接地網(wǎng)接地電阻逆向短距測量研究.pdf

1、隨著特高壓等級輸電系統(tǒng)的建設(shè)和電網(wǎng)規(guī)模的擴大，超大規(guī)模樞紐變電站的數(shù)量越來越多，其接地網(wǎng)的尺寸也遠超十年前的水平。樞紐變電站在電網(wǎng)中起著將特高壓輸電系統(tǒng)能量送出及保障社會供電的重要作用，其接地網(wǎng)性能的可靠對保障我國電力安全具有重要意義。接地電阻是評估接地網(wǎng)性能的重要指標。我國現(xiàn)有的接地電阻測量方法主要為長線法，在測量時需要布置接地網(wǎng)等效直徑4~5倍長度的測量引線。由于超大型變電站、發(fā)電廠接地網(wǎng)規(guī)模的大幅擴大，現(xiàn)有測量方法的測量難度和工作

2、量也成倍提高。此外，考慮到電網(wǎng)每年需要檢測的大型接地網(wǎng)數(shù)量眾多，工作量龐大，傳統(tǒng)測量方法已難以適應(yīng)當前的運行維護需求。因此，電力系統(tǒng)急需開發(fā)新的接地電阻測量技術(shù)，并研制測量裝置。
　　傳統(tǒng)接地電阻測量方法主要的思路是以零電位點或者補償點作為電位參考點，以接地網(wǎng)地電位升作為測量對象，進而得到接地網(wǎng)的接地電阻。準確計算定位電位參考點是傳統(tǒng)測量方法的難點，也是測量引線始終難以縮短的原因。本文在總結(jié)已有正向測量方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)外對接

3、地電阻測量的相關(guān)研究，提出了一種以電流極附近地面電位分布作為測量指標，以接地網(wǎng)地電位升作為參考電位的新型測量方法，即接地電阻逆向測量方法。該測量方法可將電流引線長度縮短為2D~2.5D，節(jié)約工作量一半以上，可用于接地網(wǎng)尤其是大型接地網(wǎng)的接地電阻測量工作。
　　本文對逆向短距測量方法的介紹首先通過接地電阻測量時地面電位分布的仿真研究，獲得了電流極附近地面電位的變化規(guī)律；其次研究以電流極近區(qū)地面電位為測量指標，以接地網(wǎng)地電位升為參考電

4、位的測量方法原理；推導(dǎo)解析公式，以及根據(jù)測量數(shù)據(jù)求取電流極解析公式未定參數(shù)的數(shù)值計算方法，得到接地電阻的計算公式，完成測量原理的分析；接著通過接地網(wǎng)和電流極等效模型的仿真研究，確定逆向短距測量的引線長度及使用方法；最后完成逆向短距測量裝置的開發(fā)，并通過現(xiàn)場試驗驗證逆向短距測量方法的有效性。本文的結(jié)論如下：
　?、偻ㄟ^仿真分析，根據(jù)接地電阻測量時地面電位分布的特性，探討了電流極附近地面電位的分布規(guī)律，分析了傳統(tǒng)零電位點和補償點的選擇

5、依據(jù)，提出了逆向接地電阻短距測量的布線方法。
　?、谔岢隽四嫦蚨叹鄿y量的方法，根據(jù)電流極近區(qū)地面電位測量數(shù)據(jù)結(jié)合解析函數(shù)，采用Levenberg-Marquardt算法求解解析函數(shù)的未定參數(shù)，推導(dǎo)得到接地電阻的計算公式。采用仿真試驗和現(xiàn)場試驗，驗證了該測量方法的有效性。
　　③對于接地電阻逆向測量時接地網(wǎng)和電流極的半球電極等效模型的等效條件進行了數(shù)值仿真，提出了逆向短距測量時輔助電流極的合理布置范圍即在距離地網(wǎng)中心2~2.5