[发明专利]一种垂直双层土壤中地网接地电阻的计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其是一种垂直双层土壤中地网接地电阻的计算方法。

背景技术

在实际中，很多地网跨越不同电阻率的土壤层，常常需要计算垂直双层土壤(垂直双层土壤指电力系统接地研究中的一种土壤结构类型，土壤分界面垂直于水平面将土壤划分成左右两侧，两侧的土壤电阻率不相等。)中地网接地电阻。目前国内外仅有均匀土壤中地网接地电阻计算方法和水平双层土壤中地网接地电阻的计算方法，对于垂直双层土壤中地网接地电阻的计算，工程设计中要么采用过度保守的计算方法，用较高土壤电阻率的均匀土壤作为计算依据，从而导致接地工程费用过高；或者在地网建成之后，对不合要求的地网进行降阻改造，往往需要大量的改造费用。

对于垂直双层土壤中地网接地电阻的计算，还可以采用有限元法进行技术，通过镜像法或复数镜像法进行建模计算，该方法能得到较精确的结果。但由于该方法要通过分析地网电流的分布情况，采用叠加法求出地网的电位，从而得出地网接地电阻，因此需要建立复杂的计算模型，计算需要花费大量的时间。仿真计算时间与地网面积以及土壤模型的复杂程度有关，计算地网面积较大或土壤模型较为复杂甚至需要花费数天或数周的时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种计算量小且计算值合理的接地电阻计算方法，该方法包括：

第一步，确定地网的参考接地电阻R1，其对应的地网结构参数与R对应的地网完全相同，但位于均匀土壤中，土壤电阻率为ρ₁，如图2所示。对于均匀土壤中地网接地电阻，可以采用如下两种方法。

方法一，使用中华人民共和国电力行业标准DL/T 621-1997《交流电气装置的接地》中的推荐公式来计算，可以确定参考接地电阻：

R1=0.5ρ1AT.]]>

方法二，用IEEE guide for safety in AC substation grounding(IEEE std80-1986)中推荐的均匀土壤中接地网的接地电阻计算公式进行计算，可以确定参考接地电阻为：

R1=ρ14πAT.]]>

第二步，确定地网的辅助接地电阻。其地网结构为原双层土壤中ρ₁侧土壤层中地网沿分界线作镜像结构，土壤结构为均匀土壤，土壤电阻率为ρ₁，如图3所示。对于确定辅助接地电阻，同样可以采用两种方法

方法一，使用中华人民共和国电力行业标准DL/T 621-1997《交流电气装置的接地》中的推荐公式来计算，可以确定辅助接地电阻：

R2=0.5ρ12A1.]]>

方法二，用IEEE guide for safety in AC substation grounding(IEEE std80-1986)中推荐的均匀土壤中接地网的接地电阻计算公式进行计算，可以确定参考接地电阻为：