风电场圆环接地网的冲击特性研究

【摘要】：接地系统是保证风电场安全运行的重要组成部分之一,接地网雷电冲击电流入地点处的电位较高问题一直是威胁设备及人身安全的主要问题之一,为了有效降低接地网雷电冲击电流注入点处的电压,并对接地网的冲击电位分布进行改善,本文对风电场圆环接地网的冲击特性进行研究分析。本文首先建立了圆环接地网的几何模型,然后在考虑雷电流的高频效应基础上,忽略导体的电阻,建立合理的双π型等效电路下的数学模型,对圆环接地网在冲击电流入地点处的电压用电磁暂态程序(ATP-EMTP)进行仿真,并将得到的结果与方孔接地网进行对比分析。在此模型的基础上,对影响冲击特性的其它因素进行仿真分析,并用仿真的方法对圆环接地网的冲击特性进行优化研究。分析结果表明：圆环形接地网雷电流冲击入地点处的电压只有方形接地网的二分之一左右。当雷电流冲击入地点位于圆环接地网中心位置时,其入地点处电压只有位于边缘处的三分之一左右。雷电流幅值升高时,冲击接地点处的电压也随之升高,并且随着雷电流幅值的增加,冲击点处电压随时间变化越快。不等间距同心圆环接地网在冲击入地点处的电压比等间距同心圆环接地网低13.3%左右。根据分析结果可得出以下结论：圆环接地网在降低冲击电流入地点处的电压方面比方孔地网好,在保护设备及人身安全方面效果明显。在接地网设计时,应该尽量将接地引下线布置在接地网的中心处,以降低冲击点处的电压,并应采用不等间距同心圆布置圆环接地网。
【关键词】：接地系统 圆环接地网 散流 均压 雷电冲击特性 不等间距布置 ATP-EMIP
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM614