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廖坊水电站接地系统的设计与研究

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第1章绪论

1.1研究接地系统的重要意义

1.1.1良好的接地系统是确保电力系统运行安全的关键

1.1.2大型水电站接地系统研究的重要意义

1.2接地系统的国内外研究发展概况

1.2.1国内研究概况

1.2.2国外研究概况

1.3水电站接地系统设计中存在的问题

1.4本文的主要工作内容

第2章边界元法

2.1边界元法(BEM)的发展

2.2有限元法(FEM)与边界元法(BEM)的关系

2.3加权余数法与边界元法(BEM)的关系

2.4边界元法的基本原理及其在接地计算中的具体运用

2.4.1边界元法的基本原理

2.4.2接地参数计算数学模型的建立

第3章多层(水平)分层土壤电阻率模型

3.1引言

3.2土壤视在电阻率模型

3.3建立土壤模型

3.3.1目标函数的建立及土壤结构的反演法

3.3.2初值的选取

3.4廖坊接地系统针对水平两层土壤(尾水渠底板、大坝溢流坝段消力池底板接地网)的计算

3.4.1水平两层土壤的格林函数

3.4.2水平两层土壤模型的边界元求解

3.5廖坊接地系统的水平两层土壤模型的计算实例

第4章纵向三层土壤电阻率模型

4.1引言

4.2纵向三层土壤计算模型及格林函数

4.2.1纵向三层土壤的计算模型

4.2.2纵向三层土壤的格林函数

4.3廖坊接地系统对纵向三层土壤(大坝坝体)的计算

4.3.1纵向三层土壤的格林函数

4.3.2纵向三层土壤模型的边界元求解

4.4廖坊接地系统的纵向三层土壤模型的计算实例

第5章廖坊水电站接地系统分析和研究

5.1廖坊水电站概况

5.2廖坊水电站接地装置的布置要求

5.2.1大坝接地装置

5.2.2主、副厂房、110KV升压开关站、GIS接地装置

5.2.3溢流坝段消力池底板、尾水渠底板接地装置

5.3廖坊水电站接地电阻的计算参数

5.3.1廖坊水电站电阻率的选取

5.3.2单相对地短路入地电流参数的确定

5.4接地电阻的计算方法和程序验证

5.4.1接地电阻的计算模型

5.4.2接地电阻的计算结果

5.4.3接地电阻的计算软件介绍

5.4.4计算软件的参数输入

5.4.5计算结果对比分析

5.4.6廖坊水电站接地系统计算结论

5.5廖坊水电站接地装置的均压和隔离措施

5.5.1均压措施

5.5.2隔离措施

第6章结论与展望

6.1结论

6.2进一步工作方向

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果

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摘要

安全合格的接地网对整个电力系统运行起着至关重要的作用,当电网运行中发生故障,接地网可以迅速的解除故障电流,确保接地网的电位、接触电势处于一个安全水平,保证人身和设备安全。水电站处于高土壤电阻率山区,接地网的建设更显的重要。
   本论文将阐述廖坊水电站接地系统的设计。并从边界元法的角度,通过建立接地系统数学模型,对廖坊水电站接地系统进行分析和研究,试着解决在工程设计中碰到的接地电阻问题。
   本论文着重从以下两方面进行研究。一、以大坝溢流坝段消力池底板、厂房尾水渠底板、大坝厂房进水口底板接地网作为研究目标,从边界元角度,建立水平两层土壤模型。二、以大坝坝体、左右岸接地网为研究对象,从边界元角度,建立纵向三层土壤模型。拿廖坊作为工程实例,通过博超软件,验证建立模型的正确性。再计算不同水位、不同季节、不同运行状态下布置的接地网电阻情况,更好服务于实际工程建设和设计。

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