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复杂土壤结构下的接地系统建模及降阻措施

作　者: 周炜明
导　师: 吴广宁
学　校: 西南交通大学
专　业: 电力系统及其自动化
关键词: 接地系统土壤模型水平分层分块降阻措施接地模块
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

变电站、换流站接地系统是保证人身和电气设备安全、维护电力系统可靠运行的重要措施,因此变电站、换流站接地网设计是重要的电气设计之一。随着电力系统容量不断增大,故障时流入地网的电流将随之增大,特别是特高压换流站的入地电流更可高达30kA,如何设计地网从而使接地电阻等重要参数使其符合相关国家标准,是摆在设计者面前的重要课题,其中又以土壤模型的建立为关键。以往的对这类问题的考虑大都是使用均匀或者是水平双层土壤模型来考虑,但是在土壤情况复杂的地区,这种方法会带来较大的误差。如何真实、有效地建立接地系统的土壤模型成为电力系统十分重要的问题。近年来,接地系统降阻是人们关注的课题,作为降阻措施之一的接地模块由于其特有的优点,被广泛的应用在接地系统降阻设计中,因此有必要研究接地系统的土壤模型设计和降阻措施。本文首先针对土壤中存在的异质土壤,通过计算机软件仿真的方法,总结出了其在不同条件下的影响规律,并提出了相应的处理方法。其次,应用了体积加权平均法来计算楚雄±800kV特高压换流站土壤挖方回填土的电阻率,然后应用水平分层分块的方法来建立符合更实际情况的土壤模型。最后根据计算出来的土壤模型以及短路电流等数据,计算换流站的各项参数,并通过调整地网从而使参数达到安全要求。在降阻措施方面,本文重点研究了非金属接地模块。通过研究不同的配比实验对模块本身电阻率以及其冲击接地电阻的影响。通过仿真的方法,更改模块以及地网的参数,总结并提出了接地模块的安装建议,具有一定的工程实用价值。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-19
  1.1 研究意义  10-11
  1.2 国内外现状分析  11-17
    1.2.1 接地系统的土壤模型  11-13
    1.2.2 降低接地电阻措施的研究  13-15
    1.2.3 仿真软件介绍  15-17
  1.3 本论文主要工作  17-19
第2章异质土壤的影响规律  19-28
  2.1 周围土壤不同时的异质土壤的影响分析  19-22
  2.2 异质土壤截面积大小的影响分析  22-24
  2.3 异质土壤深度的影响分析  24-28
第3章楚雄换流站接地系统的设计  28-49
  3.1 接地系统设计步骤  28-32
  3.2 土壤模型的研究  32-43
    3.2.1 土壤的挖填方  32-34
    3.2.2 换流站土壤水平分层分块  34-39
    3.2.3 周围自然土壤电阻率的确定  39-43
  3.3 楚雄换流站接地网计算分析  43-49
    3.3.1 入地短路电流  43-44
    3.3.2 接地导体截面积  44-45
    3.3.3 接地网计算分析  45-49
第4章接地模块及其工作规律  49-62
  4.1 非金属接地模块成份配比对其电阻率的影响  49-56
    4.1.1 非金属接地模块的组成及其工作原理  49-50
    4.1.2 非金属接地模块测试试验  50-52
    4.1.3 非金属接地模块冲击电阻试验  52-56
  4.2 接地模块对地网接地电阻的影响  56-62
    4.2.1 接地模块的位置对降阻效果的影响分析  56-57
    4.2.2 接地网面积对降阻效果的影响分析  57-59
    4.2.3 土壤电阻率对降阻效果的影响分析  59-62
结论  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-69
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  69-70

复杂土壤结构下的接地系统建模及降阻措施

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