基于安全性的大型接地网均压优化策略

网内电位差是与接地网均压性能紧密联系的大型接地网重要的安全性指标,针对以往接地网设计和运行实践中,对该指标对二次系统运行的影响关注不足的问题,文中探讨了工频条件下基于安全性的大型接地网均压要求,指出网内电位差控制值应以二次设备的工频耐受为校核原则,并基于二次设备工频耐受特性试验给出网内电位差控制推荐值(1 000 V),提出均压优化策略并给出应用案例,对于变电站、电厂和换流站等大型接地网设计和运行维护具有较好的指导价值。     

接地网网内压降的仿真分析

随着电力系统容量的不断提高,变电站接地网所承受的入地短路电流也越来越大,接地网的网内压降可能危及电缆和二次设备安全.为此,研究接地网网内压降的计算模型,并利用接地仿真软件计算不同情况下的接地网网内压降.结果表明,土壤电阻率越低网内压降越大：钢材导体的网内压降相比钢材导体要小;地网面积越大网内压降就越大.在网内压降会超过1.4 kV时应适当增加钢材导体截面积或者选用镀铜钢接地网.     

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。     

盘南电厂地网电位差引起500kV断路器偷合事件的分析及反措

大型接地网网内电位差问题尚未引起重视。针对西电东送大通道的枢纽电厂——贵州盘南电厂在500kV电流互感器接地故障期间误合1台500kV断路器的严重事件进行仿真分析,指出异常高的地网电位差对二次控制电缆的信号干扰导致保护误动作的潜在事故扩大的问题普遍存在,提出降低网内电位差的接地网完善整改措施,以降低保护误动或拒动的风险。本方法适合用于发电厂、换流站和变电站等大型或超大型接地网的安全性评价和优化设计。为顺应电网的安全和精益化发展要求,应摒弃主要强调接地阻抗单一指标的理念,转而关注地电位升、网内电位差、跨步电位差和接触电位差等安全性指标。     

大型接地网性能评价技术综述

综述了发电厂、变电站(换流站)大型接地网性能评价技术的现状和存在问题,介绍了大型接地网多维度评价的理念、最大暂态入地电流计算方法、安全性指标,以及地电位升、接地阻抗、网内电位差、跨步电位差和接触电位差校核方法,指出应摒弃传统只强调接地阻抗单一指标的不科学评价模式。介绍雷电冲击下大型接地网暂态散流和电位分布特性以及雷电下的均压优化要求,以及大型接地网多维度评价技术在接地网运维阶段和设计阶段的应用,并探讨接地降阻技术、接地阻抗准确测量技术、接地网腐蚀诊断技术和防腐技术等。最后对大型接地网技术的研究热点进行了展望。     

大型接地网多维度评价及指标校核

针对目前越来越受关注的大型接地网科学评价问题,以大型接地网安全性为中心,提出涵盖接地网电位时空分布特性、散流性能、均压性能和健康性多个要素的多维度评价理念,给出地电位升和网内电位差控制值,以及接地阻抗取值的校核原则和方法,提出以10k V及以下金属氧化物避雷器和电力电缆护层保护器在接地故障期间的能量吸收来校核地电位升控制值和接地阻抗取值,给出以二次设备耐受为校核原则的网内电位差的推荐控制值(1000V)。此外,还提出地网电气和土壤理化特性诊断相结合的导体腐蚀性诊断解决方案。所得的结论对大型接地网设计和运行维护具有重要的指导价值。     

城市中心区地下变电站接地网设计

结合福州城市中心区某110kV地下变电站工程的设计建设,论述地下变电站接地网的设计方法。从接地网总体布置方案设计、接地极材料选型、接地网接地电阻值计算、最大接触电位差及最大跨步电位差校验等基本方面,进行地下变电站接地网设计。     

城区变电站接地网设计探讨

通过对天津勤俭道220kV变电站接地电阻、接触电位差、跨步电位差的分析计算,总结城区全户内变电站的接地网设计经验。     

基于导电基体材料接地的网地电位短路电流分流分析

为了提高非金属材料接地网的电气性能,提出一种基于导电基体材料接地的网地电位短路电流分流方法。采用ATP-EMTP软件来完成系统的仿真分析,可以计算得到站内与站外不对称短路条件下形成的短路电流。当地电位隔离状态及其均压控制措施符合条件的基础上,可以达到的10kV以上。对于实际暂态变化过程来说,通过计算获得的允许地电位上升幅值比地电位允许上升幅值更小。与不考虑短路电流分布状态相比,加入回流电流与分流电流之后,编织型导电基体接地网提高了52%地电位,接触电位差提高了95%,跨步电位差提高了72%,同时网内电位差提高了2倍以上。随着接地导体材料电阻率的增大,接地参数受到分流电流与回流电流的影响程度也随之提高。     

云数据中心与变电站共站时接地网连接方式

云数据中心占地面积巨大、电能需求也巨大,需要与配套的变电站共址建设,两部分接地网之间的相互影响和连接方式是云数据中心设计中需要考虑的重点问题。以某实际云数据中心与变电站共址为例,建立电磁场数值计算模型,通过仿真计算研究不同接地连接方式时,变电站与数据中心的地电位、接触电位差、跨步电位差等的分布,提出经济合理的均压措施。经过分析可知,当云数据中心与变电站接地网分别独立布置时,变电站接地网与其他接地网之间形成了较大的电位差,影响人身和设备安全。建议各接地网相互紧密连接,从而在各接地网之间获得良好的均压效果,保证人身和设备安全。