变电站接地网参数计算与分析

论文摘要

接地网是变电站电气设备的公共参考地,是变电站人身安全和设备安全运行的重要保证。在系统发生故障的情况下,变电站接地网将故障电流迅速泄入大地,并将地电位降低到人体跨步电压和接触电压耐受值以下,且不会让高电位对二次设备发生反击,以保证人身和设备安全。所以,接地网在变电站安全运行中起着十分重要的作用,本文主要从以下几方面讨论。1、给出了在分层导电媒质中的点电流源产生的恒定场的计算方法。在镜象法的基础上引出复镜象法,并基于复镜象法推导出水平三层土壤中格林函数的计算方法。2、地网接地参数不等电位与地网等电位的数值计算结果明显存在一定差别。在设计变电站大型地网时,必须对接地导体材料的选择、接地导体半径的选择、接地阻抗、接触电压、跨步电压和短路电流多点注入地网等分别进行分析。3、由于土壤电阻率自身的测量误差,使得接地阻抗的测量值与真实值之间具有较大的测量误差。深入研究了测量接地阻抗时水平双层土壤和垂直双层土壤中电流极和电压极的布置方法。分析了现有测试方法测量接地阻抗的误差。4、运用接地网设计分析软件,对变电站接地网接地性能进行了系统的计算分析,为变电站设计提供了必要的参数。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 变电站接地网的重要意义及存在问题
• 1.1.1 变电站接地网的重要意义
• 1.1.2 接地网技术存在的问题
• 1.2 变电站接地网技术的国内外研究现状
• 1.3 本文的主要内容
• 第2章 接地网等电位数值计算方法
• 2.1 点匹配矩量法
• 2.2 经典镜象法和复镜象法
• 2.2.1 经典镜象法
• 2.2.2 复镜象法
• 2.3 水平三层土壤模型中计算格林函数的复镜象法
• 2.4 本章小结
• 第3章 发变电站地网设计
• 3.1 接地导体材料的选择
• 3.2 接地阻抗和接地电阻的差异
• 3.2.1 大型变电站地网的接地阻抗和土壤电阻率的关系
• 3.2.2 接地阻抗与接地电阻的比值与矩形地网边长的关系
• 3.2.3 大型变电站的接地阻抗和钢材磁导率的关系
• 3.2.4 接地导体半径与地网接地阻抗
• 3.2.5 导体的根数与地网接地阻抗
• 3.3 地网的网内电位差
• 3.4 短路电流注入地网时的接地阻抗
• 3.5 复合地网的接地阻抗
• 3.5.1 复合地网的接地阻抗
• 3.5.2 深井爆破接地技术的地网接地阻抗
• 3.6 地网的有效面积
• 3.7 地网跨步电压和接触电压
• 3.8 本章小结
• 第4章 接地电阻与接地阻抗的测量方法与误差分析
• 4.1 接地电阻的测量及其误差的分析
• 4.1.1 均匀土壤中接地电阻的测量原理
• 4.1.2 水平双层土壤中接地极接地电阻的测量
• 4.1.3 垂直双层土壤中接地电阻的测量
• 4.1.4 不均匀土壤中接地电阻测量的反向修正系数法
• 4.2 大型接地网接地阻抗的测量
• 4.2.1 直线法布极时测量引线间互感引起的接地阻抗测量误差
• 4.2.2 采用三角法时测量引线间的互感引起的接地阻抗测量误差
• 4.3 本章小结
• 第5章 唐山某110kV 变电站接地网降阻计算分析
• 5.1 接地的主要规定
• 5.2 接地装置的热稳定校验
• 5.3 变电站接地网计算分析
• 5.3.1 接地线及地网主干线热稳定校验
• 5.3.2 土壤电阻率测量及结构分层计算
• 5.3.3 深井接地极对降低接地电阻的作用
• 5.3.4 接地电阻、接触电压和跨步电压的计算
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 作者简介
• 论文摘要