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不规则接地网的算法及程序

肖风云  
【摘要】:近年来,随着电力系统的发展,故障时经地网流散的电流愈来愈大,故障时地网的电位也随之升高,由于接地措施的缺陷而造成的事故也屡有发生。电力部门对接地网的设计提出了更高的要求。传统的采用经验公式的设计计算方法,由于误差较大和不能给出整个地表面电位、跨步电压及接触电压的分布,并且灵活性差,已经很难满足现代设计的要求了。随着电子计算机技术的应用和发展,数值分析方法在接地网的设计和研究中获得了日益广泛的应用。 上世纪70年代初,国外对等间距布置均压接地网所存在的问题进行了分析研究。根据计算机对等间距地网的电位分布规律的计算结果,发现地网边角孔电压高于中心网孔电压,当网格数增加时,边角网孔与中心网孔电压的差值越大。对均压导体电流分布的计算分析又表明,其边角网孔处的散流电流大于中心处导体的。均压导体数增多时,两者散流的差值越大。均匀网孔地网造成发电厂、变电站跨步电压和接触电压不均,可能对安全造成危害。 本文开发的ERCP接地系统数值分析软件包从恒定电流场的理论出发,应用积分方程法将接地网的计算离散成一个以导体流散电流为变量的线性方程组,然后求解,从而计算出均质土壤中由水平接地体组成的任意形状和不规则的复合接地系统的接地电阻值、地网周围任意一点的电位、地面电位分布、地面跨步电压分布、地面接触电压分布等,将来进一步开发并能对任意形状的不规则地网进行不等间距自动布线,特别适合于接地系统的研究和设计。本文分析和采用的计算方法,具有计算精度高、占用计算机内存与CPU的计算时间少等优点,可以用于地网设计应用,具有实际工程意义。


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