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空腹式接地装置及其应用研究

作　者: 赵爱华
导　师: 陈先禄
学　校: 重庆大学
专　业: 电气工程
关键词: 空腹式接地装置屏蔽地电流场接地坑接地电阻
分类号: TM862
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 89次
引　用: 3次
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内容摘要

近几年来,空腹式接地装置作为一种新型的接地装置,在高土壤电阻率地区和接地面积较小的工程中得到了应用,并取得了良好的效果。但是,如何计算空腹式接地装置的接地电阻,在变电站中使用的设计计算方法等理论和工程应用等问题,却迄今为止没有人进行相应的研究。这些问题对空腹式接地装置的进一步推广和合理应用有重要的意义。本文根据地电流场理论,结合空腹式接地体的结构特点,建立了空腹式接地装置运行时的物理模型。根据电场计算方法和物理模型建立了空腹式接地装置的计算等效模型。基于空腹式接地体自身的特点和对接地电阻的计算精度的要求,选用表面电荷法作为电场数值计算方法。在传统的表面电荷法的基础上,进行了一些改进,并编制了相应的计算软件。将软件的计算结果与标准半球接地体的接地电阻的理论公式计算值相比较,二者比较吻合,证明了计算模型和计算方法的正确性,程序的计算精度完全满足工程要求。本文通过大量的仿真计算,分析了空腹式接地装置的接地电阻与接地体的底面直径、高和埋深等影响因素的关系。同时分析了接地坑降低接地电阻的效果,接地坑回填土的电阻率,接地坑的截面直径,接地坑的深度对接地装置接地电阻的影响。得到的结果对空腹式接地装置的设计和运行有重要的参考价值。本文通过实验室模拟试验,进一步检验了所建立的物理模型、计算等效模型和程序的正确性。并通过模拟试验分析了接地坑、自然水对降低空腹式接地装置的接地电阻的作用。本文分析了工程应用中空腹式接地装置之间的屏蔽作用和空腹式装置与水平地网之间的屏蔽作用,并提出了空腹式装置的工程设计计算方法。结合论文的研究工作,完成了两个变电站的改造和设计,取得了理想的结果。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-8
1 绪论  8-14
  1.1 课题的提出和意义  8-10
  1.2 接地装置及降低接地电阻方法的发展现状和趋势  10-12
    1.2.1 接地装置的发展现状和趋势  10-11
    1.2.2 降低接地电阻的方法的现状  11-12
  1.3 研究内容及主要工作  12-14
2 空腹式接地装置及其接地电阻计算方法  14-28
  2.1 引言  14
  2.2 空腹式接地装置  14-16
    2.2.1 结构特点  14-15
    2.2.2 作用原理定性分析  15-16
  2.3 空腹式接地装置的物理模型  16-20
    2.3.1 基本原理  17-19
    2.3.2 空腹式接地装置物理模型  19-20
  2.4 空腹式接地装置的计算模型  20-21
  2.5 接地电阻的数值计算方法  21-25
    2.5.1 电场的数值计算方法  21-22
    2.5.2 表面电荷法  22-25
  2.6 程序说明  25-26
  2.7 计算结果及其验证  26-27
  2.8 小结  27-28
3 空腹式接地装置接地电阻影响因素  28-41
  3.1 引言  28
  3.2 接地电阻影响因素  28-35
    3.2.1 土壤电阻率  28-29
    3.2.2 接地体高度  29-33
    3.2.3 接地体底面直径  33-35
    3.2.4 接地体埋深  35
  3.3 接地坑的降阻作用  35-39
    3.3.1 回填土电阻率的影响  36-38
    3.3.2 接地坑的形状大小的影响  38-39
  3.4 几种形状接地体的比较  39-40
  3.5 小结  40-41
4 空腹式接地装置模拟试验  41-47
  4.1 引言  41
  4.2 试验简介  41-43
    4.2.1 试验原理及接线  41-42
    4.2.2 试验步骤  42-43
  4.3 试验结果及其分析  43-46
    4.3.1 对SZJ型接地装置计算接地电阻R0的理论计算的检验  43-44
    4.3.2 对SZJ型接地装置接地坑的作用进行检验  44-45
    4.3.3 水的降阻效果分析  45-46
  4.4 小结  46-47
5 空腹式接地装置工程应用  47-55
  5.1 引言  47
  5.2 复合接地电阻的分析计算  47-52
    5.2.1 空腹式接地体之间的屏蔽作用  48-50
    5.2.2 空腹式接地体与水平地网之间的屏蔽作用  50-52
  5.3 空腹式接地体使用方法  52
  5.4 空腹式接地装置的工程应用  52-54
  5.5 小结  54-55
6 结论  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-60

空腹式接地装置及其应用研究

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