接地網(wǎng)沖擊特性分析及其優(yōu)化設計.pdf

1、研究接地網(wǎng)的雷電沖擊特性是對電力系統(tǒng)進行雷電防護的基礎。當變電站受到雷擊時，其接地系統(tǒng)會受到高頻雷電流的沖擊，使變電站的接地網(wǎng)呈現(xiàn)出復雜的沖擊特性，而這在傳統(tǒng)的接地系統(tǒng)安全設計中考慮甚少。同時，針對接地系統(tǒng)的沖擊特性進行優(yōu)化設計，可以改善雷電流的沖擊對接地系統(tǒng)的影響。因此在接地系統(tǒng)的設計時應考慮沖擊特性的影響并對其進行定性和定量的分析，尋求對其的應對方法，這對確保接地系統(tǒng)性能是十分重要的。為此，本文以接地網(wǎng)的沖擊特性為研究對象，研究了矩

2、形接地網(wǎng)和圓環(huán)接地網(wǎng)的沖擊特性，針對常規(guī)的矩形接地網(wǎng)，在考慮其沖擊特性的情況下，提出了基于果蠅優(yōu)化算法的接地網(wǎng)優(yōu)化設計方法，其能得到接地網(wǎng)導體在雷電暫態(tài)效應下布置的最優(yōu)形式，可提高地網(wǎng)的可靠性。
　　本文在借鑒已有研究成果的基礎上，建立了基于EMTP的接地體雙π等效模型，沖擊特性的仿真結果表明了該模型的可行性。進一步地，系統(tǒng)分析了矩形接地網(wǎng)在雷電流作用下的沖擊特性，通過大量的仿真分析，得出不同雷電流波形、不同雷電流的注入位置、不同

3、土壤電阻率、垂直接地極以及不同的接地網(wǎng)結構等因素對接地網(wǎng)沖擊特性的影響規(guī)律。
　　由于傳統(tǒng)接地網(wǎng)往往采用矩形的布設方式，忽略了地網(wǎng)形狀對于沖擊特性的影響。本文提出了相較于矩形接地網(wǎng)屏蔽系數(shù)更低的兩類圓環(huán)接地網(wǎng)的布置方法，通過對圓環(huán)接地網(wǎng)沖擊特性的研究，發(fā)現(xiàn)圓環(huán)接地網(wǎng)的散流效果好于傳統(tǒng)的矩形接地網(wǎng)，并且圓環(huán)接地網(wǎng)的沖擊特性相對于矩形接地網(wǎng)而言得到了很大程度的改善。
　　在分析了矩形接地網(wǎng)在雷電流作用下的沖擊特性的基礎上，鑒于矩