接地材料和连接方式的选择

结合国内外电力相关规范 ,介绍变电站接地网常规做法上材料选择的差异 ,比较其性能和价格上的不同 ,并按规范通过计算说明不同的连接方式对材料截面的影响     

新型材料在变电站接地系统中的应用

分析了变电站接地网系统的几种类型和接地材料,分别从导电性能、热稳定性、耐腐性和接地体连接方式等方面对比了接地材料的优缺点,并以2008年投产的阳曲220 kV变电站为例对比了不同的接地方案,得出镀铜钢为主地网的接地系统即符合全寿命周期的理念,也符合两型一化的要求,与铜地网相比,降低了工程造价,应用前景广泛。     

变电站接地网不同接地材料接地特性研究

针对电力系统变电站接地网现行的铜、钢以及铜包钢等金属接地材料接地特性的不同,对比分析了铜、钢及铜包钢接地材料的使用成本及腐蚀特性。通过计算对比分析不同土壤条件和不同接地面积下,铜、钢及铜包钢接地网的接地电阻、网内电位差、接触电压以及跨步电压的不同特征。本文所做工作为变电站接地网的材料选择及优化改造提供参考。     

铜接地网在变电所中的应用

简要介绍了铜接地体的截面及连接方式选择,分析了铜接地网实施的优化措施,结合工程实践,通过铜接地网及扁钢接地网的技术经济比较,表明铜接地网技术先进,可靠性高,经济上可行。     

铜钢复合材料及其在变电站地网中的应用前景

接地网腐蚀是导致变电站发生事故的主要因素,直接关系电网安全。论述了铜钢复合新材料的生产工艺、性能及连接方式,并对接地用材料热镀锌钢、铜钢复合材料及铜进行了经济性分析,阐述了铜钢复合材料在变电站接地网的应用前景。同时,对铜钢复合材料的应用状况和存在的问题进行了分析讨论,对下一步的工作进行了展望。     

220kV变电站接地设计

结合山东济南220 kV大桥变电站接地设计,对变电站接地网和接地材料选择,接地网布置方式及施工运行维护进行深入探讨。详细介绍了铜接地材料、接地网的不等间距布置方式以及降阻措施,阐述目前变电站接地网在设计中应该注意的问题及接地网施工具体方法。     

500 kV输电线路杆塔接地网不同环境下优化降阻方案研究

为了解决优化电力系统输电线路杆塔接地网接地装置存在的腐蚀严重、稳定性差和使用寿命短等问题,以500 k V输电线路接地网模型作为研究对象,提出适用于不同环境的接地系统优化方案。利用CDEGS进行仿真,在结合接地网接地材料类型及布置型式的前提下,分析不同类型的土壤及地网面积对镀锌铜和铜覆钢接地网工频接地电阻和冲击接地电阻的影响。通过CDEGS仿真计算对降阻方式进行分析,得出了杆塔在不同土壤情况和地网面积下的各优化降阻措施。最后通过实验验证该结论的正确性,对输电线路杆塔接地的运行有重要实践意义。     

变电站铜材接地网的应用效果分析

对铜与镀锌钢的性能和接地体最小截面进行比较分析;介绍了效果良好的铜接地体的放热火泥熔接的连接方式;提出铜材接地网实施的优化措施,并结合工程实践,对铜材接网及镀锌钢接地网进行了技术经济比较。论证了铜材接地网在技术和经济上的优势。     

接地材料对大型水电站接地阻抗的影响

对于大型水电站接地系统,由于面积巨大、分散布置、联系松散、土壤电阻率不均匀,接地材料的纵向阻抗特性可能会对接地电阻有较大影响。针对水电站接地网分布的特点,基于场路耦合方法,建立考虑接地材料影响的水电站接地网不等电位分析模型,计算分析了常用铜、钢等接地材料在不同土壤模型、电流入地点位置下的水电站接地阻抗,提出了合理利用接地材料降低巨型接地网接地电阻的措施。由计算结果可知,虽然接地材料对联系紧密的变电站接地网接地电阻基本无影响,但对大型水电站接地网接地电阻影响很大。当电流入地点位于岸上时,钢和铜接地网之间的接地电阻相差可达2倍以上。传统的接地计算公式已经不能满足实际需要,必须依靠数值分析计算来合理设计接地系统。使用铜接地材料可以明显降低水电站的接地电阻,建议在接地网骨干连接线中使用铜材,以达到经济有效地降阻。     

铜包钢接地棒及热熔焊接技术在GIS变电站的应用

接地工程是GIS变电站的基础工程,地网材料的种类、截面积大小和导体连接的方式都直接影响到接地系统的成本、品质及寿命,直接关系到变电站设备和人身安全以及电网正常稳定的运行。为了满足相关规范要求,在广元110kV九华GIS变电站采用了特殊的电镀铜包钢接地极作为接地装置材料,连接工艺使用了热熔焊接技术。通过对GIS站占地面积与其接地电阻、施工的优越性、材料性能、连接方式、维护与经济性进行比较,论证了铜包钢接地棒及热熔焊接技术的优越性与可行性。     

煤矿电网电压互感器故障的PSCAD仿真研究

在煤矿电网中,由于单相接地故障而引起的母线电压互感器(TV)烧毁的现象时有发生。依据电网单相接地故障时的等效模型仿真了TV一次电流的暂态特性,推导出引发TV故障的主要原因是煤矿电网单相接地时电容电流值较大。利用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC对一组6 kV TV进行仿真,并比较了TV一次侧经非线性电阻(消谐器)接地、开口三角并电阻和系统中性点经消弧线圈接地三种解决措施,得出中性点经消弧线圈接地是解决煤矿电网中此问题的最适合方法。     

IEEE接地设计标准与我国接地设计标准的异同分析

国内设计院在电厂和变电站的接地设计时,一直使用中国的电力行业标准DL/T 621-1997标准,它与IEEE标准无论在设计方法还是原理等方面都存在较大差别,给涉外工程电气设计工作带来很大困难。在查阅了国内外接地相关标准及文献后,通过接地装置导体截面的选择、接地电阻值、接触电位差和跨步电位差要求值等3个方面,比较2个标准的主要异同点;逐一列举并讨论2种标准在这3个方面各自的特点和计算方法;并应用不同标准中的计算公式进行分析和推导,从而得出有助于涉外工程接地设计和计算的结论。     

接地降阻措施的应用分析

结合接地工程实践,分析目前接地工程中主要采用的降阻措施,如外延接地、深井接地、接地降阻剂、水下地网和自然接地体的利用等,对各种降阻措施的具体应用进行技术经济比较分析,所得结论对电力系统接地工程具有参考价值.     

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。     

城市微网接地方案探讨

针对低压微电网在不同接地方式下运行的安全稳定性问题,提出了典型微网的接地方案。基于国家/行业标准,结合理论分析和实践应用比较,对低压微电网主变压器接地方式、微源接地方式、低压微网系统接地方式分别进行了比选,给出了不同情况下各种接地方式的适用条件和场合。结合微网系统特点得出了适用低压微网的接地方案,即主变优选用D,yn11连接组别,中性点有效接地,微源并网时中性点不接地,孤岛时仅主电源中性点接地。整个微网系统采用TN-S/TN-C-S与TT混合接地方式,微源和三相用户采用四级开关,单相用户采用两级开关。     

电力接地网腐蚀与防护技术的进展

电力接地网的可靠性直接关系到电网的安全运行,是造成大面积停电的事故原因之一。目前普遍采用的普通碳钢构件存在腐蚀速率快、开挖修复周期短、可靠性差等问题。直接采用纯铜作为接地体材料,或加大接地体截面虽然可以大大延长接地网使用寿命,但成本过高。钢表面镀锌或采用阳极牺牲法等存在延寿有限和均匀性差等问题。钢表面高温镀铜和涂覆导电防腐涂料的方法在提高耐土壤腐蚀性能的同时也兼顾了成本,可明显延长接地网可靠使用寿命至30年以上,是今后接地体构件防腐技术的主要发展方向。     

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。     

中性点脉宽注入法在铁路自闭贯通输电线路故障定位中的应用

分析了中性点脉宽注入法在铁路自闭贯通输电线路单相接地故障定位中应用的可行性。在介绍中性点脉宽注入法原理的基础上,讨论了中性点注入信号和中性点接入电阻的选取方法;建立了仿真模型,对线路所带负荷、不同过渡电阻对中性点脉宽注入法的影响及该方法对供电的影响进行了分析。结果表明,中性点脉宽注入法在铁路自闭贯通线单相接地故障定位中的应用是可行的。     

基于IEEE Std 80与GB/T 50065的变电站接地差异分析

随着中国电力设计企业在海外变电工程业务的逐年增多,接地网设计标准的差异在国际电力工程建设的执行过程中成为日益凸显的问题。在分析比较了IEEE std 80和GB/T 50065的基础上,给出了两本规范在接地导体的选择、接地判据侧重点以及分流系数计算方法上存在的异同点。同时详细分析了接地导体截面选择、接地电阻、接触电势、跨步电压等在计算结果上存在差异的内部原因。以海外某变电站接地网设计为例,详细比较了以上差异,为国内电力工程师在进行国外变电站接地网设计时提供标准选择方法。     

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。