本文選題：接地網(wǎng) + 暫態(tài)模型��； 參考：《沈陽工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：變電站的接地裝置是由地網(wǎng)導(dǎo)體、接地引下線以及避雷器等部分組成的,它是發(fā)電廠、變電站的重要組成部分。其中地網(wǎng)是由水平導(dǎo)體和垂直導(dǎo)體組成的具有泄流和均壓作用的網(wǎng)狀接地裝置。在系統(tǒng)發(fā)生故障時,能夠起到迅速泄放電流、改善地網(wǎng)導(dǎo)體和變電站場區(qū)地表電位分布的作用,是電力系統(tǒng)安全運行的重要舉措。近年來,我國電力系統(tǒng)快速發(fā)展,GIS變電站接地網(wǎng)的面積也在逐漸增大,當(dāng)變電站發(fā)生故障時,通過接地體流入地網(wǎng)的沖擊電流也在逐漸增加,造成地表電位分布不均或出現(xiàn)異常,給站內(nèi)工作人員的安全帶來威脅,使系統(tǒng)二次設(shè)備絕緣遭到破壞。因此,分析GIS變電站接地網(wǎng)的沖擊特性以及地表電位分布情況是一個重要的課題。本文考慮沖擊電流作用下地網(wǎng)導(dǎo)體的火花效應(yīng)和電感效應(yīng),考慮波在地網(wǎng)導(dǎo)體上的傳播過程,建立地網(wǎng)導(dǎo)體的暫態(tài)數(shù)學(xué)模型。首先,分析雷電流注入位置對地網(wǎng)導(dǎo)體各節(jié)點電壓波形以及幅值的影響,分析雷電流注入位置對地網(wǎng)導(dǎo)體中電流流散的影響,分析雷電流波形對接地網(wǎng)各節(jié)點電壓波峰值的影響。然后將仿真結(jié)果與國外參考文獻里面的試驗結(jié)果對比,來驗證本文地網(wǎng)暫態(tài)模型的有效性。其次,以某800kV GIS變電站接地網(wǎng)實際工程為例,根據(jù)變電站和接地網(wǎng)的實際布置圖,運用ANSYS建立接地網(wǎng)的三維有限元模型。計算變電站接地網(wǎng)在雷電流作用下的地表電位分布情況,然后分析了地網(wǎng)的埋設(shè)深度和土壤的電阻率對地表電位的影響規(guī)律。最后,計算了地網(wǎng)故障情況下的地表電位分布,結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的故障檢測方法,實現(xiàn)根據(jù)地表電位分布進行地網(wǎng)故障的有效識別。結(jié)果表明:地網(wǎng)在內(nèi)部注入雷電流時,注入點的電壓波峰值相比于在邊角注入時明顯減小。地網(wǎng)導(dǎo)體上各節(jié)點的電壓波峰值與它的波頭時間成反比。雷電流沿導(dǎo)體向土壤中流散過程中,導(dǎo)體內(nèi)的電流值逐漸減小,并且電流流散情況與注入點的位置有關(guān)。各節(jié)點的電壓波峰值與注入的沖擊電流的波頭時間成反比。地表電位最大值出現(xiàn)在雷電流注入點,地網(wǎng)的埋設(shè)深度和土壤電阻率的改變會影響地表電位值的大小。地網(wǎng)故障點區(qū)域附近的地表電位值出現(xiàn)明顯的陡降,并且地網(wǎng)上各點的地表電位值均會發(fā)生改變,結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障識別方法能夠?qū)崿F(xiàn)對地網(wǎng)斷裂故障的有效識別,有一定的工程實用價值。
[Abstract]:The grounding device of substation is composed of ground grid conductor, grounding lead line and arrester. It is an important part of power plant and substation. The earth net is a grid earthing device which consists of horizontal conductor and vertical conductor. It is an important measure for the safe operation of the power system to discharge the current rapidly and improve the surface potential distribution in the ground network conductor and substation field area when the system fails. In recent years, with the rapid development of power system in China, the area of grounding grid of GIS substation is increasing gradually. The surface potential distribution is uneven or abnormal, which threatens the safety of the staff in the station and destroys the insulation of the secondary equipment of the system. Therefore, it is an important task to analyze the impact characteristics and surface potential distribution of grounding grid in GIS substation. In this paper, considering the spark effect and inductance effect of the earth net conductor under the action of impulse current, and considering the propagation process of the wave on the earth net conductor, the transient mathematical model of the earth net conductor is established. Firstly, the influence of the lightning current injection position on the voltage waveform and amplitude of each node of the earth net conductor is analyzed, and the influence of the lightning current injection position on the current dispersion in the ground net conductor is analyzed. The effect of the peak voltage wave of each node in ground network is analyzed. Then the simulation results are compared with the experimental results in foreign references to verify the effectiveness of the proposed transient model. Secondly, taking the actual engineering of a 800 kV GIS substation grounding grid as an example, according to the actual layout of substation and grounding grid, the three-dimensional finite element model of grounding grid is established by using ANSYS. The distribution of ground potential of substation grounding grid under the action of lightning current is calculated, and then the influence of the depth of grounding grid and the resistivity of soil on the surface potential is analyzed. Finally, the surface potential distribution in the case of ground network fault is calculated, and the fault detection method of BP neural network is combined to realize the effective identification of the ground network fault according to the surface potential distribution. The results show that the peak value of the voltage wave at the injection point is obviously smaller than that at the edge angle when the lightning current is injected inside the ground net. The peak value of voltage wave at each node on the earth net conductor is inversely proportional to its wave head time. In the course of the lightning current flowing along the conductor to the soil, the current value in the conductor decreases gradually, and the current dispersion is related to the position of the injection point. The peak voltage wave of each node is inversely proportional to the wave head time of the injected impulse current. The maximum surface potential appears at the lightning current injection point. The change of the buried depth and the soil resistivity will affect the magnitude of the surface potential. The surface potential value in the area near the fault point of the ground network has a sharp drop, and the surface potential value of each point on the ground network will change. Combining with the BP neural network fault identification method, it can realize the effective recognition of the fault of the ground network fracture. It has certain engineering practical value.
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM862;TM63

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬長林;;變電站接地網(wǎng)設(shè)計有關(guān)問題的分析[J];廣東輸電與變電技術(shù);2006年05期

2 李強;;淺談中小型變電站接地網(wǎng)存在問題及改進措施[J];大眾科技;2009年10期

3 張雷;;變電站接地網(wǎng)防蝕保護的策略[J];科技創(chuàng)新導(dǎo)報;2012年35期

4 王培利;變電站接地網(wǎng)存在的問題及對策[J];山西電力技術(shù);1996年03期

5 劉曉明;變電站接地網(wǎng)設(shè)計存在問題分析和解決對策[J];農(nóng)村電氣化;1998年06期

6 林偉,王政源;變電站接地網(wǎng)存在問題的分析與對策[J];廣東電力;1998年05期

7 任宇航;;220kV變電站接地網(wǎng)分析[J];科技致富向?qū)?2014年03期

8 滿河清;云南電力系統(tǒng)發(fā)電廠、變電站接地網(wǎng)運行調(diào)查[J];云南電力技術(shù);2000年02期

9 王 森;發(fā)電廠及變電站接地網(wǎng)安全評估的探討[J];西北電力技術(shù);2002年03期

10 陳楚雄;變電站接地網(wǎng)事故分析及改進措施[J];廣東輸電與變電技術(shù);2003年01期

相關(guān)會議論文 前10條

1 廖懷東;李建平;關(guān)健;;變電站接地網(wǎng)腐蝕機理及材料選擇[A];全國電網(wǎng)中性點接地方式與接地技術(shù)研討會論文集[C];2005年

2 劉勁松;;變電站接地網(wǎng)改造研究[A];2006年云南電力技術(shù)論壇優(yōu)秀論文集[C];2006年

3 甘毅;;變電站接地網(wǎng)狀態(tài)評估方案研究[A];貴州省電機工程學(xué)會2010年優(yōu)秀論文集[C];2010年

4 譚享波;彭敏放;俞東江;;兩層土壤中變電站接地網(wǎng)分析的一種新方法[A];第十五屆電工理論學(xué)術(shù)年會論文集[C];2003年

5 喻亞非;詹約章;林志偉;袁重;;湖北電網(wǎng)220kV變電站接地網(wǎng)腐蝕狀況及安全運行對策研究[A];湖北省電機工程學(xué)會電廠化學(xué)專委會2007年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

6 張偉;王蘭若;閆凱;;變電站接地網(wǎng)故障診斷測試方案選擇[A];2013年中國電機工程學(xué)會年會論文集[C];2013年

7 段樹喬;時文成;李燕濤;汪洪霞;;昆明220kV車家壁變電站接地網(wǎng)缺陷分析與改進[A];2013年中國電機工程學(xué)會年會論文集[C];2013年

8 魯志偉;常樹生;張久祿;;大型變電站接地網(wǎng)的網(wǎng)內(nèi)電位差[A];全國電網(wǎng)中性點接地方式與接地技術(shù)研討會論文集[C];2005年

9 黃銳峰;李琳;張波;鞠勇;崔翔;楊杰;米康民;;變電站接地網(wǎng)接地電阻近距離測法與系統(tǒng)開發(fā)[A];全國電網(wǎng)中性點接地方式與接地技術(shù)研討會論文集[C];2005年

10 謝鴻云;;220kV變電站接地網(wǎng)降阻方案設(shè)計計算[A];2009年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 侯耀強 賀旭玲;合力攻難關(guān) 攜手搞春檢[N];臨汾日報;2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 張波;變電站接地網(wǎng)頻域電磁場數(shù)值計算方法研究及其應(yīng)用[D];華北電力大學(xué)（河北）;2004年

2 張瑞強;變電站接地網(wǎng)接地性能及其故障診斷成像系統(tǒng)研究[D];重慶大學(xué);2014年

3 劉洋;變電站接地網(wǎng)缺陷診斷方法和技術(shù)的研究[D];華北電力大學(xué)（河北）;2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 吳雄;中大型變電站接地網(wǎng)故障智能診斷系統(tǒng)的研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2009年

2 韓程亮;500kV涌潮變電站接地網(wǎng)設(shè)計與分析[D];華北電力大學(xué);2015年

3 胡晨剛;110kV楊嶺變電站接地網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計研究[D];華北電力大學(xué);2015年

4 王磊靜;變電站接地網(wǎng)土壤腐蝕性評價方法研究[D];長沙理工大學(xué);2014年

5 趙木華;變電站接地網(wǎng)狀態(tài)評估及完善[D];華南理工大學(xué);2011年

6 周津陽;變電站接地網(wǎng)陰極保護電源的研究與設(shè)計[D];西安科技大學(xué);2015年

7 沈林;500kV寧州變電站接地網(wǎng)的研究分析與設(shè)計[D];廣西大學(xué);2015年

8 周遠超;變電站接地網(wǎng)金屬腐蝕機理及壽命評估研究[D];廣西大學(xué);2015年

9 盧銀花;氣體絕緣變電站接地網(wǎng)的沖擊特性和地表電位計算分析[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2017年

10 鄭路;500kV變電站接地網(wǎng)計算與分析[D];山東大學(xué);2008年

，

本文編號：2051640