三极夹角法测量接地阻抗的误差分析研究

通过作曲线对均匀土壤中半球形地网的接地电阻的理论值与三极夹角法时的测试值比例系数K进行了分析,指出:按照目前导则采用三极夹角法测试接地阻抗时,无论θ是否约取30°,测试结果均需归算;如果被测地网地理位置有利于布置电流极距,电位极距,考虑到常用GPS的测距方位误差,从减少误差的角度来讲,θ约取150°较合适,而非30°。     

测量接地电阻的反向修正系数法及其使用范围

采用反向法测量接地极接地电阻时,电压极在任何位置,都无法补偿电流极在接地极上产生的负电位,并且由于电压极也不可能布置在零电位面,而使接地电阻测量值偏低。采用反向修正系数对反向法测量结果进行修正,从而使该方法具有较高的精度。反向修正系数法可有效地消除垂直分层土壤对接地电阻测量的影响;但对于水平双层土壤,在下层土壤电阻率较高的情况下,可能存在较大的测量误差。     

直线法在接地阻抗测试中的互感分析

为了分析引线间的互感,根据镜像理论建立电流极引线在土壤中的镜像和测量系统模型,计算测试引线间的互感抗;并将现场测得的接地阻抗数据分解为阻性成分和感性成分。计算结果与接地阻抗测量结果的对比显示,引线间互感在接地阻抗测量值中所占比重不容忽视。分析结果表明:确保接地阻抗测量结果的准确性,不仅需要对试验结果进行修正处理,还要在测量时避免电流、电压极引线近距离平行布置。     

电位降法测量接地电阻时电流极引线长度的影响

讨论了电流极引线长度对变电站接地电阻测量误差的影响,分析得到了不同土壤结构所要求的电流极引线长度。采用反向法测量接地电阻时,测量得到的接地电阻比真实接地电阻要小,但可将反向法测量得到的接地电阻作为变电站接地电阻测量值的下限。采用全球定位系统(global positioning system,GPS)确定测量电极与接地网之间的距离后,能够根据电位降法比较准确地测量接地电阻。实际测量结果表明,如果电流极引线过短,可通过辅助分析的方法得到实际接地电阻的电压极补偿点位置。     

多电极布置法测量接地电阻

分析了布极方式对稳态接地电阻测量带来的测量误差 ,提出了多电极法的新型布极方式。与传统的三电极布极方式相比 ,多电极布置法具有以下优点 :(1)使电流场、地面电位分布及测量电阻值更接近于真实值 ,测量误差更小 ;(2 )零电位点、误差补偿点向电流极移动 ,进而被测接地极与电压极距离不变时电流极与被测电极间的距离可减小。     

直流深井接地极接地电阻的人工布线测量

深井接地极因占地面积小,选址容易的优点,具有很高的工程实用价值。由于单根深井接地极最大对角线距离不到1 m,明显不宜直接采用规程推荐的5倍对角线距离人工布线测量接地电阻。为此,文中建立了直流深井接地极模型,仿真计算了其接地电阻和地表电位分布,基于之提出了电流极距离要求;建立了深井接地极注流、电流极回流的模型,研究了接地电阻测量过程中深井接地极和电流极共同作用下的地表电位分布规律;结合深井接地极接地电阻的仿真计算值,分析获得了电压极的布置要求。改变电流极和电压极的位置,研究了测量误差与布线距离之间的关系,提出了深井接地极接地电阻测量的电流极和电压极布置方案。采用研究获得的方案对深井接地极接地电阻进行了实测,验证了方案的有效性和准确性。最后,分析了深井接地极与水平及垂直接地极接地电阻测量的异同,为类似深井接地极接地电阻测量以及相关标准修订提供了参考。     

考虑大地影响的直线法测量大型地网的接地阻抗

在使用直线法测量大型变电站（厂）地网的接地阻抗时,由于地网敷设面积广泛导致周围土壤电阻率存在不均匀分布,使得测量时零电位点难以选取;另外由于电压、电流测量引线平行距离较长导致二者之间通过大地耦合得到的互感阻抗值较大,相对于地网本身的接地阻抗不能被忽略。这两方面的影响会导致直线法测量误差增大。提出一种考虑不均匀土壤电阻率和互感抗影响的大型地网接地阻抗测试新方法,通过电压极多点测量数据拟合找到准确的零电位点和对应的电阻分量值,通过对不同共线长度下的电感分量数据进行拟合计算,剔除测试数据中的互感抗分量。通过CDEGS软件进行仿真,验证了实测数据和仿真数据相差不超过5%,说明以上方法可有效地消除土壤不均匀分布及测试线互感对接地阻抗测量值的影响量,提高了测量的准确性。     

复杂测试条件下分层土壤模型的建立

针对任意布置电压和电流测量极情况下反演土壤模型的计算方法,以及变电站进行后期扩建时测量土壤参数时应选择的测试极与接地网最小距离的问题,基于水平多层土壤中的格林函数和不等间距接地网计算模型,建立了任意布置接地极和考虑接地网影响情况下土壤水平分层模型参数的反演计算方法.在验证该计算方法的同时,说明了等距四极法、直线四极法、...     

地表垂直落差对接地网接地电阻测量的影响及改善措施

山地河流地形处接地网接地电阻测量时测量电极布置位置对测量结果影响显著。为此,在传统垂直3层土壤结构等效模型的基础上考虑了水、岸之间的垂直落差,构建了与实际地貌更贴合的考虑地表垂直落差的土壤结构模型。计算得到了电流注入地网时地表电位分布规律及接地网接地电阻值,分析得到采用规程法测量接地电阻时不同测量电极布置位置对接地电阻测量的影响,并对测量时补偿点位置的修正方法进行了分析和探讨,提出了不同电极布置条件下补偿点位置的修正方法。分析表明:当水电站接地系统周围地表存在显著垂直落差时,地表电位在近水土壤区域存在严重畸变;采用规程法沿河布线测量接地电阻,当电极位置距河边的水平距离50 m时,接地电阻及电压极补偿点位置测量结果跳变剧烈,测量结果随着其距离的增大而趋于稳定值;此时补偿点位置较‘0.618’而言更偏向地网侧,其具体值随土壤电阻率反射系数的增大而减小。该研究结果可以为复杂土壤结构中接地网接地电阻的测量提供参考。     

三极直线法测量接地阻抗的误差分析研究

通过推导均匀土壤中半球状接地极的接地阻抗采用三极直线法测试的误差公式和实际测试,指出按DL/T 475-2006《接地装置特性参数测量导则》(简称:《导则》)中的直线法的测试结果来判断接地阻抗误差较大,不够准确,应予以适当地修正。工程实际测量数据表明:接地阻抗的测量误差由于受制于电压极距与电流极距的倍数、电流极距与接地装置等效直径的倍数影响,很难达到《导则》要求,应将导则中"三次测试结果误差在5%以内"修正为"三次测试结果误差在11%以内",对现场实际测量才具有指导意义。     

变电站接地网不同接地材料接地特性研究

针对电力系统变电站接地网现行的铜、钢以及铜包钢等金属接地材料接地特性的不同,对比分析了铜、钢及铜包钢接地材料的使用成本及腐蚀特性。通过计算对比分析不同土壤条件和不同接地面积下,铜、钢及铜包钢接地网的接地电阻、网内电位差、接触电压以及跨步电压的不同特征。本文所做工作为变电站接地网的材料选择及优化改造提供参考。     

接地电阻测量与三维地网

许多发、变电站建在山区或者周边环境比较恶劣,所处位置的土壤电阻率比较大,即便是建在城市中的发、变电站也要受到占地面积的限制。因此如何在这些高土壤电阻率、扩张裕度有限的地区,使发、变电站地网满足设计规范标准,以确保人身及设备的安全,则是人们所关心的问题。首先需要准确测量接地电阻的大小,测量接地电阻的方法很多,通过分析接地电阻测量的基本原理,探讨理想接地球体状况下的三极直线法（0．618法）和三极三角形法（30°夹角法）,对类似接地工程的设计、施工及测量具有一定的参考价值和借鉴作用。实践表明：增设垂直接地体,采用三维立体接地网（文中简称三维地网）新技术,对于降低接地网接地电阻、减小接触电压和跨步电压是一项行之有效的措施。     

大型变电站接地网接地阻抗与接地电阻的差异

采用基于场路结合方法开发的接地网接地参数数值计算软件分析了接地网的接地阻抗与接地电阻的差 异。计算结果表明:接地电阻的概念只适用于小型接地网;随着接地网占地面积的加大以及土壤电阻率的降低,接地阻抗中感性分量的作用越来越大,大型地网应采用接地阻抗设计。     

斜置接地体对地网接地电阻的影响分析

利用平均电位法对单根斜置接地体和多根斜置接地体的接地电阻公式进行推导。单根接地体的接地电阻随着倾斜的角度增加而增大。水平地网的四角增加接地极后,接地电阻明显降低;纵向接地极的倾斜角度与地网接地电阻有很大关系,且倾斜角度为30°到60°之间时接地电阻较小,相差不大。文章从理论上证明斜接地极法的可行性,得出的结论在变电站接地降阻工程中具有实际意义。     

High-Resistance Grounding

High-resistance grounding of electrical power systems offers many of the advantages of both solidly grounded systems and ungrounded systems, including practical suppression of transient overvoltages, practical reduction of equipment damage due to ground fault, and the ability to continue to operate a system with a ground fault present on one phase. The design, application, packaging, and field testing of high-resistance grounding systems, including a practical method of fault location, are described.     

实用的多根接地电极的接地电阻计算

介绍了改进线电流法,计算出单根垂直接地电极较为准确的接地电阻值.引入相似比和耦合电阻的概念,得到标准双棒形接地电极耦合电阻曲线.并在此基础上推导出多根电极在不同排列方式下的接地电阻计算公式,可以满足工程实际要求.     

伸长接地体冲击接地电阻计算

为较准确解决伸长接地体冲击接地电阻的计算问题 ,采用非线性差分电路模型 ,导出了一种考虑土壤火花放电特性的伸长接地体冲击接地电阻的计算方法。利用该法求得了伸长接地体冲击接地电阻与雷电流幅值及接地体长度的一组关系 ,计算结果与国家电力行业标准及现场试验结果接近 ,可供工程实际参考     

基于小电流灵活接地的单相接地处理

为了更好地利用中性点不接地和经消弧线圈接地的运行优点,更好地应对电力系统发生的单相接地故障,提出一种基于小电流灵活接地方式的单相接地故障处理及控制方法.通过开关控制消弧线圈的投切完成系统中性点不接地方式和经消弧线圈接地方式之间的转换,系统正常运行时消弧线圈为断开状态,若系统发生单相接地故障,迅速采集故障零序信号后,马上投入消弧线圈进行补偿.利用采集获得的故障零序信号,大大提高故障选线的准确性.通过对本控制流程中的故障选线和消弧线圈补偿效果等方面的分析,并用Matlab建立仿真模型进行仿真分析,大量仿真表明该方法的正确性和可行性.     

斜接地极对改善接地网接地性能作的作用

通过比较对接地网增加不同形式接地极的效果,分析了斜接地极对改善接地网接地性能的作用及其优点,并通过工程实例进行了验证.斜接地极不仅可以起到深井接地极的作用,在无需征地的情况下还可以起到等效扩大接地网面积的作用,且斜接地极相互之间的屏蔽作用比垂直接地极的屏蔽作用小得多,因而在均匀土壤中使用斜接地极比使用相同长度的垂直接地极更有效.当深层土壤电阻率高于表层土壤电阻率时,使用斜接地极的均压降阻效果更佳.