接地网冲击阻抗的理论研究

论文摘要

电力系统的接地是一个非常复杂又至关重要的重要环节,接地的好坏直接关系到人身和电气设备的安全。变电站接地网不仅为变电站内的各种电气设备提供了一个公共的参考地,而且能在故障发生时将故障电流迅速排泄入地,控制接地网的最大电位升高以保证人身和设备安全。所以一个合格的接地网对于保障电力系统的安全运行十分重要。本文对国内外现有的接地阻抗计算方法进行了详细介绍,并分析了各种方法的优缺点。基于点匹配矩量法,本文对接地网由导体入地泄漏电流产生的导体间对地互阻与自阻进行分析,计算了接地网在直流和低频下的接地电阻。由于导体在高频下呈现的感性阻抗,本文考虑了由导体的自感和互感引起的接地网不等电位现象,改进了计算接地网接地参数的模型。通过与其他文献计算结果的对比,证明了本文模型的正确性。除工频接地阻抗外,冲击接地阻抗日益成为衡量一个接地网性能的重要参数。基于防雷接地的重要性,本文提出了一种改进的接地网冲击阻抗分析方法。通过离散傅里叶变换将雷电流从时域变换到频域,得出雷电流波的频谱,然后在接地网不等电位计算模型的基础上计算出接地网各点电位的的频域特性,再通过傅里叶逆变换得出接地网时域上的冲击响应特性。利用该冲击阻抗计算模型,本文分别计算了接地网在不同导体半径、导体电导率、导体磁导率、土壤电导率、雷电流波形及雷电流注入点位置下的冲击阻抗,分析了不同因素对接地网冲击阻抗的影响。该方法对于实际工程中的接地网设计和改造有很好的指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外研究的现状
• 1.3 本文的主要工作
• 2 常用的接地分析方法简介
• 2.1 电路分析法
• 2.2 电磁场分析法
• 2.3 传输线模型法
• 2.4 场路结合分析法
• 2.5 本章小结
• 3 改进的接地网数值模拟计算方法
• 3.1 接地网等电位计算
• 3.2 接地网不等电位计算
• 3.3 本章小结
• 4 接地网的冲击响应计算方法
• 4.1 雷电波的傅里叶变换
• 4.2 接地网的冲击阻抗研究
• 4.3 本章小结
• 5 全文总结
• 5.1 结论
• 5.2 本文的不足
• 致谢
• 参考文献