冲击电荷下电力网络模型与电压稳定性分析（二）

作者： 国自电气 时间：2024-08-09 09:24:16 阅读：25

1.4场测试方案

    变电站地网冲击接地电阻的测试回路如图。选取地网中心点作为冲击注流点，回流点在变电站边缘150m处。电压参考点选取距离场地300m处的远方，作为公共参考地。整个冲击回路除与注流极、回流极连接外，其余全部浮地。因为冲击过程中的电流发生器并未与其他线路对接，由此可以将其视为接地网与回流电极之间的冲击电流。

    对各测量设备进行校准,电阻分压器的有效分压比值为1195.35，标准公开电压为200kV;线圈为 Rogowski、最大灵敏度为101.416A/V;对示波器的检测目标主要是电流与电压的强度，检测数量为两个，示波器型号为Tek2024，最大带宽范围为200MHz。

    冲击发生器采用便携式冲击发生器，可产生波为2.6us 的标准流波形。由蓄电池配合逆变器对发生器电容进行充电，试验电压等级依次为30kV，45kV，60kV。

1.5测试结果及分析

    按照测试方案对变电站地网进行冲击接地电阻测试。由测试结果可以看出:

    在变电站地网上施加冲击电压，地网电压和电流波形整体上呈现振荡衰减，这是因为变电站接地网面积较大，等效的对地电容和线路电感构成振荡回路，在冲击电压作用下构成LC振荡回路，从而使得地网电压和电流出现振荡。本文选取第一个半周波的冲击电压和电流波形数据作为变电站地网冲击接地电阻的计算数据。

    在测得之前，应首先将接地线与接地装置分离，对需要检测点位进行清洁处理。然后在场地中安装4根长度为lm的正方形接地极，每根接地极的埋设深度为lm，直径为50mm。

    冲击电流发生器与接地线路对接，负极接地极数量为4根，组合后形成电流回流结构，整个冲击回路除与注流极、回流极连接外，其余全部浮地。测试过程中的冲击电流发生器并未与其他线路对接，由此可以认定被监测接地体和回流极中的冲击电流强度一致，但相位不同。

1.6 测试结果及分析

    按照测试方案，对所选杆塔进行冲击接地电阻测量。对比不同幅值冲击电压，冲击电流下的冲击系数的变化，可以发现:

    1.在本文测试条件下，输电线路杆塔接地体的冲击接地电阻均大于工频接地电阻，即冲击系数均大于1。这是因为杆塔接地体在冲击电流作用下表现出了较强的电感效应，从而使得冲击电流作用下的电位升高于工频电流。

    2.相比于变电站地网的冲击接地电阻测试，由于变电站接地网面积较大，相应的电感效应强于输电线路杆塔接地体，因此变电站地网的冲击系数整体上大于杆塔接地体，测试得到的冲击系数(3左右）远大于输电线路杆塔接地装置的冲击系数（略大于1）。

    3.输出电路杆塔接地体的冲击系数整体上随冲击电流幅值的增加而略微减小。这说明所测试的杆塔接地体在冲击电流作用下产生了部分电离，从而一定程度上使冲击接地电阻减小。

    4.为更深入地研究这一性质，后续的研究需要利用大型冲击发生器来开展，以突破便携式冲击发生器的输出功率限制，从而更全面地反映接地装置在冲击电流作用下的响应特性。