基于节点电压法的接地网暂态响应模型计算

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1、第31卷第3期电力建设Vol.31，No.32010年3月ElectricPowerConstructionMar，2010·47·中图分类号：TM733文献标志码：B文章编号：1000-7229(2010)03-0047-05基于节点电压法的接地网暂态响应模型计算何智强，周卫华(湖南省电力公司试验研究院，长沙市，410007)GroundingGridTransientResponseModelCalculationBasedonaNodeVoltageMethodHEZhi-qiang,ZHOUWei-hua(HunanE

2、lectricPowerTestResearchInstitute,Changsha410007,China)ABSTRACT：Baesdonanimprovednodevoltagemethod,the型逐渐被提出，文献[3]给出了一种分析接地网的频paperpresentsanewfrequencydomainnumericalcalculation域方法，但没有说明对于导体间相互连接的接地网所methodforgroundinggrids.Themethodhasconsideredthe解方程组的系数矩阵如何建立以及如

3、何减少待求量frequencycharacteristicofimpedanceconductor,andimpactof数目。文献[4-5]对变电站接地网的频域问题进行了soilsurroundingthegridontheconductorleakagecurrent研究，但文献[4]只介绍了一种电路模型的计算方法；performance.Itscalculationiscompletedbysolvingthe文献[5]虽然使用的待求量数目较少，但忽略了导体electromagneticfieldequations,it

4、soperationiseasy,andmoreintuitivetoacquiretransientresponseperformanceofthesurface段之间的互感的影响，这与接地网的实际情况有一定potential.Sincethemodelsisdealtwithtimedomain差距。文献[6]利用ATPDRAW软件对接地网在雷电characteristicofgroundinggrid,ithasmuchrationalityand流作用下的性能进行了仿真计算，但该文建立模型较direction.Them

5、odelisapplicabletogiveouttransientresponse为简单，没有深层考虑导体间的互感、自感的影响。characteristiccurvesofdifferentformcurrents,suchaslightning,文献[7-8]从天线理论结合矩量法对接地网的频域性short-circuitcurrentetc.Themodelissimpleandenoughfor能进行了分析，由于水平平面分层介质中的矢量位和engineeringaccuracy.标量位并非唯一，利用混和位积分方程（MPI

6、E）获取KEYWORDS：groundinggrid;performance;transientresponse;水平分层土壤结构的谱域格林函数，通过索末菲尔德electromagneticfield（Sommerfeld）积分，将谱域格林函数转换为空间域格摘要：基于改进的节点电压法，提出了一种接地网频域性能分林函数进行计算，然而由于贝塞尔函数与汉克尔函数析的数值计算方法，该方法考虑了导体阻抗的频率特性和接的振荡特性，索末菲尔德积分的收敛缓慢，故该方法地网周围的土壤对导体散流性能的影响。该方法通过求解电对于利用数值计算方法求取

7、接地网的暂态响应特性磁场方程完成，运算实现简单，更直观地获得了地表电位的暂的应用并不广泛。文献[9-10]利用有限元法对接地网态响应性能。由于模型是针对接地网时域特性进行处理，更的频域特性进行了分析，但该方法对计算机内存要求具有合理性和针对性，可计算雷电、短路电流等不同形式电流高，计算量大，工程实际应用较少。文献[11]是利用下的接地网暂态响应特性曲线。此模型简单，且在工程实际不等电位节点电压法模型计算了接地网的腐蚀故障中有着足够的精度。研究，该方法可计算接地阻抗、接触、跨步电压和网内关键词：接地网；性能；暂态响应；电磁场电位

8、差等接地参数，但主要是针对工频电流下接地网doi:10.3969/j.issn.1000-7229.2010.03.012的特性研究。本文在节点电压法的计算模型上研究0引言了接地网的暂态响应，考虑了导体间的互感和自感。由于模型是针对接地网时域特性进行处理，更有着合接地网是电气