冲击电荷下电力网络模型与电压稳定性分析（一）

作者： 国自电气 时间：2024-08-07 09:18:11 阅读：18

    一般来说，冲击接地阻抗是一个复数，是电阻、电感、电容中能够对接地电路载流强度造成影响的分量电流总和。

    目前试验用的各种测量接地电阻的方法及设备主要是测量工频接地阻抗，而长期的监测表明杆塔、发电厂、变电站的接地装置接收最多的是雷电流。由于雷电流是波头很陡，包含频率极其丰富的瞬时单脉冲冲击波，所以需要采用冲击电流测试方法对接地系统的接地阻抗进行测试。

1变电站接地网工频接地电阻测试

    变电站接地网对工频接地网络具有重要的保护作用，在接地网电阻值较大的情况下，接地故障发生时的常态相与中间节点上的电压强度高于标准，设备的外部绝缘保护层会损坏;在遭受雷击的过程中，电流会在瞬间增高，进而使线路上的瞬时电压过大，引发设备故障，危及运行人员安全。因此，定期检测变电站地网的接地电阻，评估变电站地网的接地水平，探究变电站地网冲击电流作用下的响应特性，对保障变电站的运行安全具有重要意义。

    本文重在探索变电站地网和输电线路杆塔的冲击特性，以其揭示冲击接地电阻和冲击系数的一般变化规律，为实际工程应用提供一定的理论参考。

1.1接地电阻测试方法

    在实际测试过程中，电流极的布设位置越远越好，在常规情况下，电流极与被监测的接地装置间距为d12，值数应当在被测试接地装置对角线长度D的4倍以上。如果土壤中的电阻率呈现出均匀分布状态，应取值⒉倍以上。电压极上的电线长度应当为电流极引线长度的0.618倍。

1.2现场测试方案

    对变电站地网进行测试时，首先解开架空地线与地网的连接螺栓。测试是通过采用电流–电压法测量地网接地电阻，为了保证测试的准确性，我们选择了较远距离进行测试。[2]我们用6mm2电流线对所有线路进行包襄处理，然后从测量引入点开始布设线路直至变电站门前。为了减小接地电阻，我们利用了路边的水洼作为电流极的位置。

1.3 测试结果及分析

    按照前面测量方案得对变电站地网工频接地电阻进行测量后得出的结果。

    对施加工频的小电流远距离测量结果进行观察，我们能够得出以下的结论:

    1.使用8000型工频接地网来进行系统的测试，当测试的工频为47Hz、53Hz、48Hz和52Hz 时，干扰电压值为0,信噪比达到了理想水平。只需增加8A的电流，就能提升测量结果的精确度。

    2.电网的阻抗值与频率相关的电感部分之间有着明显的联系。如果使用偏差超过50Hz的工频测量规则来测量电流强度，必定会导致测量结果出现误差。因此，需要采用对称频率来优化测量过程,提高测量的准确度。

    从结果可以看出，在小测量电流增加47Hz、53Hz、48Hz、52Hz之后，测量的电阻值较为稳定。为严格起见，选取0.538作为接地网等效的工频接地电阻测量值。