铜包钢绞线在工程接地中的应用探讨

为有效的解决铜包钢绞线在实际工程接地中的应用问题,建立实心圆柱及空心圆柱导体的并联模型并推导其阻抗表达式,有针对性地研究计算铜包钢导体在工频下的自阻抗参数,并得到其等效电阻率及磁导率。通过热稳定校验得到不同材料作为接地导体的最小截面积,并选取合适的导体尺寸,利用国际通用软件CDEGS进行大型地网的接地计算。通过对计算结果的分析,验证了该方法的合理性,并发现铜包钢地网的接地参数更接近铜地网的参数。对某一工程算例,计算比较了铜、铜包钢、钢三种导体接地网的接地参数,得出铜包钢作为接地网材料具有优良的接地性能、较大的经济优势等结论。     

基于CDEGS软件设计的下水库接地网改造

本文利用CDEGS软件,对天荒坪抽水蓄能电站水库区域的土壤及岩石等地质参数进行分析和拟合,并构建土壤的分层模型;然后通过对地网的网格大小、导体的疏密程度、接地网的面积、水平接地体的长度等因素进行经济比较和优化分析,设计出了符合安全标准的水下接地网。结果表明:水下接地网的设计满足设计要求,达到了改善接地网参数性能的目标。     

变电站接地网材料选型与接地参数计算

变电站接地网是维护站内大型电力设备及运行人员安全的可靠保证与重要基础设施。大部分变电站在验收时,因跨步电压、接触电压等接地参数测量过程复杂,一般仅测量接地电阻值而忽略其他接地参数的测量。因此,为区别几种常见接地材料在变电站应用时的接地特性,通过仿真计算量化分析了土壤电阻率和接地面积对不同接地参数的影响规律。根据计算结果提出不同材料的变电站接地网在设计与施工时的安全防护措施,为变电站接地网设计与材料选型提供了理论参考。     

基于阵列式磁传感器的电力设备接地网定位方法研究

针对在电力设备接地网腐蚀情况诊断时,测量装置移动不便且难以精确定位埋设位置和深度的问题,提出一种基于阵列式各向异性磁阻（AMR）传感器的接地导体定位方法。首先,利用电磁感应原理确定阵列传感器间距离最优值;然后,搭建实验装置验证传感器间距离计算值的合理性;最后,建立单根接地导体和口字形接地网拐点2种等效模型,利用深度反演公式得到接地导体在0.4～1 m探测深度范围内的深度计算值与实际测量值偏差小于0.096 m的结论。实验结果表明所提定位方法准确性与可行性较高,可应用于实际工程。     

特高压沪西站接地网接地阻抗测试

以上海地区首座特高压1 000kV沪西变电站大型接地网特性参数现场测量为例,介绍了该变电站接地网的基本情况、测试内容以及接地网接地阻抗测试方法。对变电站接地网接地阻抗测试用电流电压线布置和试验接线进行了阐述,并对3对异频电流法测试获取的接地阻抗数据进行了分析和校核。这为特高压变电工程1 000kV设备现场接地网交接试验及测试技术积累了经验。     

高速列车接地技术研究

总体阐述了高速列车整车接地技术,分析了接地导体的阻抗,提出了工程中选用接地导体的依据。对CRH3型高速列车的主系统接地模型进行了仿真计算研究,结论为此型号列车整车接地设计相对良好,但存在在正常工作状态下通过保护接地装置的电流不均衡的现象,需要针对此问题进一步研究,以改进列车的接地性能。     

基于接地导体微观腐蚀形态的导通特性分析研究

接地腐蚀情况与导体截面的形态紧密相关。通过开展接地导体截面的不均匀腐蚀分析,量化分析了不同形态局部腐蚀对钢材接地体接地导通性能的影响。首先,以孔蚀形貌复杂性作为局部腐蚀分析的量化依据,结合不同局部腐蚀形貌提出了考虑导体截面不均匀腐蚀情况下的接地通流有限元建模和计算方法。其次,分析了不同腐蚀形态下的截面电流密度、电场和磁场分布规律与不均匀腐蚀情况下的接地导体截面电磁场分布特征。最后,量化分析了单位长度导通阻抗受不同孔蚀形貌的影响,为腐蚀诊断和接地分析提供基础的模型参数。提出了通过工频直流比可以区分某些局部腐蚀形态的腐蚀检测方案,为钢材材质接地腐蚀诊断提供了新思路。     

海上风电机组不同基础自然接地体的比较研究

海上风力发电机组接地网结构、所处环境等与陆上风力发电机组有显著差异。为研究海上风电机组基础作为自然接地体的问题,分别建立了单桩基础、单柱三钢桩基础、高桩承台基础和导管架基础4种地网形式的计算模型,将模型的每一个导体进行分段,再通过复镜像法求解每一段导体的格林函数,最后通过叠加定理求解基础的接地阻抗,并综合分析了典型水位变化对接地阻抗的影响。结果表明,利用海上风力发电机基础作为自然接地体能够满足电气工程生产和安全的需要,可为海上风电机组接地设计提供参考。     

山体对变电站接地网接地性能的影响研究

提出了基于CDEGS仿真计算软件的分析模型和分析方法,设定变电站接地网在不同形状的山体上.分别对变电站接地网的接地电阻和跨步电压两大指标进行仿真计算,通过一系列的分析和对比,得出在各种情况下山体对变电站接地网接地性能的影响,并提出了恰当的工程建议.     

输电线路杆塔接地网典型接地材料散流特性研究

锰铜、圆钢及石墨复合接地材料作为输电线路杆塔接地网常见的三种接地材料,因材料本身电磁参数的不同使得接地体工频与冲击散流特性有区别。为此针对三种典型接地材料,采用软件CDEGS对3种接地体进行仿真建模计算,分别对比分析了3种常见金属及非金属接地材料在不同频率、不同土壤条件及不同直径下的接地散流特性,阐述了接地体散流特性对接地阻抗的影响并给出结论,研究结果为输电线路杆塔接地网选材及外延降阻设计提供参考依据。     

注入式定子接地保护接地变压器参数设计方法及应用

为选择适合的接地变压器变比及二次侧负载电阻以提高20Hz注入式定子接地保护的测量精度,本文推导出注入信号与中性点接地变压器参数之间的数值关系,并确定二次侧负载电阻以及变比的选型原则,最后以该原则为依据编译了MATLAB/GUIDE可视化程序。以某电厂发电机组为例,通过对原始参数以及优化参数数值化结果进行对比,验证了设计原则的可行性及优越性,通过该方法得到的参数可更好地提升20Hz注入式定子接地保护的性能。     

双层土壤台阶型特高压杆塔基础接地参数的计算与分析

台阶型特高压杆塔基础结构复杂,包含多个块状介质,在水平分层土壤条件下,以往简化模型计算台阶型杆塔基础的接地参数存在缺陷,从而对特高压杆塔基础的接地设计造成不利影响。为此,依据电磁场基本原理,计及土壤水平分层结构和杆塔基础混凝土,采用边界元法对静电场积分方程进行离散,并基于C++编程进行数值求解,以典型台阶型特高压杆塔基础的接地模型为例,计算得到均匀土壤中该接地模型的接地电阻,并与其他计算方法得到的结果进行比较,验证了该方法的有效性和正确性。另外通过计算水平双层土壤接地模型的接地参数,分析了土壤条件、基础尺寸对杆塔基础接地的影响。结果表明,当上层土壤厚度较浅时,降低下层土壤电阻率对减小杆塔基础接地电阻效果明显,准确估计下层土壤电阻率对接地计算有重要影响,增大基础尺寸可降低接地电阻。     

新疆下坂地水电站的接地系统设计

针对新疆下坂地水电站枢纽布置特点．全厂接地网分为电站厂房接地系统和枢纽接地系统。结合电站接地设计与计算情况．对水电站接地网的布置原则、人地电流、接地电阻的计算及在高电阻率地区使用水下接地网、深井接地降低接地电阻的应用情况进行了简要分析。同时简要介绍了一些特殊设备的接地和电位隔离措施。     

微电网系统接地方式及安全分析

微电网并网及孤岛模式运行必须满足电力系统安全运行的基本要求,合理的微电网系统接地方式及变压器接地网的设计是微电网安全稳定运行的重要保障,分析了微电网系统接地方式,采用接地分析软件CDEGS计算了微电网联网和孤岛模式运行时,不同位置故障时故障电流的分配情况,设计了微电网变压器的接地网,并仿真计算出接触电压和跨步电压的值,验证了所设计接地网的正确性,保证了微电网的安全运行。     

提高大型接地网接地阻抗测量准确性的方法和措施

结合500 kV双龙变电所接地网接地阻抗现场测试实例,分析了各种影响大型接地网接地阻抗测量准确性的因素,其中测量引线间互感是影响大型接地网接地阻抗测量结果准确性的最主要因素,并提出了提高大型接地网接地阻抗测量准确性的方法和措施.     

直流接地极及杆塔接地网附近电磁场的有限元分析

高压直流输电系统处于单极大地回线运行方式时,有很大的直流电流通过直流接地极流入大地,这将造成接地极本身及附近输电杆塔接地网的腐蚀。在理论分析接地极和杆塔接地网电磁场的基础上,应用有限元分析软件COMSOL Multiphysics,以德宝直流输电工程千阳接地极为例,建立了多层大地土壤结构下的直流接地极和杆塔接地网数值模型,添加相关边界条件,进行网格划分处理,计算分析了接地极地表电位分布规律,并对杆塔接地网附近电位及泄漏电流密度进行了研究,结果发现:接地极地表电位沿径向距离逐渐降低;杆塔接地网本体上的电位最高,接地网的射线末端泄漏电流密度最大, 射线首端的泄漏电流密度最小,接地网矩形与射线的连接处电流密度有突变。该研究对掌握直流接地极及杆塔接地网周围电场分布情况和腐蚀规律,具有重要的意义。     

架空线路接地极缺陷诊断的模拟与仿真

为解决对目前部分架空线路接地极腐蚀情况的预判和诊断问题,分析了针对计算架空线路接地极周围电磁场的多种数值计算方法,详细介绍了模拟电荷法、矩量法、边界元法、有限元法或者两种方法的结合等方法。在此基础上使用MATLAB数值计算分析软件、运用有限元法对架空线路接地极的磁场强度进行仿真计算分析,并模拟架空线路接地极存在断点、变细等缺陷,计算其存在缺陷时磁感应强度的变化情况,将计算分析结果用ORIGIN PRO画图软件清晰的呈现出来,将标准的架空线路接地极磁感应强度和有缺陷的接地极的磁感应强度进行对比,此方法对架空线路接地极的腐蚀情况可以进行预判和诊断。     

基于电网络理论的接地网故障诊断方法

变电站接地网是维护电力系统安全可靠运行、保障运行人员和电气设备安全的重要设施.将接地网近似成纯电阻网络,利用实际接地网的拓扑结构和接地引线间电压的测量数据,根据电网络理论和故障诊断原理建立接地网的故障诊断方程,利用功率损耗最低定理建立优化目标函数,通过求解诊断方程得到接地网各支路电阻的变化值,进而判断接地网的腐蚀程度....     

山脊风电机组多向辅助接地网散流特性与影响因素研究

风电机组遭受雷击时极易损坏。内陆风电机组通常架设在山脊、山顶等复杂地形处,较高的地面落雷密度造成风机雷害事故频发。文章针对典型山脊地形条件下的风电机组,分别建立单边辅助和双边辅助接地网模型;通过仿真计算,对比分析了传统镀锌钢接地材料和新型柔性石墨接地材料作为辅助地网材料时的接地特性;分析了外延引线长度、数量对单向辅助接地网的影响;并对多向辅助接地网进行了散流特性分析和结构优化。计算结果表明:在高频电流作用下,选取合适的外延引线长度、数量,有利于增大分流系数和降低机组接地电阻值;多向辅助接地网比单向辅助接地网降阻效果以及散流特性更好,且主接地网两侧辅助接地网长度相同时,降阻效果最明显。在实际工程中,采用柔性石墨接地体,有利于实现山脊风电机组多向辅助接地网的均衡散流。     

基于KPCA-ISHO-LSSVM的接地网腐蚀速率预测

为了提高接地网腐蚀速率预测精度,利用核主成分分析法对接地网腐蚀速率的主元进行提取,依据KPCA分析结果进行了指标重构,减少了接地网腐蚀预测模型建模工作量。通过收敛因子非线性调整及莱维飞行策略对斑点鬣狗算法进行改进,基于改进后的斑点鬣狗算法对最小二乘支持向量机的惩罚参数和核函数参数进行优化,建立了基于KPCA-ISHO-LSSVM的接地网腐蚀速率预测模型。仿真结果表明,经ISHO优化LSSVM接地网腐蚀速率预测模型的平均相对误差、均方根误差、全局最大相对误差均定系数分别为2.79%、0.139、3.53%和0.995,均优于其他接地网腐蚀预测模型,验证了模型的正确性和优越性。