多层水平大地模型里变电站接地网雷电冲击动态特性研究

安全可靠的变电站接地网对于保证变电站的安全运行、提高整个电力系统供电可靠性具有十分重要的作用。因此，需要科学设计变电站接地网，为此，研究和了解变电站接地网在雷电冲击入地电流时其周围雷电波的暂态过程十分必要。本项目旨在利用现代高频电磁场数值计算方法开展变电站接地网雷电冲击电流下雷电电磁场波的暂态过程的研究，考虑电磁波的传播效应，即采用高频电磁场理论来模拟计算变电站接地网的雷电电磁暂态过程；为提高计算速度，引进解析公式求解接地网问题里涉及的非远场互阻抗和互感计算，以及采用一维和两维动态复镜像法解析求解多层大地模型里反映同层或异层内场点和源点相互作用的单（偶）极子的格林函数里Sommerfeld无穷积分。基于本项目研究成果，可计算分析变电站接地网冲击系数，研究变电站接地网的冲击阻抗特性规律及其有效评估方法，这些研究成果对变电站防雷保证安全运行具有很大的实用价值。

本报告主要论述了基于准静态和动态电磁场理论下频域和时域电磁场数值计算方法，即场路结合方法，用于数值模拟计算埋设在多层水平分层大地里变电站接地网的雷电暂态冲击过程；主要论述研究出的动态频域和时域电磁场理论下雷电波的接地网的电磁暂态特性和准静态频域和时域电磁场理论下雷电波的接地网暂态特性的不同，以及考虑大地土壤电离效应雷电波暂态特性。