[发明专利]接地体暂态建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及对电力系统输电线路以及变电站防雷系统中接地装置进行模拟的系统模型，特别是采用电磁埋理论对变电站接地装置建立的更为精确的理论计算方法。

背景技术

接地体是组成接地系统的基本部分，被广泛应用于电力系统输电线路、变电站防雷保护中。系统中，经接地装置向大泄散的不仅有直流、工频电流这一类稳态或似稳电流，而且有等值频率高达几兆至数十兆的雷电流，因此，现有接地装置的建模分析是以等效电阻替代来进行的。

上类等效电阻法由于未考虑电感、电导等因素的影响，其计算结果与现场实测数据之间差距较大，尤其是在冲击电流和变频电流条件下，计算结果误差大，不能准确反映接地体在雷击作用下的实际情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种接地体暂态建模方法，旨在建立更为精确的埋设计算模型。

本发明的目的是这样实现的：一种接地体暂态建模方法，按以下步骤进行：

采用外表面积相等原则将任意形状接地体等效为长l的，半径为a的均匀圆柱体，对其等分分段为N个尺寸大小相同的分段导体，每一分段导体由对地电导G_i，自电感L_i，对地电容C_i表示，忽略导体自电阻R_i及自阻抗Z_i，则接地体视为N个分段串联的分布参数LCG传输线电路，该电路结构为：每一分段导体中，其对地电导G_i和对地电容C_i二者并联后的一端接公共端，二者并联后的另一端接于其自电感L_i的输出端，且后一分段导体的自电感L_i的输出端接于前一分段导体的自电感L_i+1的输入端，i＝1，2，……N；

上述接地体的分段数N由下式决定：

2a10≤lN≤λ10---(1)]]>

式中，a为接地体等值半径，l为接地体长度，λ为激励电源作用于分段导体时，在其周围产生的电磁波波长，

λ=1fμ0ϵs2(1+1(2πf)2ρs2ϵs2+1)---(2)]]>

式中f为作用于分段导体上的正弦激励电源频率，当计算接地体雷电暂态响应时，f为雷电流频谱分量中最大等值频率，μ₀为空气导磁系数，等于土壤导磁系数，ε_S土壤介电常数，ρ_s为土壤电阻率；