廖坊水电站接地系统的设计与研究

论文摘要

安全合格的接地网对整个电力系统运行起着至关重要的作用,当电网运行中发生故障,接地网可以迅速的解除故障电流,确保接地网的电位、接触电势处于一个安全水平,保证人身和设备安全。水电站处于高土壤电阻率山区,接地网的建设更显的重要。本论文将阐述廖坊水电站接地系统的设计。并从边界元法的角度,通过建立接地系统数学模型,对廖坊水电站接地系统进行分析和研究,试着解决在工程设计中碰到的接地电阻问题。本论文着重从以下两方面进行研究。一、以大坝溢流坝段消力池底板、厂房尾水渠底板、大坝厂房进水口底板接地网作为研究目标,从边界元角度,建立水平两层土壤模型。二、以大坝坝体、左右岸接地网为研究对象,从边界元角度,建立纵向三层土壤模型。拿廖坊作为工程实例,通过博超软件,验证建立模型的正确性。再计算不同水位、不同季节、不同运行状态下布置的接地网电阻情况,更好服务于实际工程建设和设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究接地系统的重要意义
• 1.1.1 良好的接地系统是确保电力系统运行安全的关键
• 1.1.2 大型水电站接地系统研究的重要意义
• 1.2 接地系统的国内外研究发展概况
• 1.2.1 国内研究概况
• 1.2.2 国外研究概况
• 1.3 水电站接地系统设计中存在的问题
• 1.4 本文的主要工作内容
• 第2章 边界元法
• 2.1 边界元法（BEM）的发展
• 2.2 有限元法（FEM）与边界元法（BEM）的关系
• 2.3 加权余数法与边界元法（BEM）的关系
• 2.4 边界元法的基本原理及其在接地计算中的具体运用
• 2.4.1 边界元法的基本原理
• 2.4.2 接地参数计算数学模型的建立
• 第3章 多层（水平）分层土壤电阻率模型
• 3.1 引言
• 3.2 土壤视在电阻率模型
• 3.3 建立土壤模型
• 3.3.1 目标函数的建立及土壤结构的反演法
• 3.3.2 初值的选取
• 3.4 廖坊接地系统针对水平两层土壤（尾水渠底板、大坝溢流坝段消力池底板接地网）的计算
• 3.4.1 水平两层土壤的格林函数
• 3.4.2 水平两层土壤模型的边界元求解
• 3.5 廖坊接地系统的水平两层土壤模型的计算实例
• 第4章 纵向三层土壤电阻率模型
• 4.1 引言
• 4.2 纵向三层土壤计算模型及格林函数
• 4.2.1 纵向三层土壤的计算模型
• 4.2.2 纵向三层土壤的格林函数
• 4.3 廖坊接地系统对纵向三层土壤（大坝坝体）的计算
• 4.3.1 纵向三层土壤的格林函数
• 4.3.2 纵向三层土壤模型的边界元求解
• 4.4 廖坊接地系统的纵向三层土壤模型的计算实例
• 第5章 廖坊水电站接地系统分析和研究
• 5.1 廖坊水电站概况
• 5.2 廖坊水电站接地装置的布置要求
• 5.2.1 大坝接地装置
• 5.2.2 主、副厂房、110KV升压开关站、GIS接地装置
• 5.2.3 溢流坝段消力池底板、尾水渠底板接地装置
• 5.3 廖坊水电站接地电阻的计算参数
• 5.3.1 廖坊水电站电阻率的选取
• 5.3.2 单相对地短路入地电流参数的确定
• 5.4 接地电阻的计算方法和程序验证
• 5.4.1 接地电阻的计算模型
• 5.4.2 接地电阻的计算结果
• 5.4.3 接地电阻的计算软件介绍
• 5.4.4 计算软件的参数输入
• 5.4.5 计算结果对比分析
• 5.4.6 廖坊水电站接地系统计算结论
• 5.5 廖坊水电站接地装置的均压和隔离措施
• 5.5.1 均压措施
• 5.5.2 隔离措施
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 进一步工作方向
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果