均匀土壤中矩形接地网的优化方法

地网接地导体非均匀布置可以在保证人员与设备安全的前提下,尽可能地节约金属材料。为了得到均匀土壤中地网的优化设计公式,找出均匀土壤中矩形地网的优化设计方法,基于CDEGS的地网模型,仿真得到了优化后接地导体的位置,通过变量替换研究了导体位置与编号之间的对应关系,并仿真分析了矩形地网优化效果。研究发现接地导体的编号与其位置服从某一确定的函数关系,该函数与导体的数量无关,只有两邻边导体分段数的比值最接近边长的比例时,接触电压与跨步电压才能达到最优效果。最后,给出了地网优化的数学公式及矩形地网的优化方法,该方法可以应用于平行的导体数量>20的地网,优化后跨步电压和接触电压均能满足电力行业标准DL/T 621-1997的要求。     

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。     

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。     

人工改善土壤后接地网接地参数的计算和分析

采用近似分析方法推导出在水平接地网接地导体周围人工改善土壤后水平接地网的等效接地导体半径,结合已有的均匀土壤中水平接地网接地电阻及最大接触电压的计算公式,提出人工改善土壤后水平接地网接地电阻及最大接触电压的计算方法,并通过分析得出:人工改善土壤对降低接地网接地电阻的作用甚微,但能有效降低接地网的最大接触电压。     

基于云遗传算法的接地网优化设计

在双层土壤结构和不等电位模型的基础上,研究了按指数规律布置接地导体的可行性,建立了最大接触电压值达到最小的目标函数,并利用云遗传算法求取最优解。该方法采用自适应算法和云模型建立交叉和变异概率,得到地网横向和纵向最佳压缩比,从而获得接地网拓扑结构。变电站接地网计算实例表明,该方法具有快速寻优能力,优化布置后的接地网消除了等间距布置出现的边缘效应和邻近效应,能有效地均匀地表电位分布,降低最大接触电位差。     

发变电站接地网优化设计

为了均匀接地网地表面电位分布,提高地网运行安全水平,文中研究了地网导体按指数规律优化布置的方法,在双层土壤结构模型的基础上,建立最大接触电压值达到最小的目标函数,采用改进的遗传算法求解.遗传算法初始种群采用二进制编码,利用自适应算法计算交叉变异概率,最后寻优地网横向和纵向最佳压缩比,从而得到地网的最佳优化设计方案.仿真计算结果表明:与传统的等间距布置方法相比具有明显的均压效果,可显著降低最大接触电压,提高了地网运行的安全水平.     

变电站接地系统的优化设计

阐述了接地网的不等电位数学模型,提出了接地网优化设计方法,即在不等电位模型基础上,以接触电压的最大值与最小值之差最小作为目标函数,使用数值分析的方法得到均匀土壤与不均匀土壤中最优压缩比的计算公式,并分析了影响最优压缩比的因素,其目的是使变电站地表面的电位分布更均匀,进一步降低接触电压和跨步电压,更好地保障人身安全和设备...     

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。     

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。     

基于鲸鱼算法的风机接地网优化设计北大核心CSCD

接地系统是风电机组防雷设计保护的重要部分,接地网的几何形状关乎雷击冲击特性。传统等间距接地网遭受雷击后产生巨大的接触电压,严重危害机组的正常运转,而利用优化算法求解最优压缩比构建不等间距接地网能有效降低接触电压。文中提出基于混沌动态权重因子和非线性收敛因子的优化鲸鱼算法(FWOA),求取最优压缩比,解决传统粒子群算法(PSO)早熟和寻优精度低等缺陷,在ATP-EMTP中搭建集桨叶、塔筒、电缆、接地网为一体的风机全局波阻抗模型,考虑火花效应和增设垂直导体对暂态电位的影响的基础上,探讨矩形接地网在风机防雷的应用,与圆形接地网作对比验证FWOA的优越性。仿真结果:文中提出的FWOA精度更高、收敛速度更快,降低接地网接触电压高达30.43%,与圆形接地网暂态情况相差无几,若所受环境或经济成本有限制,则可考虑不等间距矩形接地网;冲击电流产生的火花效应能降低接地网的冲击电阻;增加垂直接地导体能加快散流,改善风机接地网运行的安全问题。     

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。     

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。     

CDEGS在复杂大型接地网优化设计中的应用研究

如何有效地降低接地电阻、最大接触电压和最大跨步电压是复杂大型接地网设计经常碰到的一个难题。应用CDEGS仿真分析传统经验法设计的一个500 kV变电站接地网存在危险过电压、资源浪费等现象,通过大量仿真研究,找到该地网设计的最佳方案。CDEGS在土壤、地网建模等方面有着精确、灵活的优势,应用它进行复杂大型接地网设计能够取得良好技术经济效益,保证地网运行安全可靠。     

基于遗传算法的变电站接地网优化

提出了基于电磁场和电路相结合的节点电压法,研究了接地网参数的数值计算,通过求取接地网分支导体上的轴向电流和端点电压获取地表任意一点的电位。并在此基础上结合遗传算法对接地网的优化设计进行了研究,通过计算接地网横向和纵向压缩比从而均匀接地网导体散流,使接地网最大接触电势不高于IEEE规程规定值。通过一个实际变电站接地网计算实例表明:优化设计后的接地网确实均匀了地表电位,降低了最大接触电势,采取中心点引流方式效果更佳。     

青藏铁路110kV输变电工程五道梁和沱沱河变电站的接地系统设计

为青藏铁路供电的110kV沱沱河和五道梁变电站地处高寒永冻地区,如何在高寒永冻地区进行接地系统设计对变电站的建设十分重要。通过测试二次电缆和二次设备的绝缘耐受特性,提出可将地电位升高提高到5kV。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, 分析比较了各种可行的高寒冻土地区接地系统的设计方案, 讨论了深垂直接地极的布置规律、水平地网的埋设深度、接地系统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。最终得出了坨坨河和五道梁两变电站的接地系统设计方案,并总结归纳了高寒冻土地区变电站接地系统的设计规律。     

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。     

大型工矿企业总降接地网设计机辅分析

从某一拟新建110 kV总降变电所所址的实测土壤电阻率出发,提出一种基于CYMEGRD计算机辅助分析的接地网设计方法。主要内容包括：现场视在接地电阻率测量,得到土壤结构模型;计算出水平不均匀分层土壤条件下不同地网结构的接地电阻;分析并设计得到更经济合理的地网结构;给出地网的电位升、接触电压和跨步电压的分布图。同时提出采用生物菌接地降阻剂改善土壤电阻率。