接地系統(tǒng)暫態(tài)特性數(shù)值計(jì)算及試驗(yàn)研究.pdf

1、接地系統(tǒng)的主要作用是為故障電流及雷電等暫態(tài)電流提供散流通道，保障被保護(hù)設(shè)備及工作人員的安全。隨著雷電活動的日益頻繁，特高壓、智能變電站等新技術(shù)的大量涌現(xiàn)，接地系統(tǒng)暫態(tài)安全特性的正確評估顯得越來越重要。因此，研究接地系統(tǒng)暫態(tài)特性對提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的意義。
　　綜述了接地系統(tǒng)暫態(tài)特性國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)有接地系統(tǒng)暫態(tài)計(jì)算模型、試驗(yàn)方法應(yīng)用范圍及存在的問題。建立了接地系統(tǒng)暫態(tài)數(shù)值計(jì)算模型，系統(tǒng)地提出了接地導(dǎo)體分段處理

2、方法及分段導(dǎo)體尺寸的選取原則，通過解析電磁耦合機(jī)理及分段導(dǎo)體互耦參數(shù)矩陣，提出了接地體分段導(dǎo)體間互耦參數(shù)遞歸計(jì)算方法，有效地解決了現(xiàn)有傳輸線模型計(jì)算接地系統(tǒng)高頻暫態(tài)特性精度低的技術(shù)難題。該模型建模靈活、便于計(jì)及土壤非線性電離效應(yīng)，可有效計(jì)算接地系統(tǒng)雷電沖擊等高頻電流(10MHz以內(nèi))作用情況時(shí)暫態(tài)響應(yīng)特性。
　　計(jì)算了輸電線路桿塔接地裝置沖擊暫態(tài)響應(yīng)，分析了水平接地體沖擊時(shí)域、頻域特性。采用傅立葉變換方法求解了接地系統(tǒng)頻域沖擊接地

3、阻抗，發(fā)現(xiàn)了接地系統(tǒng)在雷擊等暫態(tài)電流作用下的高頻散流特性，解析了水平接地體存在沖擊有效長度的根本原因。找到了影響接地體沖擊接地阻抗的主要因素，分析了水平接地體沖擊有效長度與土壤電阻率及注入沖擊電流波頭時(shí)間的關(guān)系，并給出了計(jì)算水平接地體沖擊有效長度的經(jīng)驗(yàn)公式。計(jì)算了接地網(wǎng)沖擊電流作用時(shí)網(wǎng)格暫態(tài)電位升分布，分析了地網(wǎng)暫態(tài)電位升對變電站二次設(shè)備的影響并給出了應(yīng)對措施。
　　提出了接地網(wǎng)沖擊電位分布、二次設(shè)備反擊電壓、沖擊接地阻抗等暫態(tài)特

4、性參數(shù)的定義。分析了沖擊電流以大地為回路時(shí)地中電流分布特點(diǎn)，建立了包括試驗(yàn)電源選型、測試回路布置方法、干擾抑制措施、沖擊接地阻抗頻譜計(jì)算方法的接地系統(tǒng)沖擊特性參數(shù)現(xiàn)場試驗(yàn)評估方法。采用該方法對實(shí)際運(yùn)行中的輸電線路桿塔接地裝置及變電站接地網(wǎng)進(jìn)行了沖擊特性試驗(yàn)，得到了桿塔沖擊接地阻抗及變電站接地網(wǎng)沖擊電位分布。經(jīng)與工頻特性參數(shù)試驗(yàn)結(jié)果比對，驗(yàn)證了試驗(yàn)方法的正確性。
　　研制了適于現(xiàn)場應(yīng)用的便攜式接地系統(tǒng)沖擊接地阻抗測試裝置。該裝置試驗(yàn)