收藏本站
《西南交通大学》 2007年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

青藏铁路输变电系统防雷及接地技术的研究

付龙海  
【摘要】: 青藏铁路格拉段地处青藏高原腹地,全长1100km,全线84%的线路在海拔4000m以上,50%以上线路穿过多年冻土地区,该地区雷暴活动频繁、土壤电阻率达到3000Ω·m以上,冻土、高原问题是青藏铁路建设的三大难题之二。青藏高原独特的地理环境和气候条件,为青藏铁路输变电系统防雷接地系统设计、施工带来了前所未有的困难。目前,国内外对于青藏铁路输变电系统防雷接地的研究基本上还处于空白,需有针对性地开展此方面的系统研究,以保证青藏铁路的正常运行。 本文通过分析青藏铁路格拉段雷暴活动情况,从雷暴的形成、特征、活动规律及雷电流参数和地闪等方面介绍了该地区的雷暴特点,总结出格拉段铁路所经地区的雷暴特点和分布规律,就该地区输变电系统防雷接地工程的实施和防护原则提出了建议。为了保证沿线110kV输电线路的耐雷水平并降低施工难度,提出了安装避雷器和提高杆塔接地电阻允许值相配合的方式来保证输电线路的耐雷水平满足设计要求。建立了110kV输电线路耐雷水平计算模型,仿真分析了一基、多基杆塔上无避雷器、不同避雷器支数及不同布置方式对线路耐雷水平的影响,给出了建议的避雷器安装方式和杆塔接地电阻允许值,并对线路遭受雷击时避雷器的放电电流和吸收能量进行了分析。 为了提高变电站接地系统的降阻效果,分析了格拉段地质条件和冻土分布情况,通过试验找出了典型土壤的电阻率受含水量、温度变化的影响规律。从接地网面积的选择、垂直接地体的选用及季节变化对立体地网影响等方面分析了立体地网在冻土地区的接地降阻效果,提出了格拉段变电站接地网的设计原则。为了进一步提高接地网的降阻效果,研制了新型接地装置—接地模块,该模块通过与土壤良好接触、增加等效半径等方式降低接地电阻。并给出了接地模块接地电阻的计算公式,分析了接地网利用系数随模块个数变化的规律。 获得准确的土壤结构参数是进行接地系统设计的基础。根据望昆-楚玛尔河段变电站站址现场测得的视在电阻率-极间距曲线,将遗传算法引入土壤结构参数的优化计算,得到了准确的土壤结构参数。为了降低在多层土壤中进行接地电阻计算的难度,提出了将双层水平土壤等效成单层土壤结构的方法。分析了不同参数变化对等效单层土壤模型的影响,认为反射系数、上层土壤厚度和接地网面积等因素对等效单层土壤模型的建立起着主要的影响。为了定量的、快速的得到水平双层土壤对应的等效单层土壤结构,通过BP神经网络的强逼近能力,建立了等效单层土壤模型的求解模型。 为了在进行接地网均压带不等间距设计时,减少均压导体数量和提高均压效果,建立了接地网均压带优化布置的计算模型,利用遗传算法进行了优化计算,并从适应度函数选取、交叉变异方式等方面进行了改进,从而可根据现场土壤结构和接地网形式得到接地网不等间距均压带的布置形式。获得准确的设计规则,是建立接地网设计专家系统的基础。为了获得建立青藏铁路变电站接地网设计专家系统所需的模糊规则,提出了神经网络和遗传算法相结合的方法自动生成模糊规则。首先建立了用于青藏线接地网接地电阻求解的遗传优化神经网络,从而可以快速的得到所需的样本数据。然后利用模糊建模的方式得到接地网设计的模糊规则,并利用遗传算法对模糊规则进行了优化,得到了适合青藏线变电站接地网设计的模糊规则。 对接地网进行定期的维护和测量是保障变电站接地网正常运行的必要措施。通过对接地网腐蚀断裂点诊断模型的优化计算,使得设计者仅测量可及节点端口电阻变化,即可得到接地网导体的腐蚀断裂情况,可用于青藏铁路变电站接地网的无损诊断。提出了新型接地电阻测量装置,该装置可根据现场土壤结构和接地网情况,确定电流、电压极的布置形式,并用变频技术以减少干扰,保证测量准确度,降低青藏线接地网接地电阻测量时所需的人力物力。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TM862

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 陈立;基于信息融合的接地网断点诊断方法研究[D];湖南大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈洪;青藏铁路防雷接地研究[J];冰川冻土;2003年S1期
2 邓军波,邓秋荃,施围;采用线路避雷器降低500kV线路雷电绕击跳闸率的研究[J];电瓷避雷器;2002年02期
3 任晓娜,吴广宁,付龙海,李增;采用避雷器后输电线路仿真模型的建立及应用现状[J];电瓷避雷器;2005年05期
4 王颢;付龙海;吴广宁;李晋;;降低青藏铁路格拉段变电站接地电阻方法的探讨[J];电瓷避雷器;2006年01期
5 付龙海;吴广宁;王颢;李晋;;青藏铁路变电站接地网设计规则的提取[J];电工技术学报;2006年04期
6 付龙海,吴广宁,王颢,李晋;青藏铁路格拉段建筑物基础接地电阻的估算[J];电力建设;2005年06期
7 付龙海;吴广宁;王颢;李晋;;青藏铁路变电站接地网腐蚀断裂点的判断[J];电力系统及其自动化学报;2006年01期
8 付龙海;吴广宁;王颢;李晋;;青藏铁路格拉段雷暴活动与防护原则的研究[J];电力系统及其自动化学报;2006年02期
9 孙萍;220kV新杭线回路雷击跳闸率的实测与计算[J];电网技术;1999年09期
10 康鹏;何金良;曾嵘;;青藏铁路格尔木—拉萨段110kV供电系统雷电活动规律统计分析[J];电网技术;2006年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘继芳;;基于傅立叶变换的接地网接地电阻异频测量技术分析[J];安徽电力;2009年02期
2 赵爱华;王庆军;姬春义;邵进;;高土壤电阻率地区变电站接地网的改造及分析[J];安徽电力;2012年01期
3 胡江波;;汉中地区雷暴的气候特征分析[J];安徽农学通报(上半月刊);2010年19期
4 赵金忠;段永红;马文元;;贵德县雷暴天气的气候特征及分析[J];现代农业科技;2010年02期
5 姚凤;;变电站接地网数值计算[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2007年01期
6 吴少海;青藏铁路多年冻土区桥涵设计与施工[J];冰川冻土;2003年S1期
7 孙永福;青藏铁路多年冻土工程的研究与实践[J];冰川冻土;2005年02期
8 张伟伟;田杨萌;王彩霞;杨静;王东方;刘冬霞;;北京地区的雷电物理特征[J];北京信息科技大学学报(自然科学版);2011年03期
9 高蕊;史二娜;;基于FFT加窗与插值算法的接地电阻测量新方法[J];宝鸡文理学院学报(自然科学版);2010年03期
10 肖天贵;假拉;肖光梁;;西藏高原强对流天气及短临预报研究进展[J];成都信息工程学院学报;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘青松;王瑞明;王斌;蒋静坪;;基于思维进化算法的滑模控制感应电机伺服驱动系统研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 马金福;鲁山鹰;汝洪博;;新旧《建筑物防雷设计规范》防雷类别划分标准的区别[A];第八届长三角气象科技发展论坛论文集[C];2011年
3 徐华;文习山;李中建;张英;;大型变电站钢材和铜材接地网的性能比较[A];全国电网中性点接地方式与接地技术研讨会论文集[C];2005年
4 孙结中;刘力;;运用等值复数镜像法求解复合分层土壤结构的格林函数[A];广西电机工程学会第八届青年学术年会论文集[C];2004年
5 杨远;;输电线路防雷击跳闸措施的研究[A];贵州省电机工程学会2007年优秀论文集[C];2008年
6 杨巍;郭宁;;青藏线列车定位系统国产化研究[A];2006中国西部青年通信学术会议论文集[C];2006年
7 张伟伟;田杨萌;王彩霞;杨静;王东方;刘冬霞;;北京地区的雷电物理特征[A];第十六届全国青年通信学术会议论文集(上)[C];2011年
8 刘志强;孙亲锡;陈颍;尹仕;;EM78P458在异频接地电阻测量仪中的应用[A];第十五届电工理论学术年会论文集[C];2003年
9 谭享波;彭敏放;俞东江;;两层土壤中变电站接地网分析的一种新方法[A];第十五届电工理论学术年会论文集[C];2003年
10 饶章权;;变电站接地系统对附近构筑物的传导干扰分析[A];2010电工测试技术学术交流会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄红瑕;复杂媒质中瞬态电磁场快速算法的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 曹晓斌;大电流及复杂地质结构下接地系统散流规律及参数计算[D];西南交通大学;2011年
3 陈国庆;交流输电线路绕击仿真模型及同杆双回耐雷性能的研究[D];重庆大学;2003年
4 吴茂林;变电站互感器宽频传输特性与接地网瞬态特性的研究[D];华北电力大学(河北);2004年
5 鲁志伟;大型接地网工频接地参数的计算和测量[D];武汉大学;2004年
6 裴建中;多年冻土地区路基纵向裂缝形成机理及处治对策研究[D];长安大学;2004年
7 马玉龙;高压直流输电系统的稳定性分析[D];华北电力大学(北京);2006年
8 齐磊;变电站瞬态电磁场对二次电缆的电磁耦合机理研究[D];华北电力大学(河北);2006年
9 马骉;多年冻土地区沥青路面材料组成与结构设计研究[D];长安大学;2006年
10 党晓强;大型发电机内部故障在线诊断及其行波应用新原理[D];四川大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高新智;水电站接地问题改造措施研究[D];长沙理工大学;2010年
2 李雷;接地参数计算与接地网频率响应特性下的研究[D];长沙理工大学;2010年
3 仇炜;贵州110kV石平输电线路综合防雷研究[D];长沙理工大学;2010年
4 王伟然;架空线路绝缘子并联间隙防雷保护应用研究[D];华南理工大学;2010年
5 董传君;110KV变电站的设计与规划[D];江西理工大学;2010年
6 胡加泉;江西220kV输电线路杆塔接地装置的设计应用[D];南昌大学;2010年
7 冯乔春;电网接地技术工程应用研究[D];昆明理工大学;2009年
8 丘扬;对高压同塔四回线路防雷的探讨[D];浙江大学;2010年
9 林峰;在运架空输电线路雷害综合治理方案研究[D];福州大学;2009年
10 朱振华;接地网腐蚀故障诊断优化模型研究[D];华北电力大学(北京);2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 倪国强,梁好臣;基于Dempster-Shafer证据理论的数据融合技术研究[J];北京理工大学学报;2001年05期
2 王建新;刘健;王树奇;倪云峰;卢伟;李志忠;王森;;基于蒙特卡罗的接地网故障诊断可测性分析[J];电测与仪表;2008年02期
3 刘健;卢伟;王建新;李志忠;王森;;基于蒙特卡罗分析的接地网故障诊断算法评价[J];电气应用;2008年10期
4 何金良,曾嵘,高延庆;电力系统接地技术研究进展[J];电力建设;2004年06期
5 张晓玲,黄青阳;电力系统接地网故障诊断[J];电力系统及其自动化学报;2002年01期
6 陈永光,孙仲康;信息融合在多目标跟踪中的应用研究[J];电子学报;1997年09期
7 罗志增,蒋静坪;基于D-S理论的多信息融合方法及应用[J];电子学报;1999年09期
8 肖新华,刘华,陈先禄,张晓玲;接地网腐蚀和断点的诊断理论分析[J];重庆大学学报(自然科学版);2001年03期
9 刘渝根,滕永禧,陈先禄,袁涛;接地网导体状态的诊断方法[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年02期
10 胡少中;接地网改造中的几个问题[J];福建电力与电工;1996年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李宏坤;基于信息融合技术船舶柴油机故障诊断方法的研究与应用[D];大连理工大学;2003年
2 窦春霞;基于信息融合的电力系统故障检测及稳定控制研究[D];燕山大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 游建川;接地网腐蚀的诊断方法的一种新方法[D];重庆大学;2005年
2 赵鹏;基于信息融合技术的航空发动机故障诊断[D];西北工业大学;2007年
3 张延庆;信息融合技术在船舶主机检验中的应用[D];上海海事大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘先锋;基于指定元分析与PCA-BP神经网络的接地网故障诊断研究[D];湖南大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱东柏,马春秋;等电阻电压法在空心干式电抗器设计中的应用[J];变压器;1994年07期
2 贺建国,李凡,施围;110kV线路型避雷器[J];电瓷避雷器;2000年04期
3 曹云东,夏天伟,高慧萍,尹世安;干式空心电抗器优化设计中等式约束处理的研究[J];电工技术学报;1999年04期
4 夏天伟,闫英敏;干式空芯限流电抗器的优化设计问题[J];电机与控制学报;1998年01期
5 谷定燮;我国500kV输变电工程过电压设计方面存在的问题和改进措施[J];电力建设;2002年07期
6 何金良,孟庆波;降低线路杆塔接地电阻方法的探讨[J];电力建设;1996年04期
7 潘文霞,马骏,谢欢;变电站接地网计算机辅助设计[J];电力系统及其自动化学报;2002年05期
8 王勇,文辉清,吕征宇,汪槱生;基于MATLAB的矩阵变换器空间相量调制研究[J];电力系统及其自动化学报;2004年05期
9 文习山,蓝磊,许军,覃利明,张元芳,舒廉甫,陈慈萱;三峡电站允许地电位升高试验研究(Ⅰ)——控制电缆的工频耐压特性研究[J];电网技术;2003年02期
10 莫付江,陈允平,阮江军;输电线路杆塔模型与防雷性能计算研究[J];电网技术;2004年21期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张波;变电站接地网频域电磁场数值计算方法研究及其应用[D];华北电力大学(河北);2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 付龙海;吴广宁;王颢;李晋;;青藏铁路变电站接地网设计规则的提取[J];电工技术学报;2006年04期
2 李继红;IEA电解离子接地系统的应用[J];四川电力技术;1999年05期
3 沈志斌;;浅谈高土壤电阻率区变电站防雷接地网的改造[J];科技传播;2010年24期
4 陈坤汉;杨道武;朱志平;杨海军;;接地网在土壤中的腐蚀特性研究[J];电瓷避雷器;2008年04期
5 陈坤汉;杨道武;喻林萍;朱志平;杨海军;;电力接地网土壤腐蚀性的评价[J];腐蚀与防护;2008年10期
6 司献韬;;变电站接地问题的分析与研究[J];科协论坛(下半月);2010年06期
7 张化良;变电所接地设计研究[J];电力设备;2004年08期
8 豆朋;龚瑛;张劲松;文习山;;利用CDEGS软件对大型接地网进行评估与改造的研究[J];电气应用;2007年04期
9 王小英;张赛忠;郑鸽;;降低山区接地电阻的若干措施[J];建筑电气;2009年10期
10 田延霞;;浅谈水电厂变电所接地电阻的技术方法[J];吉林水利;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王红兵;牛晓军;;青藏铁路开通后首例旅途精神障碍自杀一案鉴定[A];中国法医学会全国第十次法医临床学学术研讨会论文集[C];2007年
2 梁波;陈兴冲;;青藏铁路的重要意义、技术难点及力学问题[A];工程力学学术研讨会论文集[C];2004年
3 王小军;蒋富强;;青藏铁路清水河多年冻土试验段路基典型裂缝的解剖与分析[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
4 李明霞;;GSM-R在青藏铁路中的应用及发展对策[A];GSM-R移动通信及无线电管理学术会议论文集[C];2006年
5 程国栋;;“冷却路基”方法在青藏铁路上的应用[A];中国地理学会2006年学术年会论文摘要集[C];2006年
6 单学伦;;青藏铁路职业病防治初步研究[A];新世纪预防医学面临的挑战——中华预防医学会首届学术年会论文摘要集[C];2002年
7 宋美云;;防雷接地工程中的接地电阻计算[A];全国电网中性点接地方式与接地技术研讨会论文集[C];2005年
8 ;前言[A];青藏铁路运营管理及相关技术研讨会论文集[C];2005年
9 杨爱梅;;《天路之侣》选题策划[A];图书选题策划报告——第五届“未来编辑杯”获奖文集[C];2006年
10 陈桂琛;周国英;孙菁;陈志国;卢学峰;韩有吉;;垂穗披碱草在青藏铁路取弃土场植被恢复中的应用[A];生态学与全面·协调·可持续发展——中国生态学会第七届全国会员代表大会论文摘要荟萃[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 张巍巍;史话:打响“第一枪”[N];科技日报;2009年
2 本报记者 张颍;AI,人类,2045[N];华夏时报;2011年
3 叶柳青;潘云鹤:与人工智能的不解之缘[N];江苏科技报;2008年
4 本报记者 韩霁;“人工智能”运用领域越来越宽[N];经济日报;2007年
5 杨峥;华 硕 人工智能引领主板新时尚[N];中国电脑教育报;2004年
6 曲阜师范大学教授 硕士生导师 崔茂新;难以释怀的青藏筑路情结[N];中国铁道建筑报;2005年
7 蔡永飞;“世界屋脊”的飞翔[N];中国特产报;2006年
8 见习记者 黄毛旺;“天路”开通 湘商何为[N];湖南经济报;2006年
9 本报记者 乔睿;天路越昆仑[N];青海日报;2006年
10 关小群 郑骏;现代文明的礼赞[N];人民日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 付龙海;青藏铁路输变电系统防雷及接地技术的研究[D];西南交通大学;2007年
2 倪云峰;接地网分块故障诊断及可及节点偏移影响的研究[D];西安科技大学;2010年
3 李良福;气象因素与土壤性质耦合效应对土壤电导的影响[D];西南大学;2010年
4 霍利民;基于贝叶斯网络的电力系统可靠性评估[D];华北电力大学(河北);2005年
5 潘文杰;基于人工神经网络技术的烤烟重金属积累特征研究[D];西南大学;2006年
6 王刚;混合智能系统及其在商务智能中的应用研究[D];复旦大学;2008年
7 刘孟祥;三效催化转化器高效长寿低排放优化设计理论及方法研究[D];湖南大学;2008年
8 鲁志伟;大型接地网工频接地参数的计算和测量[D];武汉大学;2004年
9 仝秋红;基于智能技术的内燃机油添加剂优选及配伍研究[D];长安大学;2004年
10 朱名日;地球物理场对磁敏式传感器影响及其应用研究[D];中南大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李增;复杂土壤地区接地网电气特性的研究[D];西南交通大学;2007年
2 王颢;青藏铁路格拉段防雷接地技术的研究[D];西南交通大学;2007年
3 王波;宁武东马坊风能场一期风电机组防雷接地工程设计[D];南昌大学;2011年
4 宛小强;青藏铁路基于无线通信的增强型列车控制系统研究[D];西南交通大学;2006年
5 李莉;500kV变电站大型接地网状态评估[D];华南理工大学;2010年
6 李雷;接地参数计算与接地网频率响应特性下的研究[D];长沙理工大学;2010年
7 王宁;衡水地区变电站接地网的优化设计[D];华北电力大学;2011年
8 李靖;复杂土壤结构中接地网参数的计算机辅助计算及研究[D];长沙理工大学;2012年
9 杜蕾;青藏铁路冻土环境效应及工程防护措施初探[D];西南交通大学;2005年
10 王辛岩;青藏铁路对西藏公路运输的影响及其应对策略[D];西南交通大学;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026