气体绝缘变电站接地网的冲击特性和地表电位计算分析

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1、ＴＭ８６２么、开分类号：密级：ＵＤＣ：位代码：１０１４２单硕士学位论文气体绝缘变电站接地网的冲击特性和地表电位计算分析馨学号：２０１４３３４作者：卢银花学位类别：工程硕士领域：电气工程论文类型：研究论文２０１７年０５月３１日沈阳工业大学硕士学位论文气体绝缘变电站接地网的冲击特性和地表电位计算分析TheCalculationandAnalysisofImpulseCharacteristicsandSurfacePotentialofGasInsulatedSubstationGroundingG

2、rids作者：卢银花单位：电气工程学院指导教师：林莘教授单位：沈阳工业大学协助指导教师：单位：单位：论文答辩日期：2017年05月23日学位授予单位：沈阳工业大学独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方夕卜，也不包含为获得，论文中不包含其他人己经发表或撰写的研究成果一沈阳工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。训７多Ｉ、ｔ：签名：日期关于学位论文使用授权的说明本学位论

3、文作者和指导教师完全了解沈阳工业大学有关保留、使用：学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权沈阳工业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流，可以。采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文（保密的论文在解密后应遵循此规定）购Ｕ丨签名：导师签名：沈阳工业大学硕士学位论文摘要变电站的接地装置是由地网导体、接地引下线以及避雷器等部分组成的，它是发电厂、变电站的重要组成部分。其中地网是由水平导体和垂直导体组成的具有泄流和均压作用的网状接地装置。在系统发生故障

4、时，能够起到迅速泄放电流、改善地网导体和变电站场区地表电位分布的作用，是电力系统安全运行的重要举措。近年来，我国电力系统快速发展，GIS变电站接地网的面积也在逐渐增大，当变电站发生故障时，通过接地体流入地网的冲击电流也在逐渐增加，造成地表电位分布不均或出现异常，给站内工作人员的安全带来威胁，使系统二次设备绝缘遭到破坏。因此，分析GIS变电站接地网的冲击特性以及地表电位分布情况是一个重要的课题。本文考虑冲击电流作用下地网导体的火花效应和电感效应，考虑波在地网导体上的传播过程，建立地网导体的暂态数学模型。首先，分析雷电流注入位置对地网导体各节点电压波形以及幅值的影响，分析雷电流注入

5、位置对地网导体中电流流散的影响，分析雷电流波形对接地网各节点电压波峰值的影响。然后将仿真结果与国外参考文献里面的试验结果对比，来验证本文地网暂态模型的有效性。其次，以某800kVGIS变电站接地网实际工程为例，根据变电站和接地网的实际布置图，运用ANSYS建立接地网的三维有限元模型。计算变电站接地网在雷电流作用下的地表电位分布情况，然后分析了地网的埋设深度和土壤的电阻率对地表电位的影响规律。最后，计算了地网故障情况下的地表电位分布，结合BP神经网络的故障检测方法，实现根据地表电位分布进行地网故障的有效识别。结果表明：地网在内部注入雷电流时，注入点的电压波峰值相比于在边角注入时明

6、显减小。地网导体上各节点的电压波峰值与它的波头时间成反比。雷电流沿导体向土壤中流散过程中，导体内的电流值逐渐减小，并且电流流散情况与注入点的位置有关。各节点的电压波峰值与注入的冲击电流的波头时间成反比。地表电位最大值出现在雷电流注入点，地网的埋设深度和土壤电阻率的改变会影响地表电位值的大小。地网故障点区域附近的地表电位值出现明显的陡降，并且地网上各点的地表电位值均会发生改变，结合BP神经网络故障识别方法能够实现对地网断裂故障的有效识别，有一定的工程实用价值。关键词：接地网，暂态模型，冲击特性，地表电位，故障识别I沈阳工业大学硕士学位论文AbstractThegroundingd

7、eviceofsubstationiscomposedofgroundinggrids,downconductorandlightingarrester,whichisanimportantpartofpowerplantsandsubstations.Amongthem,thegroundinggridsisalargenetgroundingdevicewiththefunctionofdischargeandpressureequalization,whichisusuallycons