接地装置

接地可分为保护接地、工作接地、防雷接地、静电接地和隔离接地。 接地装置的组成 接地体分为自然接地体与人工接地体。接地装置能否符合要求,主要指标就是接地电阻。接地电阻指的是接地体的流散电阻与接地线电阻、接地体电阻的总和。它又分为工频接地电阻与冲击接地电阻两种。接地电阻的大小主要由土壤电阻率、接地体尺寸、形状、埋入深度、接地线与接地体的连接情况决定。由于接地线与接地体的电阻相对较小,可认为接地电阻主要是指接地体的流散     

弱电设备的雷电危害分析及保护（下）

接地在电力技术中是指用导体与大地相连。在电子技术中的接地,可能就与大地毫不相关,它只是电路中的一个等电位。按接地的作用可分为功能性接地和保护性接地。为保证电气设备正常运行或电气系统低噪声接地称为功能性接地,它分为工作接地、逻辑接地、信号接地和屏蔽接地等。为了防止人、畜或设备因电击而造成伤亡或损坏的接地称为保护性接地,它分为保护接地、防雷接地和防静电接地。由弱电设备构成的系统这几种接地类型都会遇到。     

小电流接地故障选线问题中交流信号的采集与处理

我国电力系统按照中性点接地方式的不同可划分为2大类：大电流接地方式和小电流接地方式。大电流接地方式就是指中性点有效接地方式，包括中性点直接接地和中性点经低阻接地等；小电流接地方式就是指中性点非有效接地方式，包括中性点不接地、中性点经高阻接地和中性点经消弧线圈接地等。     

关于配电电缆网中性点接地方式的选择

配电中压电网中性点的接地方式主要包括有效接地（直接接地、低阻接地、电抗接地）和非有效接地（不接地、高阻接地、消弧线圈接地——又称为谐振接地）。在我国，传统上以不接地方式为主，近年谐振接地和小电阻接地方式得到较为广泛的应用。     

引外接地对降低接地网接地阻抗的作用

采用接地网工频接地参数分析软件,计算了引外接地网对降低主接地网接地阻抗的作用。计算结果表明,随着辅助接地网与主接地网之间的距离的增加,辅助接地网的作用逐渐减小;并且在土壤电阻率较高的地区,引外接地具有较好的降低主接地网接地阻抗的作用。     

三种深井接地方式的适用性

介绍了常规深井接地、深井爆破接地、深水井接地等三种深井接地方式的降低接地电阻的工作原理，分析了这三种深井接地的使用条件和适用范围，指出常规深井接地适用于中、低电阻率土壤，深井爆破接地适用于高电阻率土壤，深水井接地适用于中、高电阻率土壤，三种深井接地有很强的互补性。     

接地材料对大型水电站接地阻抗的影响

对于大型水电站接地系统,由于面积巨大、分散布置、联系松散、土壤电阻率不均匀,接地材料的纵向阻抗特性可能会对接地电阻有较大影响。针对水电站接地网分布的特点,基于场路耦合方法,建立考虑接地材料影响的水电站接地网不等电位分析模型,计算分析了常用铜、钢等接地材料在不同土壤模型、电流入地点位置下的水电站接地阻抗,提出了合理利用接地材料降低巨型接地网接地电阻的措施。由计算结果可知,虽然接地材料对联系紧密的变电站接地网接地电阻基本无影响,但对大型水电站接地网接地电阻影响很大。当电流入地点位于岸上时,钢和铜接地网之间的接地电阻相差可达2倍以上。传统的接地计算公式已经不能满足实际需要,必须依靠数值分析计算来合理设计接地系统。使用铜接地材料可以明显降低水电站的接地电阻,建议在接地网骨干连接线中使用铜材,以达到经济有效地降阻。     

接地网电流分布的测量与分析

由于在实际接地网中测量接地网电流是不可能的，因此，提出了一种实验室接地模拟的方法来分析实际接地网的电流分布，即在实验水池中，用电量隔离传感器测量接地网的电流分布，测出不同接地网——单根垂直接地体、十字形接地网、水平接地网、复合接地网的电流分布，所得的实验结果为研究接地网中的电位分布及接地网的设计提供较准确的科学数据。     

《水力发电厂接地设计技术导则》中矩形接地网接地电阻公式的拓展

基于等效矩形接地网变换公式^[1],导出了任意形状接地网的接地电阻计算公式,并利用该公式将1999年实施的《水力发电厂接地设计技术导则》中的矩形接地网的接地电阻公式拓展成任意形状接地网的接地电阻公式。     

基于柔性石墨复合接地模块的配电杆塔接地降阻研究

配电线路中接地装置的接地性能对配电线路稳定运行非常重要,降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平,减少线路雷击跳闸率的主要措施。为研究杆塔接地网敷设柔性石墨复合接地模块的杆塔接地降阻情况,建立2种敷设柔性石墨复合接地模块的杆塔接地网降阻模型,分析接地网尺寸、石墨接地模块长度、石墨接地模块数量和土壤电阻率对杆塔降阻的影响,并进一步分析石墨接地模块长度、石墨接地模块数量和石墨接地模块敷设方式对杆塔降阻效率的影响。研究结果表明:在杆塔接地网上敷设柔性石墨复合接地模块,杆塔接地电阻明显降低,随着石墨接地模块长度和石墨接地模块数量的增加,杆塔接地电阻逐渐降低,石墨接地模块长度和数量对杆塔接地网的降阻效率有明显的影响,而土壤电阻率对杆塔接地网的降阻效率的影响很小,水平敷设柔性石墨复合接地模块比垂直敷设降阻效果更好。研究结果可为实际配电线路杆塔接地降阻提供参考。     

接地材料对杆塔接地装置冲击接地阻抗的影响

雷电流通过接地装置散流时,接地装置本身和土壤电阻率的大小都会影响散流过程,从而影响接地装置的冲击接地阻抗。基于电磁场和电路相结合的计算方法,使用自主开发的软件,计算了接地本体材料、不同接地体长度、直径和不同土壤电阻率对冲击接地阻抗的影响,并通过时域电压波形对这几个参数影响冲击接地阻抗的机理进行分析。由计算结果可知,接地体的磁导率对冲击接地阻抗影响很大。在接地体成本固定的情况下,铜接地装置的接地体长度越长,冲击接地阻抗越小。钢接地装置的接地体长度即使增长,但由于有效长度有限,其冲击接地阻抗降低幅度并不明显。随着土壤电阻率的增大,铜接地装置的冲击接地阻抗线性增加,而钢接地装置的冲击接地阻抗增加趋于平缓。     

单根伸长接地体的冲击特性与仿真模型的研究

冲击接地阻抗是影响输电线路防雷等级和雷击跳闸率的重要因素。目前,通常采用模拟试验或者仿真计算来研究冲击接地阻抗,无法真实反映接地体冲击接地特性。为了研究接地体在冲击电流下的特性,本文采用大型冲击电流发生器对接地体进行真型试验研究,以多种型式接地体为研究对象,讨论了冲击电流幅值和接地极尺寸对接地体冲击特性的影响并建立了接地体冲击接地阻抗EMTP仿真模型。试验结果表明,冲击电流幅值升高、接地体长度增加或截面直径增大都会使冲击接地阻抗降低,且接地体长度和冲击电流幅值的影响均出现饱和现象;仿真结果表明,通过分段π型等值电路Models模型建立的接地体冲击接地阻抗仿真模型可有效计算接地体冲击接地阻抗。     

复合接地消弧方式接地故障分析及保护对策

论述了配电网中性点典型接地方式和复合接地消弧方式的接线形式。围绕单相接地故障分析,在广泛调研和梳理10 kV配电网典型网络结构及接入设备基础上,遵循现有电力设计标准规范,建立了反映配电网工程实际的精准仿真模型。分别阐述了转移接地方式和智能接地方式的工作原理,仿真分析了其故障处理过程,并提出一种利用本线路故障接地和操作接地的暂态信号首半波接地故障进行选线的方法,同时分析了过渡电阻对智能多模接地方式下零序电流保护的影响,为复合接地消弧方式的工程应用奠定了坚实的理论基础。     

垂直接地极对输电线路杆塔接地电阻的影响效果

本文利用相关规程规定的接地电阻计算方法,研究了垂直接地体的不同间隔距离、长度和等效直径对杆塔接地电阻的影响效果。通过计算发现,随着垂直接地极间隔距离的减小、长度和等效直径的增加,杆塔接地装置的整体接地电阻不断降低,但降低的幅度不断下降,整体接地电阻最后趋于饱和。最后本文提出了典型设计参数下,垂直接地极间隔距离、单根长度和等效直径对整体接地电阻的影响范围。通过设置不同的垂直接地极参数,可以取得不同的降阻效果,为杆塔接地装置的设计及改造提供参考。     

接地降阻措施的应用分析

结合接地工程实践,分析目前接地工程中主要采用的降阻措施,如外延接地、深井接地、接地降阻剂、水下地网和自然接地体的利用等,对各种降阻措施的具体应用进行技术经济比较分析,所得结论对电力系统接地工程具有参考价值.     

配电网混合接地运行分析

配电网接地方式改造面临小电阻接地系统同原有的消弧线圈接地系统混合运行的情况,文中以研究混合接地系统运行对原有保护的影响与改进为主要目的,对单相接地故障进行理论分析,运用实际参数建立混合接地系统模型进行单相接地故障仿真,对单独接地和混合接地系统各量进行对比分析,得出混合运行情况下消弧线圈接地系统侧的接地故障将会引起小电阻接地系统保护误动,最后提出有效的混合接地运行系统零序保护的改进方案。具有很强的工程运用价值。     

基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理

针对中性点非有效接地配电网单相接地故障处理难题,提出一种基于故障相接地的配电网单相接地故障自动处理方案。自动化系统由变电站内的故障相接地熄弧选线装置和配置于馈线开关的故障相接地启动保护装置构成。通过采用故障相接地手段实现单相接地故障的可靠熄弧,利用故障相接地断开前后的零序电压和零序电流变化特征实现永久性单相接地故障选线、选段、隔离和健全区域供电恢复。通过对故障相接地断开前后系统零序电压和零序电流的变化规律分析,构造了基于故障相接地断开前后基波零序电流比值的单相接地选线和选段判据。讨论了单相接地故障处理启动判据、故障相接地断开时刻感知、故障相接地断开前中性点中电阻投入必要性等关键技术问题。结合实例对所提出的单相接地故障处理过程进行了说明,并开展了实验验证,结果表明了所提出方法的可行性和有效性。     

垂直接地极的降阻性能研究

接地网是保证变电站安全的重要设施,垂直接地极是变电站降低接地电阻的常用措施之一。文章选取110kV、220kV、500kV和1000kV电压等级变电站中的典型接地网进行仿真研究。对于均匀土壤,从接地网面积、垂直接地极长度、根数3方面研究了垂直接地极的降阻效果,并引入了垂直接地极长度与接地网对角线长度的比值来描述不同面积接地网中垂直接地极的降阻效果;对于双层土壤,将接地网分为大面积和小面积两类,研究了反射系数和上层土壤厚度对垂直接地极降阻效果的影响。研究结果表明,长垂直接地极对于所在土壤存在下层低电阻率的接地系统尤其有效。     

大庆电网中性点接地方式分析

以大庆电网为例,探讨大电流接地系统和小电流接地系统中性点的接地方式。分析当系统发生故障时,不同的接地方式对设备绝缘、继电保护装置、通信设备、电网结构影响的差别。论证小电流接地系统低电阻接地和谐振接地方式对不同类型配电网的应用。     

接地装置模拟试验研究

接地装置模拟试验是依据电场模拟理论,将接地装置按几何尺寸等比例放大或缩小,通过试验研究,得出接地电阻与接地体形状、尺寸等诸多因素的关系。这将对实际接地装置的设计、施工起到很好的指导作用。