变电站接地网雷电冲击暂态特性研究

发布时间：2017-08-20 02:27

  本文关键词：变电站接地网雷电冲击暂态特性研究

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【摘要】：接地网对变电站的安全运行起着非常重要的作用,其接地性能一直是设计和生产运行部门关注的重要性能之一。随着我国电力系统容量和电压等级的不断提高,变电站故障时流入地网的冲击电流增加,由此造成接地网电位异常升高,给运行人员的安全带来威胁,引起地电位反击使二次设备的绝缘遭到破坏,甚至导致二次设备误动作或不动作。因此对变电站中接地网的散流及均压作用提出了更高的要求,开展研究接地网冲击特性具有重要意义。本文首先采用接地分析软件CDEGS搭建了接地网雷电冲击暂态响应计算模型,分析了雷电流注入点、接地网参数和土壤结构对雷电冲击下接地网暂态电位的影响规律。发现地网电位变化梯度在注入点附近较大,中心注入雷电流时的电压比边角注入雷电流时的电压更小,接地网参数对地网暂态电位的影响较小,土壤电阻率及分层结构的影响较大。然后基于接地网仿真模型,研究了雷电暂态电位在地网中的衰减扩散规律,通过分析暂态电压的波头时间差,发现地网的实际电位差远大于幅值电压差。分析了在不同雷电流注入点下暂态电压差特性,得到随着土壤电阻率升高,最大电位差的波头时间越小于注入点的波头时间,电压差幅值影响越大。探明了接地网的暂态幅频特性,发现高频电流向土壤中散流更快,电阻率较高时电流向土壤中散流更慢。最后采用添加垂直接地体的方法对地网暂态特性进行优化改善,分析了垂直接地体长度、根数及添加位置的对改善效果的影响,发现在雷电流注入点及附近添加垂直接地体的效果最佳。研究了在非均匀土壤中,不同土壤厚度和电阻率反射系数下垂直接地体的应用情况,得到在正反射系数下,接地网的暂态电压随着上层土壤厚度的增大而不断减小；在负反射系数下时,分层土壤厚度对接地网的暂态电压影响较小。
【关键词】：CDEGS 接地网 暂态电位 幅频特性 垂直接地体
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM862;TM63
【目录】：

• 摘要6-7
• abstract7-11
• 第1章 绪论11-16
• 1.1 研究背景和意义11-12
• 1.2 国内外研究现状12-15
• 1.2.1 接地系统冲击特性的研究现状12-14
• 1.2.2 接地冲击特性的仿真方法14-15
• 1.3 本课题研究内容15-16
• 第2章 接地网雷电冲击暂态电位的研究16-25
• 2.1 接地网雷电冲击暂态响应计算模型16-17
• 2.2 接地网冲击暂态电位影响因素分析17-24
• 2.2.1 雷电流注入点位置对暂态电位的影响17-19
• 2.2.2 接地网参数对暂态电位的影响19-22
• 2.2.3 土壤分层对暂态电位的影响22-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第3章 接地网雷电冲击暂态特性分析25-44
• 3.1 暂态电位的冲击响应特性分析25-29
• 3.1.1 不同注入点的冲击响应特性25-27
• 3.1.2 不同地网结构的冲击响应特性27-28
• 3.1.3 不同土壤电阻率下的冲击响应特性28-29
• 3.2 暂态电位差的特性分析29-38
• 3.2.1 边角注入雷电流时的特性分析29-34
• 3.2.2 中心注入雷电流时的特性分析34-38
• 3.3 暂态幅频特性分析38-42
• 3.3.1 不同雷电流注入位置下的幅频特性38-40
• 3.3.2 不同电阻率下的幅频特性40-42
• 3.4 本章小结42-44
• 第4章 接地网暂态特性的优化研究44-57
• 4.1 均匀土壤下垂直接地体的应用分析44-50
• 4.1.1 垂直接地体的改善效果分析44-45
• 4.1.2 垂直接地体布置位置的改善效果分析45-47
• 4.1.3 垂直接地体长度的改善效果分析47-49
• 4.1.4 垂直接地体根数的改善效果分析49-50
• 4.2 非均匀土壤下垂直接地体的应用分析50-56
• 4.2.1 不同电阻率反射系数下的改善效果分析50-53
• 4.2.2 不同土壤厚度下的改善效果分析53-56
• 4.3 本章小结56-57
• 结论57-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 申元;李景禄;彭利强;邓文斌;;贵州某35 kV变电站雷害事故分析与防雷改造[J];电瓷避雷器;2010年02期

2 夏长征,陈慈萱,文习山;伸长接地体上冲击电流和电压分布特性的研究[J];高电压技术;2002年05期

3 项玲,胡敏强,郑建勇;运用EMTP预测变电所接地网雷电暂态效应[J];高电压技术;2005年06期

4 徐华;文习山;黄玲;;大型变电站接地网的优化设计[J];高电压技术;2005年12期

5 赵灵,王建国,夏长征,陈慈萱,张元芳;考虑火花放电等效半径的输电线路杆塔伸长接地体的冲击接地计算[J];高压电器;2003年01期

6 鲁志伟,文习山,史艳玲,兰淑丽,李越;大型变电站接地网工频接地参数的数值计算[J];中国电机工程学报;2003年12期

7 赵志斌,崔翔,张波,李琳;多层土壤中含有不同电阻率块状媒质时的接地网分析(英文)[J];中国电机工程学报;2004年09期

8 何金良;张波;曾嵘;于刚;;1000kV特高压变电站接地系统的设计[J];中国电机工程学报;2009年07期

9 杨琳;吴广宁;曹晓斌;任志超;;接地体雷电暂态响应建模分析[J];中国电机工程学报;2011年13期

10 李勇;刘晓玲;左建军;;110kV变电站遭受雷击事故分析及改进措施[J];中国新技术新产品;2013年08期

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本文编号：704207