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前言
地线分流会影响变电站接地阻抗测量的准确性,为解决这个问题,本文简要分析了地线分流的原理以及变电站接地阻抗的测量,并研究了地线分流对变电站接地阻抗测量的影响。
接地阻抗是衡量变电站接地网安全性能的重要参数,而接地网的安全性能直接影响着变电站工作人员的安全以及整个电站运行的可靠,基于以上,本文研究了地线分流对变电站接地阻抗测量的影响,旨在确保接地阻抗测量的准确性以保证接地网性能评估的准确性。
1、地线分流的原理分析
测量接地阻抗的过程中,地线的分流原理与短路电流分流原理不同,变电站接地网与架空线路的地线相连,则进出线路不会产生电流,而外加电源产生电流,测量接地阻抗的电流会产生分流现象,一部分通过架空线路的地线直接流出至将要测量的接地网,后经过杆塔以及其他的接地网流回到测量电源中,另一部分则直接通过待测接地网进入地下。在测量接地阻抗的过程中,在出线线路杆塔的接地网中形成电感分量,测试电流和地线分流会存在相位差向量,只是将分流的模值相加则必然会导致接地阻抗的测量值与真实值不同,因此如果进出线以及接地网的连接不断开,则会影响到接地阻抗的测量结果。
2变电站接地阻抗测量
2.1变电站接地阻抗测量的原理
各个接入地电流以及接地网中分散的电流在空间任一点产生的点位总量就是此点的电位,这就是电场叠加原理。接地网中的主接地网、电缆线路以及架空点设置组成了接地网的拓扑结构。电流经过接地网时,其拓扑系统中的架空地线能够对经过的电流形成分流作用,我们通过节点电流的规律可以得出,在接地线路中同一时间、同一节点的电流流入量和电流流出量的值是相等的。
2.2变电站接地阻抗的测量步骤
①对经由杆塔流入地下的电流和地线中的分流电流进行计算,可以将整个变电站接地系统看做是一个有源电路网,可以通过电流耦合法来接触分流中各个支流的电流,这就实现了对接地极的导体进行阻抗等影响分析;②在对接地的导体进行分析之后,可以通过格林函数对接地阻抗进行计算,阻抗计算位置是变电站接地网和杆塔的电流输入点,通过计算就能够求出线元导体的接地自阻抗和不同导体之间的接地互相阻抗。
3地线分流对变电站接地阻抗测量的影响
3.1地线分流对变电站接地阻抗测量的影响机理
在运行过程中的变电站,其主要构架与进出线地线相连,而变电站构架又和接地网进行连接,通过变电站的中间作用,则进出线地线和接地网之间有着良好的导通性,在这种情况下,如果不将变电站构架与进出线地线的连接,则在测量接地阻抗的过程中,测试电流会产生分流作用,一部分电流会通过连接变电站构架的进出线地线而流出变电站,这就会导致接地阻抗测量结果要小于接地阻抗结果的实际值,影响了接地阻抗测量的准确性,从而对变电站的安全性能做出错误评估,埋下了变电站运行的安全隐患。
而在实际变电站实际的运行过程中,进出线地线一般不能够与变电站构架断开连接,因此地线分流对变电站阻抗测量的影响是不可避免的,而如果挨个测量每一个构架的分流,会增大操作步骤,且很容易产生测量误差。
3.2具体影响分析
3.2.1电流注入的影响
在实际的接地阻抗测量过程中,测量电流的注入位置会通过地线分流影响阻抗测量结果,测量电流注入位置开进接地网中心,则计算误差较小,而越靠近接地网的边角则产生的计算误差越大,因此,如果测量电流的注入位置在接地网中心,可以对地线分流对接地阻抗的影响忽略不计,如果在接地网边缘地带,则应当考虑地线分流对接地阻抗的测量影响。
3.2.2接地网规模的影响
不同接地网规模会产生不同的接地效果,从而产生不同的接地阻抗测量误差率,例如接地网面积为1600m2时,其第一次计算和第二次计算误差率分别是16%和40%,而接地网面积为10000m2时,其第一次计算和第二次计算误差率分别是29%和41%,这里我们可以看出,接地网规模会通过地线分流对接地阻抗测量产生一定的误差,但这种误差可以忽略不计,因此可以忽略地线分流对变电站接地阻抗测量的影响。
3.2.3土壤结构的影响
均匀土壤电阻率第一次计算接地阻抗测量的误差率为20%,第二次计算误差率为41%,上层土壤电阻率较大的土壤第一次接地阻抗测量误差率为89%,第二次计算误差率为110%,上层土壤电阻率较小的土壤第一次接地阻抗测量误差率为41%,第二次计算误差率为106%,通过上述分析我们可以得出,土壤结构并不会通过地线分流对接地阻抗的测量造成过大影响,在上层土壤电阻率较小时其计算的误差率也只是稍高。因此,可以不考虑因土壤结构不同的地线分流对变电站接地阻抗测量的影响。
3.2.4地线回数的影响
1回架空地线第一次计算接地阻抗测量误差率为22%,第二次计算误差率为43%,2回架空地线第一次计算接地阻抗测量误差率为60%,第二次计算误差率为221%,3回架空地线第一次计算接地阻抗误差率为82,第二次计算误差率为136%,通过上述分析可知,地线回数能够通过地线分流对接低阻抗的测量产生影响,因此在具体测量变电站接地阻抗的过程中应当考虑架空地线分流对测量结果的影响。
结论
综上所述,本文简要分析了地线分流的原理和变电站接地阻抗的测量,并研究了地线分流对变电站接地阻抗测量的影响,从电流注入位置、接地网规模、土壤结构和地线回数四个方面来具体分析了地线分流对接地阻抗测量的影响大小,并得出了在测量电流注入位置偏离接地网中心以及架空地线回数大于1的时候应当考虑地线分流对变电站接地阻抗测量的影响。
(作者单位:国网台州供电公司)
地线分流会影响变电站接地阻抗测量的准确性,为解决这个问题,本文简要分析了地线分流的原理以及变电站接地阻抗的测量,并研究了地线分流对变电站接地阻抗测量的影响。
接地阻抗是衡量变电站接地网安全性能的重要参数,而接地网的安全性能直接影响着变电站工作人员的安全以及整个电站运行的可靠,基于以上,本文研究了地线分流对变电站接地阻抗测量的影响,旨在确保接地阻抗测量的准确性以保证接地网性能评估的准确性。
1、地线分流的原理分析
测量接地阻抗的过程中,地线的分流原理与短路电流分流原理不同,变电站接地网与架空线路的地线相连,则进出线路不会产生电流,而外加电源产生电流,测量接地阻抗的电流会产生分流现象,一部分通过架空线路的地线直接流出至将要测量的接地网,后经过杆塔以及其他的接地网流回到测量电源中,另一部分则直接通过待测接地网进入地下。在测量接地阻抗的过程中,在出线线路杆塔的接地网中形成电感分量,测试电流和地线分流会存在相位差向量,只是将分流的模值相加则必然会导致接地阻抗的测量值与真实值不同,因此如果进出线以及接地网的连接不断开,则会影响到接地阻抗的测量结果。
2变电站接地阻抗测量
2.1变电站接地阻抗测量的原理
各个接入地电流以及接地网中分散的电流在空间任一点产生的点位总量就是此点的电位,这就是电场叠加原理。接地网中的主接地网、电缆线路以及架空点设置组成了接地网的拓扑结构。电流经过接地网时,其拓扑系统中的架空地线能够对经过的电流形成分流作用,我们通过节点电流的规律可以得出,在接地线路中同一时间、同一节点的电流流入量和电流流出量的值是相等的。
2.2变电站接地阻抗的测量步骤
①对经由杆塔流入地下的电流和地线中的分流电流进行计算,可以将整个变电站接地系统看做是一个有源电路网,可以通过电流耦合法来接触分流中各个支流的电流,这就实现了对接地极的导体进行阻抗等影响分析;②在对接地的导体进行分析之后,可以通过格林函数对接地阻抗进行计算,阻抗计算位置是变电站接地网和杆塔的电流输入点,通过计算就能够求出线元导体的接地自阻抗和不同导体之间的接地互相阻抗。
3地线分流对变电站接地阻抗测量的影响
3.1地线分流对变电站接地阻抗测量的影响机理
在运行过程中的变电站,其主要构架与进出线地线相连,而变电站构架又和接地网进行连接,通过变电站的中间作用,则进出线地线和接地网之间有着良好的导通性,在这种情况下,如果不将变电站构架与进出线地线的连接,则在测量接地阻抗的过程中,测试电流会产生分流作用,一部分电流会通过连接变电站构架的进出线地线而流出变电站,这就会导致接地阻抗测量结果要小于接地阻抗结果的实际值,影响了接地阻抗测量的准确性,从而对变电站的安全性能做出错误评估,埋下了变电站运行的安全隐患。
而在实际变电站实际的运行过程中,进出线地线一般不能够与变电站构架断开连接,因此地线分流对变电站阻抗测量的影响是不可避免的,而如果挨个测量每一个构架的分流,会增大操作步骤,且很容易产生测量误差。
3.2具体影响分析
3.2.1电流注入的影响
在实际的接地阻抗测量过程中,测量电流的注入位置会通过地线分流影响阻抗测量结果,测量电流注入位置开进接地网中心,则计算误差较小,而越靠近接地网的边角则产生的计算误差越大,因此,如果测量电流的注入位置在接地网中心,可以对地线分流对接地阻抗的影响忽略不计,如果在接地网边缘地带,则应当考虑地线分流对接地阻抗的测量影响。
3.2.2接地网规模的影响
不同接地网规模会产生不同的接地效果,从而产生不同的接地阻抗测量误差率,例如接地网面积为1600m2时,其第一次计算和第二次计算误差率分别是16%和40%,而接地网面积为10000m2时,其第一次计算和第二次计算误差率分别是29%和41%,这里我们可以看出,接地网规模会通过地线分流对接地阻抗测量产生一定的误差,但这种误差可以忽略不计,因此可以忽略地线分流对变电站接地阻抗测量的影响。
3.2.3土壤结构的影响
均匀土壤电阻率第一次计算接地阻抗测量的误差率为20%,第二次计算误差率为41%,上层土壤电阻率较大的土壤第一次接地阻抗测量误差率为89%,第二次计算误差率为110%,上层土壤电阻率较小的土壤第一次接地阻抗测量误差率为41%,第二次计算误差率为106%,通过上述分析我们可以得出,土壤结构并不会通过地线分流对接地阻抗的测量造成过大影响,在上层土壤电阻率较小时其计算的误差率也只是稍高。因此,可以不考虑因土壤结构不同的地线分流对变电站接地阻抗测量的影响。
3.2.4地线回数的影响
1回架空地线第一次计算接地阻抗测量误差率为22%,第二次计算误差率为43%,2回架空地线第一次计算接地阻抗测量误差率为60%,第二次计算误差率为221%,3回架空地线第一次计算接地阻抗误差率为82,第二次计算误差率为136%,通过上述分析可知,地线回数能够通过地线分流对接低阻抗的测量产生影响,因此在具体测量变电站接地阻抗的过程中应当考虑架空地线分流对测量结果的影响。
结论
综上所述,本文简要分析了地线分流的原理和变电站接地阻抗的测量,并研究了地线分流对变电站接地阻抗测量的影响,从电流注入位置、接地网规模、土壤结构和地线回数四个方面来具体分析了地线分流对接地阻抗测量的影响大小,并得出了在测量电流注入位置偏离接地网中心以及架空地线回数大于1的时候应当考虑地线分流对变电站接地阻抗测量的影响。
(作者单位:国网台州供电公司)