配电系统接地故障与电气火灾的预防

正1低压接地故障的概念及危害低压接地故障是指相线与地或与地有连接的导体之间的短路。这些导体包括PEN线、PE线、用电设备金属外壳、敷设的建筑物构件等金属导体,它不包括相线与N线之间的短路,故在低压配电系统中称为接地故障以区别于一般的单相接地。如果设备外壳未作接地或接地不良,当设备绝缘破损发生接地故障时,接地故障电流经设备与地     

变电站接地网的空间磁场快速计算方法

雷击接地网或者发生短路故障时,变电站接地网导体上的电流以及土壤中的泄漏电流会产生较强的空间磁场,可能影响站内设备的正常工作进而危害变电站的安全运行,计算接地网常用的矩量法无法考虑土壤中的泄漏电流对空间磁场的影响。为此,基于矩量法提出了一种计算土壤中泄漏电流所产生的磁场的方法。利用矩量法求得的接地网导体上的泄漏电流可以计算土壤中任意位置的电场强度,进而求出该位置土壤中的泄漏电流密度。接地网周围土壤区域的泄漏电流所产生的磁场与地网导体轴向电流所产生的磁场之和即为实际接地网所产生的磁场。研究结果表明,采用该方法进行空间磁场计算不仅可以克服传统矩量法的缺点,而且计算速度明显优于同样可以考虑土壤泄漏电流的有限元方法。通过与有限元方法进行比较验证了该方法的有效性。     

模拟雷电冲击电流对接地网腐蚀的影响研究

当雷电冲击电流经接地网泄放入地时,会对接地网造成严重腐蚀,从而威胁建筑物、工作人员和设备的安全。为了得到雷电冲击电流对接地网腐蚀速率的影响,本文基于热等效性利用交流工频电流来模拟雷电流,通过长期试验测量了不同位置、不同电流下接地网的腐蚀率,得到了模拟雷电流对接地网腐蚀率的影响规律,并通过测量接地电阻的方式分析了电流和土壤对接地网腐蚀的综合影响,最后,论文根据试验结果分析了接地网腐蚀机理。研究结果表明,接地网的腐蚀率是由土壤性质和电流综合决定的,施加模拟雷电流会大大增加接地网的腐蚀程度,未施加电流的接地网腐蚀机理为微电池腐蚀,施加电流的接地网腐蚀机理为电解腐蚀,其中,电解腐蚀对接地网腐蚀的影响大。本文所得结论可为接地网的安全防护提供理论依据。     

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。     

基于节点电压法的接地网暂态响应模型计算

基于改进的节点电压法,提出了一种接地网频域性能分析的数值计算方法,该方法考虑了导体阻抗的频率特性和接地网周围的土壤对导体散流性能的影响。该方法通过求解电磁场方程完成,运算实现简单,更直观地获得了地表电位的暂态响应性能。由于模型是针对接地网时域特性进行处理,更具有合理性和针对性,可计算雷电、短路电流等不同形式电流下的接地网暂态响应特性曲线。此模型简单,且在工程实际中有着足够的精度。     

变电站接地网腐蚀诊断磁场检测系统的设计与应用

对变电站电磁环境测量和接地网进行仿真计算,设计和开发了变电站接地网导体腐蚀诊断的磁场检测系统.通过对接地网的两个上引导体注入异频正弦波激励电流,探测激励电流在地表面上产生的磁感应强度分布,实现了变电站接地网导体的腐蚀状态和断点故障的诊断.现场测试表明,该系统的抗干扰能力、分辨率和测量精度均能满足诊断需要,诊断方法可行,测量系统可靠,提高了诊断的效率.     

避雷线分流和导体腐蚀对接地装置热稳定校验的影响

发生接地短路故障时短路电流较大,为保证高压电器设备的安全运行,有必要对接地装置接地导体(线)进行热稳定校验。针对目前实际校验中存在的校验电流选取不一、未充分考虑腐蚀因素等问题进行探讨,旨在为准确进行接地装置接地导体(线)热稳定校验提供参考与借鉴。     

计及两端接地电缆影响的接地网数值分析方法

基于矩量法理论，提出了一种分析带两端接地电缆的接地网接地性能的频域方法。该方法以各段导体的轴向电流以及流过电缆屏蔽层的电流为待求变量，不但待求量比较少，而且可以考虑接地导体之间以及接地导体和电缆屏蔽层或铠装之间的互感影响。使用该文方法，对一大型接地网与接于其上的一根电缆之间的相互影响进行了分析。     

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.     

用不等间距布置地网均压导体的研究

目前大型发、变电站的接地装置都是以水平接地体为主,外缘闭合内部敷设若干均压导体的接地网,以往的设计,均压导体都是按3m、5m、10m等间距布置的。由于端部和邻近效应,各导体流散电流在接近地网边角处急剧增加,而在中部较小较平缓,这就使得地网土壤表面电位分布很不均匀,地网边角处接触电势与中心处相差悬殊,且地     

青藏铁路变电站接地网腐蚀断裂点的判断

由于存在各种原因腐蚀及冻土季节性融冻时的机械应力,青藏铁路沿线变电站的接地网比在平原地区更容易出现接地网导体的腐蚀和断裂。为了掌握接地网导体的腐蚀和断裂情况,利用电网络和矩阵理论,建立了接地网在土壤中腐蚀、断裂点诊断的数学模型。根据优化理论建立了线性目标函数并对建立起来的腐蚀、断裂点判断数学模型进行了求解。通过大量的模拟实验表明,此方法可以有效地发现变电站接地网出现的腐蚀、断裂情况并可准确地定位,为青藏铁路沿线变电站接地网的安全可靠运行提供保证。     

大型接地网安全性及接地阻抗测量案例分析

<正>全国每年雷击事故造成停电、火灾、人身伤亡或财产损失不计其数,而接地网在电力系统发生接地故障时能快速泄放故障电流,保障了电力系统的安全可靠运行及人员安全。由于接地网常年处于地下,受到土壤酸碱性和湿度的影响,并随着运行年限增加,接地网的金属导体会出现不同程度的腐蚀甚至断裂,不仅给运行人员的安全带来威胁,还会严重影响电力系统的安全和稳定运行,所以定期对大型接地网的安全性评估至关重要。     

大型变电站接地网的故障特性分析

为了更全面地了解大型变电站接地网的故障特性,对故障接地网模型进行仿真计算,总结了不同故障情况对接地网的工频接地电阻和冲击接地电阻、接触电压和跨步电压以及地表电位和磁场强度大小的影响规律,得出：靠近电流注入点区域的接地导体腐蚀对工频接地电阻和冲击接地电阻的影响较大;在靠近电流注入点区域的接地导体发生腐蚀时,此区域内接地网的接触电压和跨步电压明显增大,甚至可能增大数倍;接地网出现故障后导体散流能力下降,导致对应区域的地表电位和磁场有不同程度的降低,并且在相同的故障条件下地表磁场降低的范围较大。     

土壤特性对变电站接地网特性参数影响的数值分析

为了了解土壤特性对接地网特性参数(接地阻抗、地线分流、地网电位升高、场区压差、跨步电压和接触电压)的影响规律,结合具体的工程案例,采用数值仿真方法,分析接地网特性参数与土壤分层结构特性之间的相关性。结果表明,站址土壤电阻率不同时,接地网特性参数在变电站发生单相接地短路故障时具有不同的表现行为,接地网特性参数是分层结构土壤电阻率、接地网结构和形状以及入地故障电流水平等几个因素协同作用的结果。高土壤电阻率条件不利于散流,地网电位升高较高,但整体压差较小,跨步电压和接触电压分布较为均衡。低分层土壤电阻率条件下,地网电位升高很低,但场区压差较大,高水平跨步电压和接触电压可能出现在接地故障点且超过安全限值,在设计时应注意均压措施的完善。     

利用CDEGS软件诊断接地网连通状态

为解决接地网腐蚀的定位问题,利用CDEGS软件计算接地网接地引下线间的导通电阻值.计算结果显示,导通电阻值与接地网的埋深和周围的土壤电阻率无关,仅仅和接地网的材料有关.可以根据导通电阻值的变化,结合接地网腐蚀时地表电位分布,来判断接地网导体的腐蚀部位.     

500 kV变电站接地网腐蚀分析及防护措施

采用现场照片、扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDS)和X射线衍射(XRD)分析了某500 kV变电站接地网腐蚀失效情况,探讨了腐蚀机理,结果表明地网腐蚀为局部腐蚀,主要原因为:降阻剂铺设不均匀,造成接地网局部盐浓差腐蚀;土壤中存在硫酸盐还原菌促进接地网腐蚀;石墨与扁钢之间存在电偶腐蚀,泄漏电流促进了接地网局部腐蚀。文中最后给出了接地网的防腐建议。     

浅析腐蚀性环境接地材料的选择

构成接地网的导体埋在地下,常因种种原因导致接地网导体的腐蚀,甚至断裂,使接地网的电气连接性能变坏、接地电阻升高。接地网的腐蚀已构成影响电力系统安全运行的重要因素,因接地网腐蚀或发生断裂而引起电力系统的故障时有发生,每次事故都会产生巨大的经济损失。通过分析接地装置的腐蚀环境、腐蚀原因及腐蚀机理,以及对不同接地材料的技术性和经济性进行对比,在对石墨基柔性接地材料取代金属接地材料进行探讨。     

接地网的雷电冲击响应特性计算分析

为了分析发、变电站接地网在雷电流作用下的性能,提出了一种近似于工频情况下的节点电压法的模型,并借助软件求取接地网格在雷电流冲击响应下的电气参数。该模型借助电网络理论中节点电压法,考虑了接地导体周围土壤火花放电对雷电暂态效应、非线性火花效应和导体间互感的影响,对接地导体的土壤放电击穿建立基于分布、时变电路参数的等效电路模型,同时此法对接地网在大冲击电流作用下性能的动态趋势预测提供一种思维方法。分析了针对不同地网结构、不同雷电流注入点等因素情况下的接地网冲击特性。边角注入时,注入点周围电位、散流电流、轴向电流均关于注入点所在对角线对称分布。中心点注入时,地表电位分布关于中心点对称。     

变电站接地网的频域有限元方法

变电站接地网的安全性问题已成为电力系统电磁兼容的重要研究课题之一。文中基于有限元方法，将接地网一维导体单元与三维土壤单元相耦合，并考虑导体阻抗的频变特性，研究变电站接地网的接地性能。与三维有限元的A-V方法相比，该文计算方法的计算量大大降低，同时可以考虑频率对接地网接地性能的影响。通过与矩量法和测量结果进行比较，验证了该计算方法的正确性和有效性。利用计算得到的接地网导体轴向电流和土壤泄漏分布电流，进一步计算了接地网产生的空间磁场强度。结果表明，文中方法与矩量法的计算结果略有差异，原因在于矩量法中未考虑土壤泄漏分布电流的影响，文中计算方法可以方便地应用于复合土壤结构的接地网的接地性能分析。     

电力交流接地网损坏原因调研与分析

通过对电力交流接地网损坏原因进行调研发现，接地网现场出现的主要问题是接地网腐蚀、接地引下线截面偏小以及接地体之间连接不良，而出现这样问题的关键环节却在设计(标准)和施工质量管理上。章对现场暴露的接地网腐蚀、接地引下线截面偏小和接地体之间连接不良3个方面主要技术原因进行了技术分析。指出，要提高接地网的可靠性，就应制定或修订相关标准。