水電站接地網暫態(tài)特性及其評估技術研究.pdf

1、水電站受水能資源分布影響，大多位于高山峽谷地區(qū)，相對普通變電站而言，其土壤環(huán)境更為復雜，且水電站接地網由站內多個接地網組成，分布范圍廣、結構多樣。對于接地系統(tǒng)而言，其沖擊接地電阻、暫態(tài)地電位升等接地參數(shù)都與其所處的土壤環(huán)境、拓撲結構以及導體電氣性能參數(shù)密不可分。
　　本文針對水電站土壤結構復雜、接地網結構多樣的特點，首先基于水平雙層土壤模型、垂直雙層土壤模型和局部異質土壤模型，分別研究了接地網暫態(tài)特性參數(shù)隨各土壤特征參數(shù)的變化規(guī)律

2、，根據(jù)仿真結果得出:水平雙層土壤下，接地網沖擊接地電阻隨上層土壤電阻率的增大呈非線性增加，受底層土壤電阻率影響較小;垂直雙層土壤下，接地網沖擊接地電阻隨雷電流注入一側土壤電阻率的增大呈非線性增大，受另一側土壤電阻率的影響較小;局部異質土壤下，當外圍土壤電阻率一定時，隨著異質土壤電阻率的增加接地網沖擊接地電阻不斷增加，異質土壤橫截面越大，接地網的沖擊接地電阻越大，且其對接地網沖擊接地電阻的影響越顯著。
　　然后針對水電站典型地網結構

3、，仿真計算了存在垂直接地極的接地網和雙層接地網的雷擊暫態(tài)特性，發(fā)現(xiàn)在距離雷電流注入點一定范圍內，隨著接地極數(shù)量的增多，接地網沖擊接地電阻下降越明顯，采用外疏內密的方式敷設增加的垂直接地極來降低沖擊接地電阻的效果最好;對于雙層地網結構，上層接地網的雷電流注入點與連接導體越近，越有助于降低上層接地網導體的暫態(tài)電位，但會導致下層接地網導體的暫態(tài)電位升高，所以在布置接地引下線時應當充分考慮與上、下層接地網連接的一次、二次設備的絕緣性能。

4、　　最后，針對某水電站220kV開關二次設備故障，搭建了接地網等比例模型，仿真計算了接地網故障區(qū)域導體的暫態(tài)電位分布以及雷擊點附近接地網導體的暫態(tài)電位差，發(fā)現(xiàn)避雷針附近的接地網導體電位升高對一次設備絕緣的威脅不是很大，但雷電流注入點附近導體段的暫態(tài)電位差很大，超過了二次設備的絕緣耐受水平，建議在避雷針接地引下線處1m的范圍內至少增加3根垂直接地極，或者將原避雷針的位置進行調整，建議將避雷針安裝在距離變壓器電纜就地端子箱大于15m的位置。