大中型水電站接地網(wǎng)設(shè)計分析與研究.pdf

1、大中型水電站接地網(wǎng)設(shè)計分析與研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：成文杰指導(dǎo)教師：劉渝根教授專業(yè)：電氣工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)電氣工程學(xué)院二O一三年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要水電站良好的接地系統(tǒng)是維護(hù)電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行、保障運(yùn)行人員和電氣設(shè)備安全的根本保證，因此，接地網(wǎng)問題的研究在大中型水電站電氣設(shè)計中占有重要地位。大多數(shù)水電站建于土壤狀況復(fù)雜的地區(qū)，并且隨著電力系統(tǒng)容量的不斷增大，入地短路電流大幅升高，采用傳統(tǒng)

2、的經(jīng)驗公式設(shè)計計算方法很難滿足現(xiàn)代接地網(wǎng)設(shè)計的要求，現(xiàn)代計算機(jī)的應(yīng)用為復(fù)雜土壤結(jié)構(gòu)下土壤模型的建立以及接地網(wǎng)的設(shè)計計算提供了有效手段。研究表明，實際的非均勻土壤可以采用分層土壤結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行模擬，這是接地網(wǎng)設(shè)計的基礎(chǔ)。本文根據(jù)大中型水電站的實際情況，提出了水平和垂直復(fù)合分層土壤結(jié)構(gòu)模型；以恒定電場中點(diǎn)電流源格林函數(shù)的求取方法為理論依據(jù)，結(jié)合復(fù)鏡像法和邊界條件，推導(dǎo)得出了復(fù)合分層土壤模型中點(diǎn)電流源的格林函數(shù)，并用MATLAB軟件編寫了采用復(fù)

3、合分層土壤模型計算接地網(wǎng)接地電阻的程序，實現(xiàn)接地網(wǎng)導(dǎo)體微段劃分后電位計算系數(shù)矩陣的計算，并根據(jù)電位計算系數(shù)矩陣得到水下接地網(wǎng)的接地電阻值；為驗證程序的正確性，文中提供了不同情況下的計算實例，并將計算結(jié)果分別與CDEGS軟件計算結(jié)果以及他人研究成果進(jìn)行對比。本文以梨園水電站為例，對其接地系統(tǒng)進(jìn)行了研究。首先，分別采用規(guī)程法和ATP軟件對梨園水電站各短路形式的短路電流進(jìn)行計算，并將所得結(jié)果進(jìn)行對比，得出梨園水電站最大入地短路電流，在此基礎(chǔ)上

4、確定梨園水電站接地網(wǎng)接地電阻允許值。其次，根據(jù)對接地網(wǎng)接地電阻影響因素仿真所得結(jié)論以及梨園水電站土壤電阻率的測量值，對梨園水電站水下接地網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計計算，得出梨園水電站現(xiàn)有接地系統(tǒng)接地電阻不滿足要求；依據(jù)接觸電壓和跨步電勢允許值，對出線平臺和主變室接地網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化，擬確定出線平臺接地網(wǎng)采用均壓導(dǎo)體根數(shù)為614的不等間距布置方案，主變室接地網(wǎng)采用均壓導(dǎo)體根數(shù)為613不等間距布置、5根30m垂直接地極的立體接地網(wǎng)方案。最后，基于對水電站接