杆塔冲击接地电阻的探讨

以电路理论为基础,采用传统的接点电压法分析杆塔接地网的冲击接地电阻;通过建立目标函数,利用最优化方法———变度量法,较精确求出了雷电流双指数函数中的参数;借助于付氏级数,把双指数函数转化为频率点,这样对于雷电流的处理就类似工频电流的处理。结果表明,冲击接地电阻随接地网导体半径的增大而减小,两点注入比一点注入时冲击接地电阻要小,对工程设计提供了一定的参考。     

计算接地网中雷电暂态响应

介绍了接地网中雷电暂态的计算方法。该方法给出了接地分支的电气参数计算公式 ,采用π型电路表示接地分支的分段单元 ,建立了接地网的等效电路模型。为了计及土壤放电击穿对雷电暂态响应的影响 ,接地体周围的土壤放电击穿被简化模拟为单一的游离区 ,根据土壤的临界击穿场强估算出雷电暂态计算所需的接地分支有效半径。计算结果与实测结果比较 ,两者基本吻合     

考虑火花放电等效半径的输电线路杆塔伸长接地体的冲击接地计算

提出了考虑火花放电等效半径的输电线路杆塔水平伸长接地体冲击接地的数值计算模型。应用该模型进行了火花半径、接地体冲击地电位分布、电流波形及冲击接地电阻的计算。     

双层结构土壤模型地网接地电阻的简化计算

为了简化双层结构土壤模型中地网接地电阻的计算,提出了将双层土壤模型等效为均匀土壤模型的计算方法。分析了接地网面积、接地网的长宽比、上层土壤电阻率等参数对等效均匀土壤电阻率的影响后,指出接地网面积、上层土壤的电阻率和厚度以及反射系数等参数均对等效均匀土壤电阻率有重要影响;采用CDEGS软件仿真所得数据建立求解等效均匀土壤电阻率的BP神经网络所得结果与CDEGS软件计算对比表明,该BP神经网络具有较高的准确性和可信度,可为多层土壤结构中接地网的设计提供可靠帮助。     

非圆截面接地体的等效半径研究

现有接地计算均将接地体视为圆柱导体,而工程中大量使用扁钢、角钢等非圆截面材料。总结了各种接地体半径等效方法,利用有限元计算软件,建立了扁形、角形、圆形等典型横截面接地体的计算模型,基于接地体对地电阻相等原则确定其等效半径。进一步分析等效半径下接地体的纵向内自阻抗,确定接地体相应的等效电阻率和相对磁导率。最后,研究各种等效方法对接地网工频接地阻抗计算结果的影响。研究发现,各种工程近似等效方法中,利用截面周长相等法获得的扁钢接地体等效半径进行接地网的计算能够保证足够的准确性。     

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。     

人工改善土壤后地网接地参数的计算分析

本文将在地网导体周围进行人工土壤改善对地网接地参数的影响等效为对接地导体等效半径的影响,结合已有的接地参数计算公式,提出了计算人工改善土壤后地网接地参数的计算公式,并分析得出：人工改善土壤对接地电阻的降低作用甚微,但能有效降低地网最大接触电压,对不等间距地网能极大的降低最大跨步电压。     

一种接地网雷电流冲击数值模型模拟的计算方法

通过傅里叶级数对双指数函数的雷电流进行分解,得到各个频率分量.在此频域特性的基础上提出一种计算接地参数的等效模型,利用电路的节点电压法得出接地网雷电冲击数值模型模拟的计算方法.根据该方法运用MATLAB进行编程,将运行的结果与权威的接地分析软件CDEGS的结果相比较,证明了提出的计算方法正确、可行.     

考虑火花放电的杆塔冲击接地特性计算方法

输电线路杆塔遭受雷击时,因杆塔接地电阻的存在,塔身上会产生很高的电位,过高的电位将引起杆塔对输电线路的反击,进而造成输电线短路。为了准确计算杆塔冲击接地特性,以便有效设计接地装置,基于电磁场和电路理论,通过等效半径的方法考虑了土壤中的火花放电效应,建立了杆塔接地装置的时域分析模型。计算结果显示,考虑土壤火花放电效应后的接地装置电位升更加符合实验测量结果,比没有考虑时电位升要低。该算法适用于大电流冲击下杆塔冲击特性的分析计算。     

多层土壤结构立体地网通用接地计算软件包的开发

为了计算水平分层结构、垂直分层结构、水平和垂直复合分层结构的任意形状接地网的接地参数，考虑接地网周围的金属导体对接地系统的接地参数和安全性的影响，运用等值复数镜像法推导多层土壤结构的格林函数，然后采用边界元法编制了多层土壤接地计算软件GSJZl．0。GSJZl．0的计算结果和大量的国内外学者编制的接地计算程序结果、实验室模拟试验结果、现场接地网实测结果相吻合。     

关于冲击接地电阻测量的探讨

工频接地阻抗测量的常用方法是IEEE推荐使用的电位降法,基于此,国内的实际操作中,测量方法大致采用远离法和补偿法。但冲击接地阻抗的测量国内外还没有比较成熟的理论。为此,通过数学模型建立目标函数,利用最优化方法—变度量法较精确地求出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的和。转化结果表明,冲击电流与工频电流类似,冲击接地电阻可按类似工频接地阻抗测量的方法测量;冲击电流下电压和电流引线间的互感比工频电流下大很多,冲击电阻测量时不能忽略引线间的互感。     

基于ATP-EMTP 的杆塔接地体冲击接地电阻计算模型

准确地确定杆塔接地体的冲击接地电阻是提高输电线路耐雷水平的前提,目前的研究大多忽略了土壤火花放电的非线性影响。分析了考虑火花放电效应时的接地体等效模型的思路和构想,在此基础上提出了2 种基于ATP-EMTP的仿真计算模型,这2 种仿真模型都能很好地模拟雷电流流过接地体时的电感效应和火花放电效应,完善了冲击条件下的接地体模型。对比结果表明,采用此仿真模型的计算结果与现场实测结果较为吻合。     

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。     

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。     

基于双平衡桥探测直流系统接地故障检测的新方法

针对电桥法、变频法等常用接地故障检测方法的不足,提出了一种新的双桥探测法用于直流系统的故障检测,该方法通过控制开关两次投切电阻,检测双桥不平衡电流以及支路漏电流,并计算接地故障电阻,从而定位接地支路。首先详细阐述了双桥探测的基本原理及应用,然后提出一种新的双桥探测法,该方法不仅能够解决检测死区问题,并且不受分布电容的影响。最后通过模拟接地电阻试验证实了该方法的可行性和有效性。     

分层媒质中电流元产生的Hertz位基本解

利用指数Fourier变换,给出了一种求解电流元在分层媒质中产生的Hertz位的推导方法。基于电磁场理论推导了Hertz位所满足的非齐次Helmholtz微分方程,求出了分层媒质中Helmholtz微分方程的基本解。该方法为模拟变电站接地网的暂态特性提供了理论基础。     

大型变电站钢材和铜材接地网的性能比较

基于场路结合的思想 ,考虑导体自感和导体间互感 ,用传统的节点电压法分析接地网。计算实际大型变电站接地网的结果与著名软件包CDEGS的计算相吻合。分析比较了大型铜材和钢材接地网接地阻抗、最大跨步和接触电势系数等方面的性能差异 ,并阐述了产生差异的原因 ,得出了一些有用的结论