牽引變電所接地網(wǎng)仿真計(jì)算及性能分析研究
發(fā)布時(shí)間:2020-06-17 13:55
【摘要】:隨著我國電氣化鐵路技術(shù)的飛速發(fā)展,牽引負(fù)荷容量不斷提升,牽引短路容量持續(xù)擴(kuò)大,系統(tǒng)對接地網(wǎng)的技術(shù)要求也越來越高。牽引變電所接地網(wǎng)對整個(gè)牽引供電系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行意義重大。目前由于所內(nèi)高壓開關(guān)設(shè)備成套集成化程度越來越高,牽引變電所接地網(wǎng)的面積不斷減小,給系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來挑戰(zhàn)。接地阻抗值是直接衡量接地系統(tǒng)好與壞的主要指標(biāo)之一,是反映接地網(wǎng)宏觀狀態(tài)的一個(gè)因素,同時(shí)反映接地網(wǎng)局部特性的地表電位、接觸電壓、跨步電壓等也同樣受到業(yè)內(nèi)關(guān)注,并成為行業(yè)研究熱點(diǎn)。本文應(yīng)用恒流源在半無限大空間電位分布的格林函數(shù)理論,利用矩量法和經(jīng)典鏡像法編制算法程序,建立接地網(wǎng)導(dǎo)體空間分布模型,計(jì)算牽引變電所接地網(wǎng)接地阻抗值和場區(qū)地表電位分布和所內(nèi)任意位置電位,為接地安全分析提供理論保障。本文應(yīng)用MATLAB的M語言和GUI模塊開發(fā)了接地網(wǎng)分析應(yīng)用軟件。軟件達(dá)到對接地電阻、地表電位分布的快速分析目的,并繪制牽引變電所場區(qū)地表電位分布三維圖形,直觀顯示其電位分布狀況。通過軟件能夠?qū)?yōu)化接地網(wǎng)導(dǎo)體分布、降低接地網(wǎng)電阻方案提供理論參考。本文搭建了實(shí)際牽引變電所接地網(wǎng)理論模型,分析其接地電阻和地表電位,與國際接地分析軟件CDEGS對比,所有電位相對差值都在5%以內(nèi),與國標(biāo)計(jì)算電阻相對差值在4%以內(nèi),驗(yàn)證了軟件算法的正確性。而且軟件更符合國內(nèi)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),對接地網(wǎng)的參數(shù)要求更嚴(yán)格。后對牽引變電所接地電阻進(jìn)行了現(xiàn)場測試,數(shù)值與仿真結(jié)果基本相似,驗(yàn)證了軟件的實(shí)用性。最后通過對變電所接地網(wǎng)不同接地電阻值情況下,從分析鋼軌電流、地回流、鋼軌電位變化趨勢的角度,淺析變電所接地網(wǎng)阻值對接地系統(tǒng)帶來的影響,總結(jié)降阻措施,為以后大型復(fù)雜接地網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論支撐。
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:U224;TM862
【圖文】:
圖2-1電擊分類示意圖逡逑Figure2-1邋Electric邋shock邋classification邋diagram逡逑
有很大的誤差。同樣的因?yàn)槲⒍坞娏鞣植疾磺宄,我們把微假設(shè)其上的電流均勻分布,同樣會存在很大誤差。所以我們法,將微段j均分為IN個(gè)微分段[3'逡逑從微段j泄漏進(jìn)大地的電流是單位電流,那么微分段&的IN逡逑k=\逡逑微分段電流產(chǎn)生的電位,令P點(diǎn)電位為其公式壤為均勻土壤,電阻率為p,我們埋下接地電極之后,由于微分段處理,因此我們將模型簡化[34]:逡逑j段的第k個(gè)微分段上,其電流密度為常數(shù)sc;逡逑段k的兩端無限長,但只在導(dǎo)體微分段上有電流分布逡逑其他單元。逡逑意圖如下,接地體是圓柱形導(dǎo)體,導(dǎo)體半徑是a,長度是b,漏電流流經(jīng)j微段上的k微分段,其在點(diǎn)P(R,z)產(chǎn)生的電位,簡記為0(P)和①(/?,z)。逡逑R
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:U224;TM862
【圖文】:
圖2-1電擊分類示意圖逡逑Figure2-1邋Electric邋shock邋classification邋diagram逡逑
有很大的誤差。同樣的因?yàn)槲⒍坞娏鞣植疾磺宄,我們把微假設(shè)其上的電流均勻分布,同樣會存在很大誤差。所以我們法,將微段j均分為IN個(gè)微分段[3'逡逑從微段j泄漏進(jìn)大地的電流是單位電流,那么微分段&的IN逡逑k=\逡逑微分段電流產(chǎn)生的電位,令P點(diǎn)電位為其公式壤為均勻土壤,電阻率為p,我們埋下接地電極之后,由于微分段處理,因此我們將模型簡化[34]:逡逑j段的第k個(gè)微分段上,其電流密度為常數(shù)sc;逡逑段k的兩端無限長,但只在導(dǎo)體微分段上有電流分布逡逑其他單元。逡逑意圖如下,接地體是圓柱形導(dǎo)體,導(dǎo)體半徑是a,長度是b,漏電流流經(jīng)j微段上的k微分段,其在點(diǎn)P(R,z)產(chǎn)生的電位,簡記為0(P)和①(/?,z)。逡逑R
【參考文獻(xiàn)】
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1 張波;何金良;曾嶸;;電力系統(tǒng)接地技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J];高電壓技術(shù);2015年08期
2 于國旺;張俊騏;吳命利;;牽引變電所地回流影響因素仿真分析[J];鐵道工程學(xué)報(bào);2015年07期
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4 陳凡;饒宏;李巖;黎小林;;結(jié)合矩量法和邊界元法的綜合接地算法研究[J];高電壓技術(shù);2012年03期
5 楊易e
本文編號:2717701
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