基于分段真型试验的地网冲击特性研究

In order to research grounding grids impact characteristics,and reduction of grounding grid of the impact grounding resistance.,and test grounding grid of the impact grounding resistance by use of little current, puts forward a section of the method of experimental study.With true type test grounding body of various structural unit,between each axis current cohesion,make the grounding grids test really.The method can effectively overcome to site restrictions and needing high voltage and high current shock generator difficulty, and simulate the grounding grid lightning flow discharge scattered process.By measuring the soil of the current distribution, and the potential distribution and spark discharge the distribution of the image,can calculate the grounding grid nonlinear parameters and their distribution characteristics.Thus can accurately calculate the ground grid of the impact grounding resistance. For the ground grid of the structure design and the reformation, provides the basis.Use the get measurement result,can determine low and high current role by shock the corresponding relation of grounding resistance.Thus provides the basis for the measurement method of the impact grounding resistance by using of low impact current.

为研究接地网冲击特性，简单可靠实现降低地网冲击接地电阻与用小冲击电流测试地网冲击接地电阻的目的，提出了一种分段真型试验研究的方法。通过对各种结构单元段接地体进行真型试验，各段间轴向电流衔接以实现整个接地网冲击特性的真型试验研究。该法可有效克服对整个接地网作真型试验时场地限制和需要高电压大电流冲击发生器的困难，而模拟整个接地网上的雷电流泄散过程。试验时通过测量土壤中的电流分布、地电位分布和火花放电图像的分布，可计算不同电阻率土壤内不同结构接地网的非线性参数并研究其分布特性，从而较准确地计算地网冲击接地电阻，为地网结构设计和降低冲击接地电阻改造提供依据。利用获得的不同幅值冲击电流作用下的测量结果可确定高幅值与低幅值冲击电流作用下冲击接地电阻的对应关系，从而为研究现场用低幅值冲击电流测量冲击接地电阻的方法提供依据。

地网是泄放雷电流的设施，直接影响电力系统防雷保护效果。测量冲击接地电阻是表征地网暂态性能的有效方法，受限于试验条件与电源容量，现阶段主要采用缩小比例模型或小电流冲击试验，与实际雷电冲击过程差别很大。为准确获取地网冲击特性，亟需大尺寸地网试验与分析的简单方法。为此，本课题对多类真型接地体进行大电流冲击试验，获取了接地体散流、地电位、导体电位以及火花放电等分布特性，发现由于端部效应、电感效应以及火花效应的非线性影响，基于轴向电流衔接的分段试验方法，无法用于大尺寸地网冲击接地特性研究。有效分析复杂地网冲击特性，本课题基于频域电网络模型与迭代算法，构建包含电感作用、电容作用和对地互阻抗作用的频域电网络模型，并通过迭代算法考虑接地体火花效应，仿真计算值与大尺寸接地体真型试验数据一致。同时，本课题通过改良传统三极法，探索得到了一套完整的现场冲击接地电阻测量和测试方法，解决了冲击电流幅值过低、电压波形振荡以及地电位升高造成的过电压等问题，成功完成多基输电线路杆塔地网以及变电站地网冲击接地电阻现场测量工作。结合现场实测与仿真计算，提出基于低幅值冲击电流测量的接地网评估方法，可有效表征接地网冲击性能，为工程应用提供有效参考。