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应用快速多极子边界元法的块状土壤结构地网接地参数算法研究 被引量：13
1
作者 郭卫 黄文武 +6 位作者 文习山 王玮 鲁海亮 姚森敬 潘卓洪 谭波 李伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期1436-1445,共10页
为解决传统边界元法因其系数矩阵的存储量与求解未知量成平方关系,因而受计算机内存的限制无法求解剖分量巨大的大规模块状土壤下地网接地参数计算问题,提出用快速多极子边界元法进行求解,利用建立三维自适应八叉树的存储结构代替传统... 为解决传统边界元法因其系数矩阵的存储量与求解未知量成平方关系,因而受计算机内存的限制无法求解剖分量巨大的大规模块状土壤下地网接地参数计算问题,提出用快速多极子边界元法进行求解,利用建立三维自适应八叉树的存储结构代替传统的系数矩阵存储形式。与传统边界元法相比,存储量大大减少,计算效率也明显提高。对小规模块状土壤接地模型进行编程计算,通过与传统边界元法及CDEGS软件计算结果进行对比,证实了所提方法的正确性和高效性。对大规模块状土壤接地问题算例进行编程计算,证明了所提算法在求解大规模块状土壤接地问题上的优势,为进一步研究更加复杂的块状土壤接地问题提供了参考。 展开更多
关键词 关键词 传统边界元法 快速多极子边界元法 块状土壤 地网 接地参数 存储量
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边界元法在块状土壤结构接地中的应用研究 被引量：9
2
作者 郭卫 李晓萍 +4 位作者 文习山 邢鹏翔 姜志鹏 王羽 谭波 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1414-1419,共6页
目前通常用直接边界元法和间接边界元法对块状土壤接地问题进行研究,但对这2种方法进行对比研究却鲜见报道。对地网处在块状土壤区域中的接地模型分别用直接边界元法和间接边界元法法进行原理推导,通过与接地软件CDEGS的计算结果进行对... 目前通常用直接边界元法和间接边界元法对块状土壤接地问题进行研究,但对这2种方法进行对比研究却鲜见报道。对地网处在块状土壤区域中的接地模型分别用直接边界元法和间接边界元法法进行原理推导,通过与接地软件CDEGS的计算结果进行对比表明2种方法及编程原理的正确性;计算结果表明在相同边界剖分方式下,直接边界元法在求解该块状土壤接地模型时需要的剖分单元数量比间接边界元法需要的剖分单元数量更少,而且随着块状土壤厚度的减小,直接边界元法在剖分数量上的优势更加明显且计算结果更加稳定。最后运用直接边界元法对较为复杂的块状土壤接地模型进行计算,计算结果对实际接地工程应用提供了参考。 展开更多
关键词 直接边界元法 间接边界元法 块状土壤 接地参数 剖分单元
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基于边界元法的江河湖泊对直流接地极设计的影响 被引量：5
3
作者 文习山 郭婷婷 +2 位作者 吴小东 杨琪 蓝磊 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3868-3874,共7页
合理的土壤模型对直流极的设计至关重要,因此当直流极附近存在江河湖泊时,需重点考虑其对直流极设计的影响。为此采用边界元法分析计算了江河湖泊对直流极地电位分布、跨步电势和散流电流分布的影响,说明了在直流极设计时考虑江河湖泊... 合理的土壤模型对直流极的设计至关重要,因此当直流极附近存在江河湖泊时,需重点考虑其对直流极设计的影响。为此采用边界元法分析计算了江河湖泊对直流极地电位分布、跨步电势和散流电流分布的影响,说明了在直流极设计时考虑江河湖泊影响的必要性。并提出将含河流的层状土壤即层状土壤中含块状土壤等效为块状土壤,当块状土壤的面积是直流极面积的100倍时,2者之间的最大电位差值<3%,从而验证了将层状土壤中含块状土壤等效为块状土壤模型是有效的。在此基础上,采用边界元法计算直流极附近的电场和电位分布,结果表明:直流极附近河流中人体和动物的安全性可能存在威胁,建议增大直流极埋深,以确保人身和动物的安全。 展开更多
关键词 直流接地极 边界元法 块状土壤 江河湖泊 安全性
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表层块状土壤对接地网性能的影响研究 被引量：3
4
作者 陶亚光 肖怀硕 +4 位作者 林金涛 吕中宾 杨晓辉 李清泉 王津宇 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期149-156,共8页
变电站的建设会改变原始地基表层一定区域内的土壤,为研究表层块状土壤对接地网性能的影响,优化接地网的接地性能。文中运用CDEGS软件仿真了大面积表层块状土壤产生的跨步电压二次峰值现象,针对表层块状土壤的各种参数,研究了块状土壤长... 变电站的建设会改变原始地基表层一定区域内的土壤,为研究表层块状土壤对接地网性能的影响,优化接地网的接地性能。文中运用CDEGS软件仿真了大面积表层块状土壤产生的跨步电压二次峰值现象,针对表层块状土壤的各种参数,研究了块状土壤长度L、边缘坡度tanθ、电阻率ρ等因素对跨步电压二次峰值的影响;在此基础上,搭建了接地模拟试验系统,改良了以往的琼脂冻体使用方法,验证了以琼脂冻体模拟表层块状土壤的可行性,并对块状土壤电阻率、土壤尺度等参量对跨步电压二次峰值的影响进行了模拟试验。结果表明:大面积低阻率的表层块状土壤在降低接地电阻的同时,也造成站外出现跨步电压的二次峰值;该二次峰值受块状土壤的长度和电阻率影响很大,块状土壤长度越长、电阻率越大,电压峰值就越低;块状土壤的尺度越大,改变土壤电阻率所带来的二次峰值降低效果越好。实际的变电站建设中可使土石方工程的边缘形成较小的坡度以减少实际工程量、节约投资,具有一定的工程指导意义。 展开更多
关键词 块状土壤 跨步电压二次峰值 CDEGS 接地模拟试验 琼脂冻体
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基于接地模拟试验的块状土壤影响研究
5
作者 陶亚光 伍川 +3 位作者 叶中飞 张博 杨晓辉 王津宇 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2021年第1期153-159,164,共8页
针对部分地区变电站建设导致的大范围土壤变化,研究这种块状土壤结构较大时产生的跨步电压二次峰值现象,解决其可能带来的问题并寻找应对措施。笔者首先运用CDEGS软件仿真还原了块状土壤面积较大时产生的这种现象,指出了其成因;并在均... 针对部分地区变电站建设导致的大范围土壤变化,研究这种块状土壤结构较大时产生的跨步电压二次峰值现象,解决其可能带来的问题并寻找应对措施。笔者首先运用CDEGS软件仿真还原了块状土壤面积较大时产生的这种现象,指出了其成因;并在均匀土壤结构下仿真计算了块状土壤范围、电阻率、深度等参量对这种二次峰值现象的影响;同时考虑到土壤层次化的结构特征,以200倍地网尺寸的大面积块状土壤模拟了层状土壤,衡量了层状土壤结构的存在对二次峰值的影响;在此基础上通过接地模拟试验对该现象进行了深入的探讨。结果表明:与块状土壤直接接触的上层土壤对跨步电压二次峰值影响较大,深层次土壤对跨步电压二次峰值的影响则相对较小,且土壤厚度比电阻率影响更小;实际工程中可以通过扩大施工动土范围、处理回填土壤来应对跨步电压二次峰值问题,成果具有一定的实际意义。 展开更多
关键词 块状土壤 跨步电压二次峰值 层状土壤模拟 琼脂胶体
原文传递
池塘对变电站接地装置接地性能的影响分析
6
作者 张宇 《电气时代》 2020年第6期64-66,共3页
基于有限元法,搭建了考虑池塘的块状土壤模型,分析了散流过程中地中电流密度,并定量分析了池塘与接地网的距离、池塘截面积和池水纵深对接地电阻的影响。变电站接地装置的设计应综合考虑周围土壤结构对其接地性能的影响。
关键词 接地电阻 接地网 地中电流 接地性能 块状土壤 有限元法 散流 变电站接地装置
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复杂土壤结构对杆塔接地装置冲击特性影响分析 被引量：10
7
作者 李景丽 张宇 +2 位作者 贺鹏威 冯鹏 栗超超 《电瓷避雷器》 CAS 北大核心 2019年第2期1-8,共8页
随着电网输送距离的增大,输电线路不可避免要跨域河流、山地等复杂地形,准确计算复杂土壤结构中杆塔接地装置的接地参数及其冲击散流特性是输电线路杆塔接地装置优化设计的基础。本文基于有限元数值计算方法,建立了考虑河流、山体的块... 随着电网输送距离的增大,输电线路不可避免要跨域河流、山地等复杂地形,准确计算复杂土壤结构中杆塔接地装置的接地参数及其冲击散流特性是输电线路杆塔接地装置优化设计的基础。本文基于有限元数值计算方法,建立了考虑河流、山体的块状土壤结构模型,对接地装置散流过程土壤中电流密度和电场强度进行分析;并对河流与接地装置的距离、山体的坡度、山体顶面积对接地装置冲击接地电阻的影响进行定量的分析。结果表明:高土壤电阻率地区,接地装置与河流距离小于5 m时,河流对接地装置散流以及冲击接地电阻影响较明显;当山体顶面积为20 m×20 m时,坡度5°≤α≤75°,接地装置敷设于山顶和山侧时,接地装置冲击接地电阻值分别增加了79. 6%和32%,山体输电线路防雷设计应综合考虑山顶面积和坡度对接地装置散流和冲击接地电阻值的影响。 展开更多
关键词 接地装置 块状土壤结构 冲击接地电阻 散流机理
原文传递
任意块状结构土壤中接地的边界元法分析 被引量：29
8
作者 张曾 文习山 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期170-174,共5页
为计算分析任意块状结构土壤中的接地问题,根据边界元法基本原理,给出了一种通用算法,详细介绍了该算法的原理和计算公式。该算法以边界面元的电位和导体元的电位梯度为未知数,列写并解线性方程组,进而得到各接地参数。运用Matlab编程... 为计算分析任意块状结构土壤中的接地问题,根据边界元法基本原理,给出了一种通用算法,详细介绍了该算法的原理和计算公式。该算法以边界面元的电位和导体元的电位梯度为未知数,列写并解线性方程组,进而得到各接地参数。运用Matlab编程计算简单块状结构土壤接地模型,与CDEGS软件计算结果的比较表明了该方法的正确性。针对实际中经常出现的高台模型,给出了通用算法的计算结果,并对高台模型增加垂直接地极以减小接地电阻进行了计算分析。算例计算结果表明,该算法计算速度较快,可用于任意块状结构土壤中任意接地模型的计算分析。 展开更多
关键词 任意块状结构土壤 接地电阻 边界元法 高台 垂直接地极
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块状结构土壤中的接地系统分析 被引量：4
9
作者 蒋俊 文习山 《湖北电力》 2006年第3期50-52,共3页
介绍了一种符合土壤电阻率实际分布情况的模型———块状结构土壤模型,并基于此种模型对接地网进行分析计算。通过与相关文献提供的实测值进行对比,验证了该方法的正确性。
关键词 接地网 块状结构土壤模型 线电荷密度 面电荷刻度
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