变电站接地改进及其对二次电缆电磁骚扰抑制研究

摘要

近几年随着特高压输变电的迅猛发展，输电的电压等级和容量也随之不断提高。这就导致电力系统发生故障时的故障电流幅值增大的也很快，所以对接地网的安全性能要求也随之提升。但是受限于建设成本和自然环境，接地网的设计与建设不能一味的以扩大接地网面积来解决所有关于接地网的问题，怎样既经济又高效的利用变电站接地网的所有资源，使其物尽其用，在保证变电站运行安全的前提下尽可能的降低成本是关于变电站接地网的研究方向。
　　针对以往的均压带布置方式中，推导过程过于理想化，忽略了很多对接地网布置方案有影响的因素，并且不能准确的将全站的电参数情况与最后的结论一致起来，已经不适用于现在这种高电压等级的输电线路。由于水平接地网受土地面积的限制，所以将接地网向纵深发展也是一种好的解决办法，加入垂直接地极后，全站的接地效果有明显的改善，所以本文将垂直接地极的布置方案作为研究内容。
　　在以前的接地网性能评估中，往往以变电站接地阻抗、接触电压和跨步电压等工频电参数为最终衡量目标。但是变电站中二次设备使用数量的增加，以及二次设备敏感度的提升，对二次设备的电磁干扰要求也逐渐增大，本文加入雷击时刻二次电缆的骚扰情况为另一衡量目标，综合优化接地网。
　　本文首先分析了在均匀和不均匀土壤环境下，正方形和矩形接地网的布置方案，以达到地表电位的均匀效果。随后引入垂直接地极对接地网进行二次优化，直接降低接地网的接地阻抗，分析了垂直接地极选用的位置、长度和根数对接地网接地阻抗的影响。最后在实际变电站中，利用上述两种方法综合优化接地网，并引入二次电缆骚扰电压参数，综合证明上述理论形成的方法有实际的工程意义和明显的优化效果。

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第1章 绪论

1.1课题的研究背景

1.2国内外的研究现状

1.3本文研究内容

第2章 变电站电磁环境分析

2.1变电站电磁搔扰源分类

2.2 电磁骚扰的耦合分析

2.3 变电站接地网超标原因

2.4本章小节

第3章 接地网优化技术

3.1 拟合函数推导

3.2正方形接地网不等间距布置均压带

3.3矩形接地网不等间距布置均压带

3.4结论

第4章 垂直接地极的降阻作用

4. 1均匀土壤垂直接地极降阻作用

4.2双层土壤垂直接地极降阻作用

4.3结论

第5章 110KV变电站优化实例

5.1变电站接地参数计算

5.2变电站改造优化方案

5.3 二次电缆骚扰电压的抑制

5.4. 本章小结

第6章 结论

6.1主要工作和结论

6.2后续展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研工作

致谢