土壤狀況復(fù)雜地區(qū)變電站接地方法的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、近年來(lái),隨著電力系統(tǒng)容量的急劇增大,入地短路電流大幅上升。多數(shù)變電站建于土壤狀況復(fù)雜地區(qū),如何根據(jù)實(shí)際的不均勻土壤,結(jié)合新的施工工藝,在面積有限、土壤電阻率較高地區(qū)設(shè)計(jì)出符合國(guó)家規(guī)程規(guī)定的接地系統(tǒng)是保障電力系統(tǒng)運(yùn)行人員和設(shè)備安全的一項(xiàng)重要工作。國(guó)內(nèi)外研究表明分層土壤結(jié)構(gòu)模型能夠描述實(shí)際的不均勻土壤,是進(jìn)行接地設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),而在大多數(shù)情況下兩層土壤模型足以很好的描述實(shí)際的土壤構(gòu)造。論文的研究?jī)?nèi)容包括兩層土壤結(jié)構(gòu)模型下的土壤參數(shù)分析、任意形狀

2、地網(wǎng)接地電阻的解析簡(jiǎn)化計(jì)算、空腹式接地裝置接地電阻計(jì)算。在分層土壤模型下,隨測(cè)量間距變化的視在電阻率曲線是科學(xué)分析土壤結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。論文采用電磁場(chǎng)理論推導(dǎo)得到視在電阻率的解析表達(dá)式,利用非線性優(yōu)化方法求解土壤結(jié)構(gòu)參數(shù),編制了相應(yīng)的計(jì)算程序,并通過(guò)仿真計(jì)算與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)處理對(duì)算法進(jìn)行了驗(yàn)證。傳統(tǒng)的兩層土壤模型下接地電阻的計(jì)算公式復(fù)雜且都需要查詢專門的圖表來(lái)確定其中的一些參數(shù),使用起來(lái)非常不方便且應(yīng)用范圍較小。近年來(lái)Salama-Chow基于多重

3、鏡像和綜合漸近線原理推導(dǎo)了兩層土壤模型接地電阻計(jì)算公式,概念清晰,計(jì)算簡(jiǎn)便,缺點(diǎn)是在某些情況(尤其是在計(jì)算大型地網(wǎng)時(shí))下計(jì)算誤差較大且只能適用于正方形地網(wǎng)。論文從推導(dǎo)理論和方法上對(duì)該公式出現(xiàn)誤差的原因進(jìn)行了分析,提出了改進(jìn)的計(jì)算公式并將其擴(kuò)大到任意形狀的地網(wǎng),并與精確的計(jì)算機(jī)數(shù)值方法計(jì)算結(jié)果和工程實(shí)例測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,減小了該公式的計(jì)算誤差并擴(kuò)大了其使用范圍。工程實(shí)際應(yīng)用表明,在變電站占地面積較小且土壤電阻率較高時(shí),采用以散流為核心的