直流输电接地极特性理论分析及数学模型

详细分析了高压直流输电接地极的特性,在基本电磁场的理论观点及其假设的基础上,阐述直流接地极的模型建立和电流场分析,并进行了接地电阻,电位分布和温度分布等计算。     

缩短测量引线测量大型接地网接地电阻的方法

针对0.618法测量大型接地网接地电阻存在测量引线过长的缺点,采用计算机数值方法对大量不同形状、不同面积及不同布置方式的接地网地面电位分布进行计算和分析,提出将接地网等效为直径等于接地网长边长度的圆盘接地极,取测量电流极引线长度为1倍地网长边长度,电压极引线为0.509倍电流极引线长度来测量接地电阻的新方法.通过对实际接地网接地电阻的测量结果表明:该方法克服了0.618法测量引线过长的缺点,且测量结果准确,适用于大型接地网接地电阻的测量.     

接地电阻测量回路中辅助电极位置的变化规律

针对测量接地电阻时通常采用的三电极法所存在的不足,提出增加辅助电流极的个数,用多电极法测量接地电阻.从三电极法出发,导出了四电极、五电极、六电极、八电极法及任意电极法测量接地电阻时电位过零点、误差补偿点的表达式,并通过计算得出了随着电流极数目的增加电位过零点和误差补偿点的位置的变化规律.以四电极、六电极法为例,用电解槽模拟试验证明了理论分析和计算的正确性.     

HVDC接地极基本特性分析

高压直流输电接地极是高压直流输电工程中的重妻组成部分,对直流接地极基本特性的分析是整个接地极设计的理论基础。分析了高压直流输电接地极的基本特性,主要包括：接地极的接地电阻;接地极的电流分布;当外加电动势时,在直流接地极附近及其表面的电位分布以及接地极的温度分布。     

电阻分压器电场计算及其结构参数的确定

研究一种电磁式电压互感器的替代装置——电阻分压器,并对其电场进行分析计算以确定其结构参数。本文中利用简单谐变场的有限元方法,计算了几种方案的电阻分压器电场,得到了场中各点复数形式的电位分布,通过比较其幅值误差、相角误差和最大场强值。优化出最佳方案,并分析了该方案幅值误差的频率特性。最后从电路的角度验证了设计计算的正确性。     

基于地表电位梯度的地铁杂散电流动态干扰范围评估模型

地铁系统在中国城镇化建设过程中日益迅猛发展,其中的杂散电流腐蚀问题在保证系统安全可靠运行的过程中不容忽视.在杂散电流电阻网络模型和电流场分布公式的基础上,提出基于地表电位梯度的地铁杂散电流动态干扰范围评估模型,在模型中考虑了由于机车运行状态不同导致牵引电流的差异.使用现场测量的机车牵引电流变化曲线对模型进行了算例分析,并研究了过渡电阻对于电位梯度分布的影响规律.该模型能够根据国标GB/T 19285—2003中所规定的电位梯度阈值,进行考虑机车运行状态下的杂散电流干扰范围评估,并为地铁附近管线建设选址、腐蚀防护提供有效参考.     

电接触合金材料导电率的三维有限元分析

提出了一种计算多相合金电导率的数值模拟方法，采用有限元技术模拟电流流过导体时具有分布特征的电流场，各单元的组分随机产生以模拟实现的合金，通过计算全部单元中的总损耗来确定合金材料的等效电导率，在建立标量电位分析三维电流场有限元分析模型的基础上，以CuCr和AgW等合金为例计算了不同组分时电接触合金材料的电导率，并探讨了气孔率对电导率的影响，给出了不同组分时的电流场分布，计算结果与标准值的比较证明了模型的有效性。     

Z形接地变压器在变电站的应用

重点介绍了变电站Z形接地变容量、接地电阻的选择。并通过分析典型接地故障时接地变的零序电流、零序电压分布,提出了变电站实际可行的接地保护配置。     

有关建筑电气接地防雷技术的相关问题分析

本文结合工作经验,首先介绍电气接地的两种方法,分析等电位联结降低了对接地电阻的要求.根据国际电工标准,对共用接地要求接地电阻进行分析,得出在满足等电位联结条件时共用接地强求不大于1Ω的接地电阻值.     

导电混凝土接地棒接地降阻特性研究

为了研究混凝土接地棒在通入工频电流和冲击电流时的接地降阻性能.分析了混凝土接地棒降低工频接地电阻和冲击接地电阻的原理,以及工频电流和冲击电流下的接地体间的屏蔽效应.分别给出了混凝土接地棒工频接地电阻和冲击接地电阻的测量方法及减小测量误差的措施.采用上述方法对混凝土接地棒进行试验验证:得到良好的工频接地和冲击接地降阻的性能,使接地体通入冲击电流时有更强屏蔽作用.     

土壤非线性电离对单根水平接地体冲击特性参数的影响研究

土壤非线性电离效应是影响接地体散流能力的重要因素。为了研究冲击电流作用下土壤非线性电离对接地体泄流能力的影响规律,以单根水平接地体为研究对象,采用三维时域有限差分(3-D FDTD)数值分析方法,基于L-D(Liew and Darveniza)提出的土壤非线性电离效应模型;根据电磁场理论,建立了水平接地体仿真模型,然后从暂态冲击接地电阻、最大暂态地电位升(GPR)和电导率分布等接地体特性参数角度来研究水平接地体冲击散流的物理过程。研究表明:1雷电流在接地体及其周围土壤的散流是复杂的电磁暂态过程,接地体的散流极不均匀;2土壤非线性电离效应减小暂态冲击接地电阻,而且考虑了土壤非线性电离效应的最大暂态地电位升要远远低于未考虑土壤非线性电离的情况;3接地体端部附近土壤电离区域大于中部附近电离区域,具有明显的端部效应。     

内设防雷引下线风力机雷击暂态特性分析

风力机塔筒内部增设引下线提供了一条新的防雷思路,但需要详细分析引下线泄流过程对塔筒内部电气线缆电磁干扰影响。通过EMTP软件搭建风力机叶片、塔筒和接地系统模型,分析引下线与塔筒分流情况,考虑引下线与内部电气线缆电磁耦合作用,计算不同高度处引下线与电缆线间电位差及平均电场强度。讨论引下线与电缆线安全距离及其受雷电流波头时间和土壤电阻率影响。研究结果表明:增设内部引下线后,绝大部分雷电流经由引下线泄散入地;引下线与电缆线间电位差可达MV级别,二者间平均电场强度极易击穿周围空气,发生侧向闪络;但引下线与电缆线间电位差随着塔筒高度的降低发生极性反转,平均电场强度也呈现出先降低后增加的变化趋势。缩短引下线与塔筒间等电位连接间距能够降低引下线和电缆线间电位差与平均电场强度。引下线与电缆线间的安全距离随着雷电流波头时间的缩短和雷电流幅值的增加而增大,随着土壤电阻率的降低而减小。增设内部引下线需要合理设置其与塔筒等电位连接间距和与内部电缆线安全距离。     

流场法探测堤坝渗漏数值模拟及分析

为深入研究拟流场基本特征和流场法探测原理,完善流场法探测堤坝渗漏入口技术,从建立拟流场数学模型入手,通过对有渗漏典型堤坝工程拟流场进行有限元法数值模拟计算,得到了拟流场电位、电场强度及电流密度等主要物理量分布的基本特征。拟流场中电极附近电位、电流密度及电场强度呈尖峰状密集分布,其他区域数据幅值很小,且均匀分布;渗漏通道入口将引起堤坝前局部水域拟流场电流密度和电场强度数值异常突变。模拟结果表明流场法可以探测出渗漏通道入口,探测设备需要具有较小分度值和较强的抗干扰能力。     

基于线模型的复合材料飞机接地网建模与仿真

飞机接地网承担着提供电流返回路径、雷电防护、电磁屏蔽等重要功能,是影响飞机安全稳定运行的重要因素之一。相比于传统飞机的金属机身,飞机机体中复合材料的大量使用,已经使得飞机复合材料区域内的接地网结构发生了改变。为了能够准确量化分析复合材料飞机接地网内的电流分布,通过使用线模型等效代替复杂的接地网结构元件,并基于该线模型搭建了复合材料飞机接地网结构。通过在该结构上注入电流,分析电流频率、蒙皮与接地网结构间的连接材料对接地网结构上电流分配的影响。仿真结果表明,对于大型复合材料飞机接地网结构,在一定频率之前,接地网结构上的电流分配受制于电阻效应,当频率超过一定限值时,接地网结构上的阻抗会大于复合材料蒙皮阻抗,电流分配受制于电感效应。     

煤矿6kV电网单相接地电流的测试与治理

对电力网单相接地电流的几种测量方法做了简要介绍与比较 ,选取了理论严密、方法简单、安全可靠、准确性较高的电阻接地间接法 ,基于其接地电流测量方法的原理 ,对 6kV电网单相接地电流的测试及接地电流发生超限做了进一步的探讨和研究 ,提出了解决接地电流超限的最佳方案     

太平湾电站地网接地电阻接地引下线截面的计算

通过对太平湾电厂220kV 50Hz变电站地网接地电阻允许值和220kV设备接地引下线截面进行计算,可知系统容量变化导致系统阻抗发生变化。由于系统运行方式的不同,零序网络总阻抗也有所变化,因此变电站地网接地电阻允许值计算应考虑系统的最大运行方式,同时避雷线工频分流系数对接地电阻允许值的计算也有影响     

直流系统接地电阻和母线对地电压的计算

给出了直接根据测量出的接地漏电流计算直流系统接地电阻和母线对地电压的方法,该方法为设计直流系统绝缘监测装置提供了理论依据．     

一种新型自动重合控制器的研究

叙述了一种新型的自动重合控制器 ,提出了一种小电流接地保护的新方法。通过检测三相电流 ,对其波形进行矢量分析 ,检测出小电流接地故障 ,进而进行小电流接地保护。应用电压隔离采集技术 ,替代传统的高压 PT,避免了与 1 0 k V高压直接接触 ,提高了电力系统运行的可靠性。给出了从 CT中取能量作为重合器的电流型供电电源的新方法。文中阐述了该新型的自动重合控制器在环网上的应用 ,提出了一种全新的停电区域最小的顺序保护模式 ,该模式已经投入运行 ,效果良好 ,大大地提高了电网管理的自动化水平。     

接地极电流分布的一种简化计算方法

针对直流接地板和杆塔接地板上电流分布不均匀的问题,提出了计算电流分布的一种简化方法．根据电流场和静电场的等效性,将接地板等效为有限长的线电荷模型,并由力学平衡计算了模型上的电荷分布,由此得到入地电流沿接地板轴线的分布规律．结果表明,接地极端部电流密度是中间部位的数倍,倍数随着接地极长度的增加而增大,对于并联的垂直接地极,电流分布的不均匀度随着接地板根数的增加而增大,导体的利用率也随之降低．这是导致接地板的利用率低,部分部位过热或过早腐蚀等问题的原因．     

考虑流固耦合的水位降落期坝坡稳定分析

水位降落期的土石坝坝坡稳定性是土石坝设计和除险加固设计中的重要内容之一,为了能够准确合理地分析水位降落期土石坝的坝坡稳定性,采用基于非饱和土流固耦合理论的有限元法对某病险水库进行了水位降落期的坝坡稳定分析,与传统的极限平衡法的计算结果进行了对比,同时分析了材料参数对坝坡稳定性的影响．结果表明基于非饱和土流固耦合理论的有限元法是一种方便合理的计算方法,计算出的孔隙水压力分布和坝坡稳定系数更加符合实际;材料的内摩擦角和粘聚力对坝坡稳定系数影响较大,泊松比影响相对较小,弹性模量几乎无影响．