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。     

大型地网接地电阻数值计算的初步研究

从电磁场理论出发,应用矩量法求出大型地网的电荷分布和电容,从而导出接地电阻计算的一种新方法,并编制出计算机程序,算例结果证明了本方法的有效性。     

接地网冲击特性试验

基于地网不等电位模型,在忽略土壤火花放电造成的非线性情况下,采用小功率冲击发生器对运行中的110kV变电站地网进行了冲击接地试验,测得了不同冲击电流作用下地网内外各点的冲击电位升的暂态波形,分析了垂直接地体(杆塔接地)及地网冲击散流规律及其动态时变性和冲击阻抗特性,并绘出了地网冲击电位分布图。     

复合接地网接地电阻的简化计算

基于电力行业标准《交流电气装置的接地》推荐的水平接地网接地电阻的计算公式,提出了计算复合接地网接地电阻的简化公式。用该公式计算的结果与用矩量法、边界元法计算结果进行了比较,比较结果表明简化公式可供工程使用。     

变电站接地网冲击特性的试验研究

为有效分析变电站接地网的冲击特性,以某35 k V变电站接地网为依托,设计和定制了接地网模型,通过模拟接地网导体变细、断裂和脱焊等典型故障,对不同冲击电流波形及不同注入点时的接地网冲击特性进行了试验研究。试验结果表明:对同一注入点而言,冲击电流波形的波头时间越短,冲击接地电阻越大。当冲击电流波形相同时,电流从接地网边角注入所得冲击接地电阻最大;从接地网中心注入时,冲击接地电阻最小。当接地网存在故障时,冲击接地电阻较正常工况均有所增大,但增大程度与故障类型及冲击电流波形密切相关。研究结果可为接地网设计及准确评估接地网状态提供依据。     

基于矩量法的接地网接地电阻计算

矩量法是一种适用于任意结构接地网接地参数精确计算的方法,但是在应用矩量法计算接地网接地电阻及其他参数时,特别是在计算非均匀土壤接地参数时,由于需要使用格林公式进行互阻计算,往往计算量十分巨大,不便于使用计算机进行软件实现.基于此提出一种新的优化算法,将矩量法与MATLAB算法结合,从而节省了计算时间,并提高了计算精度,适用于多层土壤和不规则接地网参数的数值计算.     

计及导体互感的复杂接地网的频域分析方法

基于矩量法和电路理论，提出了一种新的分析接地网频域性能的数值方法。该方法以各段导体的轴向电流为待求变量，待求量比较少。同时，该方法考虑了导体间的互感的影响，使求解结果更加有效，可以用来分析注入电流频率为1MHz以内的接地网的接地性能。为了验证该方法的有效性，在一个试验接地网上进行了有关测试。试验表明，文中方法的结果与测试结果吻合得很好，且优于已有的不考虑互感的频域分析方法。     

接地体冲击特性试验与降阻剂的作用

本文介绍了施放降阻剂与不放降阻剂接地极进行的冲击特性试验及其结果,并与模型试验结果进行了比较分析,证明了现场试验所得到的冲击系数远低于模型试验,同时证明了施用降阻剂对降低冲击接地电阻仍有相当的效果。     

基于试验分析的变电站接地网冲击特性研究

为有效分析变电站接地网的冲击特性,提高变电站电气设备的运行可靠性和确保人身安全,文中以35 kV变电站用典型接地网为依托,基于量纲相似原理设计和定制了规则形状和不规则形状的两种接地网模型,通过模拟接地网导体变细、断裂和脱焊等典型故障,对接地网模型的冲击特性进行了试验研究。试验结果表明:接地网的冲击特性随冲击电流波形、注入点不同有较大差异,且规则接地网的暂态散流特性优于不规则接地网;对同一冲击电流注入点,冲击电流波形的波头时间越短,接地网的冲击接地电阻越大;冲击电流从接地网中心注入时,对应的冲击接地电阻最小;此外,接地网存在典型故障时,冲击接地电阻较之正常工况均有所增大,但增幅与冲击电流波形的波头时间有关。     

变电站接地网的冲击特性研究

针对变电站接地网的冲击特性,研究分析了土壤非线性电离的物理过程以及不同因素影响下地表电势的变化,为后续研究奠定基础.     

电路法仿真分析水平-垂直接地体模型冲击特性

通过建立ATP-EMTP的水平-垂直接地体模型和改变模型参数,用电路法代替行波法来近似分析接地体电压的变化,并计算冲击接地电阻值。仿真得出,当土壤电阻率不变时,冲击接地电阻值随接地体尺寸的增加而逐渐减小。在高土壤电阻率情况下增加接地体长度,对降低冲击接地电阻值具有显著效果。     

电力系统冲击接地电阻测量的新方法

指出了电力系统接地网中冲击接地电阻对电力系统接地安全的重要影响,并提出了一种接地测量的新方法。其原理是利用冲击电流注入地网并作为测量用电流,应用频谱分解法计算接地参数。本方法能计算出直流电阻及相应冲击阻抗、频域阻抗特性。通过实验室试验和现场试验,证明该方法可以应用到工程中,具有实际工程意义。     

基于冲击接地电阻的输电线路接地极形状优化

降低输电线路杆塔接地极的冲击接地电阻能有效防止线路遭受雷击。采用冲击系数法,对不同形状接地极的冲击接地电阻进行计算分析,得出冲击接地电阻随土壤电阻率增加而变大;随电极埋深变大而减小;随电极有效面积增大而减小。在此基础上改进接地极的形状,采用ETAP软件对改造后的接地极进行仿真计算,结果表明,改造后的接地极的冲击接地电阻明显减小,达到了较好的防雷效果。     

杆塔冲击接地电阻的计算

通过数学模型,建立目标函数,利用最优化方程—变度量法,较精确地求出了双指数函数中的参数。借助于傅氏级数,把双指数函数转化为很多正弦函数和的形式。当高幅值的雷电流经接地装置注入接地网,接地网周围的土壤会发生火花放电。将土壤火花放电等效为接地分支等效半径的增大。当等效半径很大时,对分支埋深的影响作了论述。借助于场路结合的思想,采用节点电压法求得接地网在冲击电流下的参数。整个计算是逐步逼近的过程。计算的具体实例对工程应用有一定的参考。     

应用快速多极子边界元法的接地网接地参数计算方法

为解决用传统边界元法求解某些大型地网接地参数时需要的存储量过大而导致普通计算机因内存的限制无法进行求解的问题,提出用快速多极子边界元法求解地网接地参数,利用树的存储结构代替传统的系数矩阵存储形式,减少计算存储量,提高了计算效率.通过求解规模较小地网的接地参数对传统边界元和快速多极子边界元进行比较,快速多极子边界元法计算出的接地电阻值与CDEGS软件的计算值最大误差在2％以内,表明该方法的有效性.利用该方法对传统边界元法及CDEGS软件无法求解的工程算例进行求解,计算出的相关接地参数初步满足工程要求.     

一种新的二次电缆屏蔽层接地方法

提出一种新的二次电缆屏蔽层接地方法,即在开关场的一端经适当电阻接地,位于控制室的另一端直接接地。就不同电磁干扰耦合方式下二次电缆屏蔽层采用新型接地方法和传统接地方法时的抗干扰效果进行了分析比较,并对较为复杂的感性耦合方式进行了着重分析,发现采用新方法可以获得较好的电磁兼容效果,并可有效解决因地电流过大而可能烧毁屏蔽层的问题。     

测量杆塔冲击接地电阻的研究

在总结现有的杆塔冲击接地电阻的计算测量方法的基础上,研制了便携式杆塔冲击接地电阻测量系统.它首先向接地体注入波头较缓、幅值较低的冲击电流,接着采集接地体的电压与电流信号,经滤波后再换算到标准雷电流下求出其电压响应,最后求出冲击接地电阻.实验室测试结果与传统的冲击接地电阻测量方法对比表明本系统测量方便且可信度高.     

接地装置冲击大电流试验系统研制及杆塔接地冲击特性测试

为模拟真实雷电冲击电流在接地装置及其周围土壤中的散流过程,准确掌握接地装置的冲击特性,研制了接地装置的冲击大电流试验系统。在大量仿真计算和系统方案论证的基础上,提出了围绕直径40m圆环形回流电极均匀对称布置的4台分体式冲击大电流发生器的技术方案,其中单台冲击电流发生器的充电电压可达1 000kV,该系统可在负载大于4Ω的情况下产生峰值为100kA、波形为8μs/20μs的标准雷电冲击电流。测量得到的地表、回流电极地电位升分布均匀,证实了试验冲击电流地中分布与真实雷电流地中分布的等效性。针对该系统提出了工频、冲击接地电阻的修正公式。通过试验得到了典型杆塔接地装置在8μs/20μs、2.6μs/50μs冲击电流作用下的冲击特性曲线。该曲线表明在低电阻率土壤中该装置的冲击接地电阻随冲击电流峰值的变化并不显著。     

接地装置冲击特性研究分析

为研究接地装置的雷电冲击特性,以火花效应和电感效应的研究为主线探讨了土壤的放电特性、接地装置的高频响应及土壤电气参数的变化规律;比较了电路理论、电磁场理论以及动态建模等3种暂态建模方法;评析了目前接地装置冲击试验的进展。通过归纳与分析,指出了这一研究领域中迫切需要解决的技术问题及初步解决方法:利用X射线胶片或高速成像仪器采集土壤放电图像以研究土壤的放电形式及放电区域的尺寸;确定土壤的临界击穿场强及残余电阻率,并用于暂态建模中;区分火花效应与土壤电气参数频变性以及火花效应与电感效应的影响范围;建议分别采用分布参数电路模型、集中参数电路模型、电磁场模型分析伸长接地体、复杂接地装置及接地装置的频域特征;采用高电压、大容量冲击电流试验系统研究高幅值、波前时间短的冲击电流作用下接地装置的冲击特性,并用于指导冲击接地电阻的现场实测。     

输电线路杆塔接地电阻的简化计算

输电线路杆塔接地设计中,通常应用经验公式计算杆塔接地电阻,计算精度有限.为此,考虑到接地导体扩散电流的不均匀性,对接地导体进行分段处理,计算各分段导体的自电阻系数和互电阻系数,进而求得接地导体的接地电阻.可根据精度要求确定分段数量,分段数量越多,计算精度越高.最后分析了输电线路杆塔常用的射线接地体、双环形接地体分别在不...