牵引变电所接地网仿真计算及性能分析研究

发布时间：2020-06-17 13:55

【摘要】：随着我国电气化铁路技术的飞速发展,牵引负荷容量不断提升,牵引短路容量持续扩大,系统对接地网的技术要求也越来越高。牵引变电所接地网对整个牵引供电系统的安全可靠运行意义重大。目前由于所内高压开关设备成套集成化程度越来越高,牵引变电所接地网的面积不断减小,给系统设计带来挑战。接地阻抗值是直接衡量接地系统好与坏的主要指标之一,是反映接地网宏观状态的一个因素,同时反映接地网局部特性的地表电位、接触电压、跨步电压等也同样受到业内关注,并成为行业研究热点。本文应用恒流源在半无限大空间电位分布的格林函数理论,利用矩量法和经典镜像法编制算法程序,建立接地网导体空间分布模型,计算牵引变电所接地网接地阻抗值和场区地表电位分布和所内任意位置电位,为接地安全分析提供理论保障。本文应用MATLAB的M语言和GUI模块开发了接地网分析应用软件。软件达到对接地电阻、地表电位分布的快速分析目的,并绘制牵引变电所场区地表电位分布三维图形,直观显示其电位分布状况。通过软件能够对优化接地网导体分布、降低接地网电阻方案提供理论参考。本文搭建了实际牵引变电所接地网理论模型,分析其接地电阻和地表电位,与国际接地分析软件CDEGS对比,所有电位相对差值都在5%以内,与国标计算电阻相对差值在4%以内,验证了软件算法的正确性。而且软件更符合国内设计经验,对接地网的参数要求更严格。后对牵引变电所接地电阻进行了现场测试,数值与仿真结果基本相似,验证了软件的实用性。最后通过对变电所接地网不同接地电阻值情况下,从分析钢轨电流、地回流、钢轨电位变化趋势的角度,浅析变电所接地网阻值对接地系统带来的影响,总结降阻措施,为以后大型复杂接地网的优化设计提供理论支撑。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U224;TM862
【图文】：

图２－１电击分类示意图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ２－１邋Ｅｌｅｃｔｒｉｃ邋ｓｈｏｃｋ邋ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｄｉａｇｒａｍ逡逑

有很大的误差。同样的因为微段电流分布不清楚，我们把微假设其上的电流均匀分布，同样会存在很大误差。所以我们法，将微段ｊ均分为ＩＮ个微分段［３＇逡逑从微段ｊ泄漏进大地的电流是单位电流，那么微分段＆的ＩＮ逡逑ｋ＝＼逡逑微分段电流产生的电位，令Ｐ点电位为其公式壤为均匀土壤，电阻率为ｐ，我们埋下接地电极之后，由于微分段处理，因此我们将模型简化［３４］：逡逑ｊ段的第ｋ个微分段上，其电流密度为常数ｓｃ；逡逑段ｋ的两端无限长，但只在导体微分段上有电流分布逡逑其他单元。逡逑意图如下，接地体是圆柱形导体，导体半径是ａ，长度是ｂ，漏电流流经ｊ微段上的ｋ微分段，其在点Ｐ（Ｒ，ｚ）产生的电位，简记为0（Ｐ）和①（／？，ｚ）。逡逑Ｒ

【参考文献】

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5 杨易e

本文编号：2717701