接地系統(tǒng)暫態(tài)特性數(shù)值計算及試驗研究.pdf

1、接地系統(tǒng)的主要作用是為故障電流及雷電等暫態(tài)電流提供散流通道，保障被保護設備及工作人員的安全。隨著雷電活動的日益頻繁，特高壓、智能變電站等新技術的大量涌現(xiàn)，接地系統(tǒng)暫態(tài)安全特性的正確評估顯得越來越重要。因此，研究接地系統(tǒng)暫態(tài)特性對提高電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行具有重要的意義。
　　綜述了接地系統(tǒng)暫態(tài)特性國內外研究現(xiàn)狀，分析了現(xiàn)有接地系統(tǒng)暫態(tài)計算模型、試驗方法應用范圍及存在的問題。建立了接地系統(tǒng)暫態(tài)數(shù)值計算模型，系統(tǒng)地提出了接地導體分段處理

2、方法及分段導體尺寸的選取原則，通過解析電磁耦合機理及分段導體互耦參數(shù)矩陣，提出了接地體分段導體間互耦參數(shù)遞歸計算方法，有效地解決了現(xiàn)有傳輸線模型計算接地系統(tǒng)高頻暫態(tài)特性精度低的技術難題。該模型建模靈活、便于計及土壤非線性電離效應，可有效計算接地系統(tǒng)雷電沖擊等高頻電流(10MHz以內)作用情況時暫態(tài)響應特性。
　　計算了輸電線路桿塔接地裝置沖擊暫態(tài)響應，分析了水平接地體沖擊時域、頻域特性。采用傅立葉變換方法求解了接地系統(tǒng)頻域沖擊接地

3、阻抗，發(fā)現(xiàn)了接地系統(tǒng)在雷擊等暫態(tài)電流作用下的高頻散流特性，解析了水平接地體存在沖擊有效長度的根本原因。找到了影響接地體沖擊接地阻抗的主要因素，分析了水平接地體沖擊有效長度與土壤電阻率及注入沖擊電流波頭時間的關系，并給出了計算水平接地體沖擊有效長度的經(jīng)驗公式。計算了接地網(wǎng)沖擊電流作用時網(wǎng)格暫態(tài)電位升分布，分析了地網(wǎng)暫態(tài)電位升對變電站二次設備的影響并給出了應對措施。
　　提出了接地網(wǎng)沖擊電位分布、二次設備反擊電壓、沖擊接地阻抗等暫態(tài)特

4、性參數(shù)的定義。分析了沖擊電流以大地為回路時地中電流分布特點，建立了包括試驗電源選型、測試回路布置方法、干擾抑制措施、沖擊接地阻抗頻譜計算方法的接地系統(tǒng)沖擊特性參數(shù)現(xiàn)場試驗評估方法。采用該方法對實際運行中的輸電線路桿塔接地裝置及變電站接地網(wǎng)進行了沖擊特性試驗，得到了桿塔沖擊接地阻抗及變電站接地網(wǎng)沖擊電位分布。經(jīng)與工頻特性參數(shù)試驗結果比對，驗證了試驗方法的正確性。
　　研制了適于現(xiàn)場應用的便攜式接地系統(tǒng)沖擊接地阻抗測試裝置。該裝置試驗