接地網(wǎng)接地電阻逆向短距測(cè)量研究.pdf

1、隨著特高壓等級(jí)輸電系統(tǒng)的建設(shè)和電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，超大規(guī)模樞紐變電站的數(shù)量越來(lái)越多，其接地網(wǎng)的尺寸也遠(yuǎn)超十年前的水平。樞紐變電站在電網(wǎng)中起著將特高壓輸電系統(tǒng)能量送出及保障社會(huì)供電的重要作用，其接地網(wǎng)性能的可靠對(duì)保障我國(guó)電力安全具有重要意義。接地電阻是評(píng)估接地網(wǎng)性能的重要指標(biāo)。我國(guó)現(xiàn)有的接地電阻測(cè)量方法主要為長(zhǎng)線(xiàn)法，在測(cè)量時(shí)需要布置接地網(wǎng)等效直徑4~5倍長(zhǎng)度的測(cè)量引線(xiàn)。由于超大型變電站、發(fā)電廠(chǎng)接地網(wǎng)規(guī)模的大幅擴(kuò)大，現(xiàn)有測(cè)量方法的測(cè)量難度和工作

2、量也成倍提高。此外，考慮到電網(wǎng)每年需要檢測(cè)的大型接地網(wǎng)數(shù)量眾多，工作量龐大，傳統(tǒng)測(cè)量方法已難以適應(yīng)當(dāng)前的運(yùn)行維護(hù)需求。因此，電力系統(tǒng)急需開(kāi)發(fā)新的接地電阻測(cè)量技術(shù)，并研制測(cè)量裝置。
　　傳統(tǒng)接地電阻測(cè)量方法主要的思路是以零電位點(diǎn)或者補(bǔ)償點(diǎn)作為電位參考點(diǎn)，以接地網(wǎng)地電位升作為測(cè)量對(duì)象，進(jìn)而得到接地網(wǎng)的接地電阻。準(zhǔn)確計(jì)算定位電位參考點(diǎn)是傳統(tǒng)測(cè)量方法的難點(diǎn)，也是測(cè)量引線(xiàn)始終難以縮短的原因。本文在總結(jié)已有正向測(cè)量方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)外對(duì)接

3、地電阻測(cè)量的相關(guān)研究，提出了一種以電流極附近地面電位分布作為測(cè)量指標(biāo)，以接地網(wǎng)地電位升作為參考電位的新型測(cè)量方法，即接地電阻逆向測(cè)量方法。該測(cè)量方法可將電流引線(xiàn)長(zhǎng)度縮短為2D~2.5D，節(jié)約工作量一半以上，可用于接地網(wǎng)尤其是大型接地網(wǎng)的接地電阻測(cè)量工作。
　　本文對(duì)逆向短距測(cè)量方法的介紹首先通過(guò)接地電阻測(cè)量時(shí)地面電位分布的仿真研究，獲得了電流極附近地面電位的變化規(guī)律；其次研究以電流極近區(qū)地面電位為測(cè)量指標(biāo)，以接地網(wǎng)地電位升為參考電

4、位的測(cè)量方法原理；推導(dǎo)解析公式，以及根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)求取電流極解析公式未定參數(shù)的數(shù)值計(jì)算方法，得到接地電阻的計(jì)算公式，完成測(cè)量原理的分析；接著通過(guò)接地網(wǎng)和電流極等效模型的仿真研究，確定逆向短距測(cè)量的引線(xiàn)長(zhǎng)度及使用方法；最后完成逆向短距測(cè)量裝置的開(kāi)發(fā)，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證逆向短距測(cè)量方法的有效性。本文的結(jié)論如下：
　?、偻ㄟ^(guò)仿真分析，根據(jù)接地電阻測(cè)量時(shí)地面電位分布的特性，探討了電流極附近地面電位的分布規(guī)律，分析了傳統(tǒng)零電位點(diǎn)和補(bǔ)償點(diǎn)的選擇

5、依據(jù)，提出了逆向接地電阻短距測(cè)量的布線(xiàn)方法。
　　②提出了逆向短距測(cè)量的方法，根據(jù)電流極近區(qū)地面電位測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合解析函數(shù)，采用Levenberg-Marquardt算法求解解析函數(shù)的未定參數(shù)，推導(dǎo)得到接地電阻的計(jì)算公式。采用仿真試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，驗(yàn)證了該測(cè)量方法的有效性。
　　③對(duì)于接地電阻逆向測(cè)量時(shí)接地網(wǎng)和電流極的半球電極等效模型的等效條件進(jìn)行了數(shù)值仿真，提出了逆向短距測(cè)量時(shí)輔助電流極的合理布置范圍即在距離地網(wǎng)中心2~2.5