布置、接地点数目和可能通过的工频短路电流、雷电冲击电流和特高频电流大小的分析计算,最终确定了辅助地网网格大小。     

路灯线路TN—C降阻防护系统

将PEN线的截面增大到相线的3倍以上，接零保护的灯杆在接地故障时，能确保50伏以下的安全电压，在路灯电缆线路使用该系统，能节约35％左右的铜芯截面。文中列出使用该系统的注意事项：     

在配电网中发生单相接地故障时不借助电压互感器计算 残余电压角度的方法

在配电网中发生单相接地故障时,为了判定故障的方向,仅仅利用电流判据经常是不够的。如果能够得到残余电压的角度信息,再配合电流判据一起使用,就能够得到比较准确的结果。鉴于安装电压互感器的额外成本,配电网线路中往往只安装电流互感器。于是,基于带电指示器的低成本和可以获得电压角度的特性,提出了一种利用带电指示器来估算残余电压角度的方法。首先针对各种中性点接地的配电网进行归类,然后提出各自的计算方法。经过EMTP/ATP和Matlab协同仿真验证表明,获得的残余电压角度用于单相接地故障定位有良好的精度。值得一提的是     

35 kV变电站雷电侵入波特性的仿真与分析

为考察低压配电网中变电站雷电侵入波特性,用ATP-EMTP仿真计算了雷击35 kV变电站进线段时站内设备的过电压值。仿真结果表明:随着进线段杆塔高度的增加、冲击接地电阻的增大以及避雷器与被保护设备间距离的增长,设备所遭受的过电压值随之增大。仿真结果可供低压配电网变电站进线段设计参考。     

变电站接地网电磁诊断法的试验研究

为进一步提高变电站接地网故障诊断的准确性,本文以某实际35 k V变电站接地网为研究对象,通过模拟接地网导体腐蚀、断裂、虚焊等典型故障,对接地网正常与典型故障下的地表电位和磁感应强度进行了测试分析。试验结果表明:接地网导体出现不同故障类型时,地表电位和磁感应强度呈现出不同的变化规律,综合分析接地网的地表电位和磁感应强度可较为准确地实现变电站接地网故障诊断及故障类型识别。接地网存在混合故障时,故障导体地表电位和磁感应强度变化规律与单一故障的情形类似,但变化幅度更大。研究结果可为变电站接地网的故障诊断提供重要依据。