土壤狀況復雜地區(qū)變電站接地方法的設計研究.pdf

1、近年來,隨著電力系統(tǒng)容量的急劇增大,入地短路電流大幅上升。多數(shù)變電站建于土壤狀況復雜地區(qū),如何根據實際的不均勻土壤,結合新的施工工藝,在面積有限、土壤電阻率較高地區(qū)設計出符合國家規(guī)程規(guī)定的接地系統(tǒng)是保障電力系統(tǒng)運行人員和設備安全的一項重要工作。國內外研究表明分層土壤結構模型能夠描述實際的不均勻土壤,是進行接地設計的基礎,而在大多數(shù)情況下兩層土壤模型足以很好的描述實際的土壤構造。論文的研究內容包括兩層土壤結構模型下的土壤參數(shù)分析、任意形狀

2、地網接地電阻的解析簡化計算、空腹式接地裝置接地電阻計算。在分層土壤模型下,隨測量間距變化的視在電阻率曲線是科學分析土壤結構的基礎。論文采用電磁場理論推導得到視在電阻率的解析表達式,利用非線性優(yōu)化方法求解土壤結構參數(shù),編制了相應的計算程序,并通過仿真計算與現(xiàn)場數(shù)據處理對算法進行了驗證。傳統(tǒng)的兩層土壤模型下接地電阻的計算公式復雜且都需要查詢專門的圖表來確定其中的一些參數(shù),使用起來非常不方便且應用范圍較小。近年來Salama-Chow基于多重

3、鏡像和綜合漸近線原理推導了兩層土壤模型接地電阻計算公式,概念清晰,計算簡便,缺點是在某些情況(尤其是在計算大型地網時)下計算誤差較大且只能適用于正方形地網。論文從推導理論和方法上對該公式出現(xiàn)誤差的原因進行了分析,提出了改進的計算公式并將其擴大到任意形狀的地網,并與精確的計算機數(shù)值方法計算結果和工程實例測量結果進行了驗證,減小了該公式的計算誤差并擴大了其使用范圍。工程實際應用表明,在變電站占地面積較小且土壤電阻率較高時,采用以散流為核心的