An Investigation into Substation Grounding and Its Implementation on Gaza Substation

An investigation into the optimal design of a substation grounding system for the transmission substation in Gaza City, Palestine has been carried out. A research into the most influential parameters on the effectiveness of the substation grid system has been performed and its results have been incorporated into the Gaza case study. Through modelling and simulating the power station in Gaza while considering some field data, an optimal substation grounding grid has been designed and has shown complete conformance to safety. It is thus considered that such a design will protect personnel in any area of the substation in addition to the installed machinery if the largest possible fault current was to traverse the earth.

变电站周围管网及新建地网系统对原接地网特性参数的影响

“双碳”目标的大背景下,随着以高比例新能源为主体的新型电力系统的建设,原变电站接地网已然难以满足当下需求,存在着新改造地网与老旧地网的安全运行问题以及周围地下金属管网的接入使改造地网产生的参数变动问题。接地网的某项参数不达标,则会影响变电站和站内设备的稳定运行,对人身安全造成严重的影响。因此,需要分析改建地网及金属管网等原变电站周围管网系统参数指标的安全限值,综合考虑分层土壤结构、地下金属管网及其他周围地形对于改建地网安全运行的影响效应。基于矩量法并结合CDEGS接地网仿真软件搭建了新旧地网以及周边金属管道数学模型,综合考虑各种土壤特性下变电站周围金属管道以及新建地网对原变电站的各个特性参数,进行了分析研究,获得了多种情况下变电站接地网与金属管道以及原接地网与新建地网之间的阻性耦合影响曲线及各项接地参数的对比,并据此提出相应的防护措施。实验发现:对金属管道敷设绝缘层可以有效减小管道的散流作用,但对降低接触电压并不明显,敷设绝缘层前后接触电压仅下降3%;将新建地网与原接地网相连使原变电站接地网最大接触电压下降28.1%,降阻率达20%。为变电站接地网改造工程及新型电力系统的构建提供一定的理论依据。

220kV变压器中压侧中性点经小电抗接地的运行分析

北京电网分区运行,其中枢纽站的接地方式关系整个电网运行,K分区中的A变电站采用220 kV变压器中压侧中性点经小电抗接地的运行方式。分析了该分区的主变中性点接地情况、A变电站的等值网络,同时计算了A变电站的短路容量、不同主变并列运行时的单相短路电流,计算表明,中性点经小电抗接地后可降低其单相短路电流,满足设备热稳定性要求。同时提出中性点小电抗投运后对现场运行、倒闸操作的要求。

一种基于模糊层次分析法的接地网状态评估方法

综合变电站接地网的实际情况,构建了变电站接地网状态评估体系,建立层次结构模型和优先判断矩阵,应用模糊层次分析法,优先关系矩阵被转化为满足一致性收敛条件的模糊一致判断矩阵。利用关系排序法,可以确定各因素的权重,从而确定所选指标在评估体系中的相对重要程度,接着对各指标进行加权平均求和得到变电站接地网的当前状态从而判断腐蚀级别,最后与三指标法得到的评估结果比较,证明评估方法的正确有效性。

基于CDEGS软件的高土壤电阻率地区主变电所接地网设计

[目的]为解决高土壤电阻率地区主变电所接地电阻难以降低的问题,有必要对高土壤电阻率地区主变电所的接地网设计进行研究。[方法]结合该主变电所的地理位置条件及土壤电阻率特点,通过单一变量法确定了水平接地体的合理数量;基于CDEGS仿真软件分析了水平接地体按指数非均匀布置时,接触电势、跨步电压及接地电阻的改善效果;提出了降低接地电阻的优化措施。[结果及结论]当水平接地网导体数量增加到一定程度后,导体的边际效应会大幅下降;垂直接地极对降低该主变电所的接地电阻作用不大,设计中不建议采用;采用深井接地极后,主变电所的接触电势、跨步电压均大幅降低,接地电阻也降至0.5Ω以下,均满足规范要求。

变电站继电保护二次系统接地技术的应用

本文主要探究了二次系统等电位接地技术和二次电缆加装屏蔽层技术在变电站继电保护二次系统中的应用。在二次系统等电位接地中,重点介绍了户外端子箱、室内保护屏柜、交流二次回路等硬件的等电位接地要点;在二次线缆加装屏蔽层中,重点概述了电缆屏蔽层双端接地方法。通过应用等电位接地和屏蔽技术,切实提高了变电站继电保护二次系统的抗干扰能力,对确保整个变电站系统的稳定运行有积极帮助。

高速铁路牵引变电所亭地网回流动态验收标准的修改方案研究

本文介绍了现行的高速铁路牵引所回流指标,介绍了高速铁路牵引供电回流系统的组成,计算了牵引供电回流各支路的分流系数,分析了影响回流分配的各种因素。结合直接供电加回流和AT供电方式的地回流特征与差异,指出根据方差偏离均值的程度进行地回流指标判定和质量分级标准存在的缺陷。最后,综合全路高速铁路牵引供电接地系统和地网回流的情况,提出高速铁路牵引变电所地网回流动态验收标准的修改方案建议。

不同接地方式下10 kV配电网主动干预型消弧装置技术对比

为进一步提升配电网单相接地故障处置能力,变电站内安装主动干预型消弧装置,然而,不同接地方式下主动干预型消弧装置的运行状态及故障处置能力也略有不同。本文对比了不同接地方式下主动干预型消弧装置的防误动性能、非同相接地短路应对性能、接地体周围电位抬升风险、熄弧能力、动作时间及防范铁磁谐振能力,并且从变电站接线方式的改造和主动干预性消弧装置的选择提出了相应的建议。对不同运行场景下主动干预型消弧装置的选择提供了一定的理论依据,具有一定的实际工程价值。

基于智能优化算法的牵引变电所接地网腐蚀诊断

牵引变电所接地网为所内电气设备提供可靠接地。气候、温度等外界因素可能会导致接地导体出现严重腐蚀,对人身安全与设备运行造成威胁。针对上述问题,以电网络理论为基础,推导了接地网的腐蚀诊断方程组,采用MATLAB/Simulink软件建立仿真模型,利用仿真模型与实际模型互相验证。然后,采用L-M算法和粒子群算法结合的智能优化算法进行多次迭代计算,得到腐蚀支路位置和腐蚀倍数。最后,针对61支路接地网案例,分别进行单支路和三支路腐蚀诊断,设置腐蚀支路,电阻增大为标称值的2倍,根据上述算法得到腐蚀诊断结果,诊断结果与模型设置相符,验证了所推荐算法的有效性,为牵引供电系统的安全运维提供了一定参考。

电网变电站通信电源一体化技术研究

为解决变电站通信直流电源和二次系统直流电源资源无法有效共用的问题,文章分析通信电源一体化必要性和通信一体化实践作用,深入研究电网变电站通信电源一体化技术,关键技术包括接地系统、直流/直流(Direct Current/Direct Current,DC/DC)电源空气开关智能控制等,并预测该技术未来发展趋势,以期为相关人员提供参考。

变电站10 kV小电阻接地方式下零序电流互感器的配置研究

为实现10kV小电阻接地方式下零序电流互感器的精准配置,文章以A变电站为例,全面分析该变电站10kV小电阻接地系统情况与零序电流情况,并基于实际数据,提出该变电站10kV小电阻接地方式下,零序电流互感器配置策略与方法。通过试验验证,得出本次零序电流互感器的配置策略效率远优于传统配置策略,具有较高的实践推广价值。

10 kV电网中压柜电压互感器烧毁原因分析

针对渤海某油田10 kV电网因一起海缆单相接地故障导致电压互感器C相严重烧毁的事件,对整个事件进行了梳理与还原,结合电压互感器检测试验获取到相关设备的数据,以此为基础对事件的原因进行详细分析,并提出相应的防范措施,以保障设备以及电网的安全稳定运行。

大型变电站接地网工频接地参数的数值计算

基于场路结合的思想,提出了一种新的大型地网接地参数计算方法。该方法考虑了接地导体的电阻、自感和导体间的互感。与国际著名的接地分析软件包CDEGS对比分析表明,该文的分析方法是正确的。采用该文的方法,对大型地网的工频接地阻抗和网内电位差进行了分析计算,计算结果与现场实测结果吻合。

变电站接地网模拟计算

基于复镜象法提出了一种模拟计算变电站接地网的方法，该方法适用于多层大地模型中任意结构接地网的模拟。对于多层媒质模型，若利用经典镜象法求解，则需要设置无穷多个镜象来模拟边界及分层特性；而利用复镜象法，则只需几个镜象即可。复镜象法中镜象的大小和位置一般为复数。复镜象法的计算效率和计算精度远远高于经典镜象法。文中给出了多层大地模型中复镜象法的格林函数和接地网的数值计算技术。基于所介绍的方法开发了变电站接地系统模拟计算软件，并应用该软件分析计算了几种实际接地网系统，得到了满意的结果。

大型变电站接地网的频域分析方法

基于矩量法,提出了一种新的接地网频域性能分析的数值计算方法。该文方法以各段导体的漏电流为待求变量,与国内目前的计算方法和软件相比待求量比较少,可以用来分析注入电流频率为1 MHz以内的接地网性能。为了验证该方法的有效性,对某500 kV变电站接地网进行了分析,分析结果与国际著名的接地分析软件包CDEGS的结果一致。在一个小的接地网上的测试结果也证明了该文方法和CDEGS软件包的实用性。

运行变电站接地网接地阻抗计算分析

变电站接地网的拓扑结构由于输电线路架空地线或两端接地电缆的接入会发生改变,测量得到的接地阻抗已不是运行变电站主接地网的接地阻抗。为此基于场路结合的思想,提出了分步计算运行变电站接地网接地阻抗的方法。通过算例分析比较,验证了该计算方法的准确性和计算模型的正确性。对影响计算的主要因素进行分析表明:电流注入点和架空地线出线回数有较大影响。对比了3种不同条件下架空地线及杆塔对计算精度的影响,提出测量运行变电站接地网接地阻抗时,电流注入点不宜选在地网边角;架空地线回数较多时,需考虑终端塔对测量结果的影响。

基于电磁感应原理的变电站接地网腐蚀诊断方法

为提高变电站接地网腐蚀诊断的效率和精度,提出一种新的诊断方法。基于有限元方法,计算激励电流在地表激发的磁感应强度,通过仿真计算,分析土壤结构对地表磁感应强度的影响;通过接地网的两下引导体直接注入和抽出异频的正弦波激励电流,基于电磁感应原理测量地表磁感应强度分布,诊断网格导体腐蚀变细和断点故障;结合变电站实际的电磁干扰环境,设计磁感应强度测量系统。实验和现场检测结果表明所提方法简便、有效,诊断系统满足测试需要,可用于工程实际。

大型变电站钢材和铜材接地网的性能比较

基于场路结合的思想 ,考虑导体自感和导体间互感 ,用传统的节点电压法分析接地网。计算实际大型变电站接地网的结果与著名软件包CDEGS的计算相吻合。分析比较了大型铜材和钢材接地网接地阻抗、最大跨步和接触电势系数等方面的性能差异 ,并阐述了产生差异的原因 。

大型变电站接地网接地阻抗与接地电阻的差异

采用基于场路结合方法开发的接地网接地参数数值计算软件分析了接地网的接地阻抗与接地电阻的差 异。计算结果表明:接地电阻的概念只适用于小型接地网;随着接地网占地面积的加大以及土壤电阻率的降低,接地阻抗中感性分量的作用越来越大,大型地网应采用接地阻抗设计。