变电站接地网腐蚀诊断方法及其影响因素研究

论文摘要

变电站内接地网的完整可靠性是其安全运行的重要保障。国内接地网导体大多由镀锌刚制成,受到土壤的腐蚀作用以及电动力的作用易出现腐蚀故障,同时国内地网施工中出现的虚焊、漏焊、偷工减料等隐患也容易导致其均压导体之间电气连接不良的情况,影响接地网的性能。当发生过电压时,接地网的散流功能受到影响,易导致站内跨步电压、接触电势等接地参数的不合格,威胁站内人员及设备安全。因此,对接地网的完整性、腐蚀故障、导通性能进行全面测试,并提出一整套具有工程实用性的诊断方法显得尤为重要与迫切。目前,该研究课题已在诊断理论及现场应用中取得了一定成果,但针对变电站存在的影响现场诊断准确性的因素,还缺乏全面及深入的理论计算及仿真分析。为此,本文主要针对变电站内门型构架接地、接地引下线偏移等因素展开研究,完善了接地网故障诊断理论及诊断方法,提高了现场诊断准确性。所做工作如下:1、依据不同电压等级变电站常用门型构架施工图获取相应构件尺寸、钢材类型、电阻率等相关数据,采用ATP-EMTP软件搭建了110kV、220kV、500kV三类电压等级变电站常规钢筋构架模型,结合电网络理论分析计算出不同电压等级变电站常规构架电阻值,并结合现场试验所测节点电阻值,计算分析在实际变电站中构架电阻值大小对地网腐蚀诊断的影响。2、重点仿真计算了变电站门型构架支路接于主地网边缘、内部共计8种情况以及模拟实际变电站中存在多条进出线构架的情况下,对比分析考虑构架支路与不考虑构架支路诊断结果的变化,计算结果表明站内构架接地不影响地网腐蚀诊断结果,节省了现场工作量。3、推导出引下线连接位置的偏移距离灵敏度公式,并进一步仿真计算不动点上下左右偏移12.5%,25%,37.5%,50%,62.5%,75%,87.5%,100%时端口电阻值的变化,得出偏移量达到50%时测量端口电阻达到峰值,且诊断误判率最高。同时,提出增加可及节点的诊断方法以解决引下线偏移问题,并提高诊断准确率。4、通过2座实际变电站现场腐蚀诊断试验,进一步验证该诊断方法的实用性及准确性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文研究内容
• 2 接地网腐蚀诊断方法
• 2.1 概述
• 2.2 故障诊断方程的建立
• 2.2.1 特勒根定理的简介
• 2.2.2 故障诊断方程建立
• 2.3 计算方法介绍
• 2.4 本章小结
• 3 变电站门型构架接地影响下的地网腐蚀诊断
• 3.1 概述
• 3.2 构架不同位置分布下腐蚀诊断
• 3.2.1 不考虑构架支路下腐蚀诊断
• 3.2.2 考虑构架支路下腐蚀诊断
• 3.3 不同电压等级变电站内构架电阻值求解
• 3.3.1 110kV 变电站构架电阻值求解
• 3.3.2 220kV 及500kV 变电站构架电阻值求解
• 3.4 模拟现场变电站构架支路对诊断结果的影响
• 4 接地引下线偏移对地网腐蚀诊断的影响
• 4.1 引下线连接位置的偏移距离灵敏度公式推导
• 4.2 引下线连接位置偏移对测量结果影响规律探讨
• 5 地网腐蚀状态诊断现场试验
• 5.1 概述
• 5.2 现场实验方法
• 5.2.1 现场实验步骤
• 5.2.2 故障判断标准
• 5.3 现场试验
• 5.3.1 110kV 白土变电站
• 5.3.2 220kV 桂竹变电站
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A. 作者在攻读学位期间发表的论文
• B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录