基于CDEGS仿真计算的变电站接地系统设计

随着接地技术研究的不断深入,接地系统各项指标参数的计算也变得越来越精确。基于CDEGS软件系统中的各个模块对典型变电站接地网设计工作进行整合。首先运用其中RESAP模块的功能对土壤视在电阻率与测量间距之间的关系进行分析计算,建立拟建址地的土壤实际分层结构模型;其次运用FCDIST模块计算故障电流在接地系统以及接入其中的架空地线或者中性线间的分布情况;最后运用MALZ模块对变电站接地系统的安全性进行分析,对各项因素对地表跨步电压分布的影响进行模拟。最终确定该变电站接地网的设计方案,并结合建成的接地网实测接地电阻反演校验仿真计算的准确性。     

安康地区某110 kV变电站接地网优化研究

针对安康地区某110 kV变电站工频接地电阻偏高的问题,建立土壤模型,利用计算接地网接地电阻、接触电压和跨步电压的分析软件,分析了影响该接地网参数的主要因素,提出了降低变电站接地电阻的措施。在此基础上,又对变电站接触电压过高的问题,提出了采用最优压缩比优化接地网结构的措施,进一步降低了接地网的接地电阻、接触电压和跨步电压,满足了该变电站接地网的设计要求。     

安康地区某110kV变电站接地网优化研究

针对安康地区某110kV变电站工频接地电阻偏高的问题,建立土壤模型,利用计算接地网接地电阻、接触电压和跨步电压的分析软件,分析了影响该接地网参数的主要因素,提出了降低变电站接地电阻的措施。在此基础上,又对变电站接触电压过高的问题,提出了采用最优压缩比优化接地网结构的措施,进一步降低了接地网的接地电阻、接触电压和跨步电压,满足了该变电站接地网的设计要求。     

接地网相关接地参数计算与仿真

常规的接地网参数计算方法只能得出接地参数的数值,不能直观反映跨步电压、接触电压和地面电位的分布,为此,提出了接地网参数数值计算方法。根据电流场理论,运用边界元法对接地网进行数学建模,通过Matlab软件计算了垂直二层介质下的接地电阻,同时借助其图像功能直观反映接地网的跨步电压、接触电压以及地面电位的分布。算例表明,该算法精确度高,能够适用于接地网接地参数的研究及工程应用。     

柔性石墨接地体与金属接地体工频接地性能对比

为了研究柔性石墨接地材料与金属材料接地网的工频接地性能及其在发、变电站大型地网应用的可行性,使用仿真软件CDEGS计算了不同条件下两者的工频接地电阻、接触电压及跨步电压。结果表明:柔性石墨接地材料在低电阻率、大面积接地网的接地电阻与金属材料差别较大;接地网边角注流时,柔性石墨接地材料接地网的接触电压及跨步电压随着土壤电阻率的增大与金属接地材料的差异减小,这种差异随着接地网面积的增大趋于增大;合理设计接地线引线位置、优化接地网结构以及提高柔性石墨接地材料自身电导率,能拓宽其在发、变电站接地网的应用前景。     

特高压变电站接地优化设计

特高压变电站电压等级高、容量大,接地短路电流较大,为保证其接地系统具有良好的散流效果,确保人身和设备的安全,应对接地设计进行优化,均衡接地网地表位分布,降低接地电阻、接触电压和跨步电压。以某1 000 kV特高压变电站为例,采用CDEGS软件作为仿真工具,考虑变电站实际占地面积和几何结构,结合当地季节因素,通过分析接地网埋深、不等间距布置、垂直接地极对接地系统关键参数的影响,以降低接地电阻、接触电压和跨步电压为目标,对接地设计进行优化,并分析了优化后的接地设计对改善接地效果的影响。     

客户端20kV变电所接地电阻值的探讨

阐述了小电阻接地的20kV供电系统中对接地电阻的要求,分析了不同点接地故障时最大入地电流计算,以及对20kV供电系统接地网的跨步电压和接触电压的验算。     

CDEGS在复杂大型接地网优化设计中的应用研究

如何有效地降低接地电阻、最大接触电压和最大跨步电压是复杂大型接地网设计经常碰到的一个难题。应用CDEGS仿真分析传统经验法设计的一个500 kV变电站接地网存在危险过电压、资源浪费等现象,通过大量仿真研究,找到该地网设计的最佳方案。CDEGS在土壤、地网建模等方面有着精确、灵活的优势,应用它进行复杂大型接地网设计能够取得良好技术经济效益,保证地网运行安全可靠。     

某大型海底隧道接地网特性计算

鉴于现有的用于计算发变电站地网的解析公式对特殊形状的大型海底隧道接地网并不适用,采用有限元法对某大型海底隧道接地网建立了计算模型,得到该地网的接地电阻、最大地网电位升、跨步电压、接触电压等参数,并参照相关规程对计算结果进行了综合评价。提出通过把隧道两端变电站地网与隧道地网并联的方法来降低隧道内部地网接地电阻并讨论了采用该方法需注意的相关问题。此研究成果对于大型海底隧道的接地网设计具有一定的指导价值。     

变电站接地网缺陷诊断系统

开发了一套变电站接地网缺陷检测系统,介绍了接地仿真软件CDEGS的功能及特点,并利用其中的MALZ模块对变电站接地网进行仿真计算。现场通过向接地网注入激励电流源,测量接地网各支路数据,并与CDEGS软件仿真计算的地表磁场分布结果进行对比分析,该系统可以准确检测接地网发生缺陷部位。     

110kV鹿邑变电站接地网改造研究

降低变电站的接地电阻、接触电压和跨步电压对保障变电站人员、设备安全特别重要。110kV鹿邑变电站因运行日久,地网腐蚀严重,已不能满足安全运行的要求。针对鹿邑变电站原有地网设计不规则的现状,运用CDEGS软件建立地网模型并仿真计算,提出两种地网改造方案。通过仿真分析结果得出敷设垂直接地极能有效地改善地网的接地性能。     

配电网接地选线装置的研制

针对配电网中性点经可控消弧线圈接地电网单相接地故障选线困难的实际,提出接地选线新方法。给出了零序电流比幅接地选线法理论推导,得出了小电流接地系统在正常运行和发生单相接地故障时系统主要物理量的计算公式。搭建了试验模型,介绍了控制器的硬件结构及主要软件流程。硬件系统由CPU模块、模拟量采集模块、开关量输入/输出模块、液晶显示模块、电源模块和通信接口等模块组成。实验表明,该装置运算速度快、选线准确、抗干扰能力强。     

高土壤电阻率变电站降阻措施分析及降阻目标选择

采用接地系统辅助设计软件包CDEGS,结合工程实例对局部换土、深井接地、引外接地和敷设接地极(接地模块或离子接地棒) 4种高土壤电阻率变电站常用降阻措施进行了仿真计算。基于计算结果分析了每种降阻措施的降阻特性,并提出了工程应用建议。此外,在确保人身和设备安全前提下,探讨了如何合理选择降阻目标避免过度设计。     

IEEE接地设计标准与我国接地设计标准的异同分析

国内设计院在电厂和变电站的接地设计时,一直使用中国的电力行业标准DL/T 621-1997标准,它与IEEE标准无论在设计方法还是原理等方面都存在较大差别,给涉外工程电气设计工作带来很大困难。在查阅了国内外接地相关标准及文献后,通过接地装置导体截面的选择、接地电阻值、接触电位差和跨步电位差要求值等3个方面,比较2个标准的主要异同点;逐一列举并讨论2种标准在这3个方面各自的特点和计算方法;并应用不同标准中的计算公式进行分析和推导,从而得出有助于涉外工程接地设计和计算的结论。     

接地不良缺陷对高压XLPE电缆终端的影响

为了研究接地不良对高压交联聚乙烯(XLPE)电缆终端的影响,通过ANSYS有限元分析软件建立电缆终端仿真模型以及在实验室环境下进行实物模拟实验,从高压XLPE电缆终端的电参数计算、温度场分析以及化学产物三方面,对接地不良缺陷给高压XLPE电缆终端造成的影响进行了研究,仿真及实物模拟实验结果均表明接地不良会导致高压XLPE电缆终端严重发热。研究结论说明终端接地不良将导致电压悬浮、流经绝缘屏蔽电流过大、温度异常升高,并会相伴产生金属氧化物、羧酸盐等多种化合物,对电缆安全运行造成严重影响。     

双回路电缆-架空线混合线路感应电压电流计算

双回路同沟电缆-同塔架空线混合线路感应电压和感应电流的计算是检修时接地刀闸选型的关键。电缆回路间感应电压电流的计算不同于架空线路。电缆金属护套对线芯具有静电屏蔽作用,根据护套接地方式不同其对线芯也具有不同的电磁屏蔽效果。文中针对220 kV双回路电缆-架空线混合线路开展运行线路对检修线路的电磁感应研究。首先根据电磁耦合推导出混合线路的感应电压、电流计算公式。其次仿真计算分析,分别研究混合线路中电缆段长度占比的变化对感应电压电流的影响;电缆护套单端接地、双端接地以及交叉互联两端接地3种接地方式对于感应电流的影响;接地刀闸等效接地电阻对于感应电流的影响。结果可为混合线路接地刀闸选型提供理论计算参考。     

发电机励磁和调速器模型参数对东北电网大扰动试验仿真计算的影响

应用电力系统分析综合程序PSASP，研究了发电机励磁和调速系统的模型参数对东北电网人工接地试验仿真计算的影响。发电机励磁参数调整对系统动态电压振荡频率、振荡幅度、电压上升速度有较明显的影响，对于电压相角和线路功率第1摆幅度有一定的影响。调速器模型及参数对系统扰动后稳态值的计算结果影响比较显著，而对于功率第1摆幅度影响很小。通过人工接地试验校核稳定计算中使用的负荷模型参数，必须考虑发电机励磁和调速系统模型参数的影响。     

关于接地工程中若干问题的分析和探讨

对目前在接地工程设计上相关参数取值中存在的问题如发电厂、变电所工频接地电阻的计算与控制值;地面跨步电压和设备接触电压的计算;设备接地引下线短路电流热稳定的校核;小型化变电所避雷针接地与主地网的处理和降阻措施和降阻材料的合理利用等进行了系统的讨论,分析了目前在接地设计和改造中在这些方面存在的误区和难题。探讨了发电厂、变电所主要参数的控制范围以及对接地装置安全运行的影响。提出用技术经济分析的方法进行接地设计和主要降阻措施的合理利用。     

基于高斯-赛德尔迭代法的电缆接地电流计算方法

基于经典的电缆金属护套接地电流计算模型,对原有的经典计算模型进行了改进.在接地电流计算中考虑了感应电压和电缆电容电流对实际测量数值的影响,推导出了高斯-赛德尔（Gauss-Seidel）迭代法求解接地电流计算的步骤,使计算结果更接近实际.应用计算机编程计算了南宁供电局某110 kV电缆线路的接地电流,并将计算结果与实际测量数据进行对比.分析结果显示,计算得出的数据与实际测量得到的数据大小和变化规律基本一致.此方法可作为电缆运行单位计算电缆接地电流等数据时参考.