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高阻地区复杂地形下水电站接地系统及其降阻措施研究.docx
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2023-02-23
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高阻地区复杂地形下水电站接地系统及其降阻措施研究.docx
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摘要
首先,通过用等效土壤电阻代替多个土壤块来简化土壤模型,加快仿真计算速度;然后,利用边界
元法和格林函数推导电站接地计算模型,并仿真分析影响接地电阻大小的因素;最后,分析不同降
阻措施,采取综合利用自然接地体同时有选择性地扩大地网面积的方案来降低接地电阻,从而可以
在保证降阻效果的同时尽量节约成本。
Abstract
Firstly, the soil model is simplified by replacing multiple soil blocks with equivalent
soil resistance, and the simulation speed is accelerated. Then, the boundary element
method and Green's function are used to derive the grounding calculation model of a
power station, and factors that influence the grounding resistance are simulated and
analyzed. In the end, the paper analyzes different measures to reduce the
resistance, takes measures to comprehensively utilize the natural grounding body
and selectively increase the area of the grounding grid to reduce the grounding
resistance, so as to save costs as much as possible while ensuring the effect of the
resistance reduction.
译
关键词
高阻地区; 水电站; 等效土壤模型; 接地电阻; 降阻方案
Keywords
high soil resistivity; hydropower station; equivalent soil model; grounding
resistance; resistance reduction scheme
译
随着我国电力建设步伐的加快,系统容量不断增大,发生短路故障时入地短路电流激增,这导致对
接地系统的要求更高
[ 1]
。陕西省某抽水蓄能电站地处高阻山区
[ 2]
,装机机组多、单机容量大,短
路入地电流可达 5.659 kA,电站所在地地形复杂,空气块、水块和土壤块都具有不规则性,如何
根据 抽水蓄能 电站特殊 的地质地 貌建立接 地计算的 物理和数 学模型对 接地电阻 进行准确 计算具有
重要意义
[ 3 ]
。 电站接地电阻越大,发生短路故障时的电位升越高
[ 4 ]
,对设备和人身安全的威胁
也越大,因此在水电站接地系统设计与规划阶段,要在不同影响因素下对水电站接地电阻进行仿真
分析与降阻措施研究。笔者对近几年国内外文献进行研究发现,水电站土壤模型、接地网的材料与
设计和降阻措施的效果对水电站接地电阻影响较大。在土壤模型和接地电阻计算方面,文献[5]
以基于自适应采样的复镜像法计算广域土壤模型下地中直流分布,文献[6]探讨了深层土壤电阻
率对地中直流分布的影响,文献[7]研究了复杂土壤结构下水电站接地装置散流特性,文献[8]
提出了层块状土壤下水电站接地计算方法;在接地电阻影响因素方面,文献[9]研究了典型接地
材料铜覆钢的电气特性,文献[10]发现在高土壤情况下柔性石墨复合接地材料的有效长度更长;
在水电站接地电阻测量方面,文献[11-13]提出了电位曲线下降法、考虑水-岸垂直落差的接地
电阻测量等测量方法。 为保证接地系统安全,需要对接地系统设计相应的降阻措施,目前常用的
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