一種模擬變電站地下樁基的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統變電站安全技術領域，尤其是涉及一種模擬變電站地下粧基的方法。
【背景技術】
[0002]接地網是保證發(fā)變電站安全運行不可缺少的組成部分，其性能好壞直接影響到變電站的安全性能和雷電流的散流。對于常規(guī)的郊區(qū)變電站，由于可用面積大，可通過接地網的形式可以滿足安全要求。對于城區(qū)地下變電站而言，占地面積小，各種設施設備眾多，如何在有限的空間內建設構建安全可靠的接地系統是保障變電站內工作人員及周邊公眾安全的基礎。為了盡可能保證地下變電站的接地系統性能達到安全要求(如接地電阻、接觸電壓、跨步電壓等)，應盡可能的利用一切可使用的設備和設施，從而在保證安全的前提下得到性價比最高的接地系統設計和實施。
[0003]地下粧基是變電站設施中的重要組成部分，尤其是對于位于城區(qū)的地下變電站而言，粧基是保證變電站建筑穩(wěn)固安全可靠的關鍵。在地下變電站建設過程中，會創(chuàng)建幾十根或者上百根的地下粧基基礎以支撐變電站系統，成為穩(wěn)固和穩(wěn)定地下變電站的重要支柱。目前衡量地下粧基的主要指標主要按JGJ94-2008《建筑粧基技術規(guī)范》考慮，更多的考慮其物理特性，如強度，硬度和耐久性等，而未過多考慮其電氣特性。
[0004]為了盡可能的利用一切可使用的埋地系統以擴展地下變電站接地系統可利用范圍，有些研宄者提出是否可以將地下粧基系統作為地下變電站接地系統的一部分。為了更好的評估使用地下粧基后，地下變電站綜合接地系統的性能，以及此時故障電流在原有接地系統和地下粧基的分布散流情況，需要創(chuàng)建包含原有接地系統以及地下粧基的系統分析模型。
[0005]目前，為了更好的在設計階段就較為可靠準確的獲得接地系統性能，減少施工完成后的改進和后續(xù)改造成本，多采用各種專用分析工具進行相應的分析和計算，如現在得到廣泛使用和認可的⑶EGS、ANASYS等專業(yè)分析工具。如⑶EGS軟件采用電磁場的方法進行接地系統整體性能的分析和計算，可以考慮的接地導體可以為實心導體(如扁鋼、角鋼)、帶常規(guī)帶涂層導體(如管道、水管等)以及多層覆蓋層導體(如電力電纜等)。但是對于地下粧基系統，由于先前未將其考慮成接地系統的一部分，所以缺乏有效的模擬模型，無法結合現場實際情況在分析工具中進行模擬和計算。
[0006]為了在設計階段就可以采用專用分析軟件對包含接地粧基的綜合接地系統進行模擬，從而可以準確計算其降阻效果，得到包含地下粧基系統后接地系統的安全性能。需要采用必要的方法對地下粧基系統進行合理有效的模擬，提出可用于相關分析工具計算的地下粧基模擬模型，以提高設計準確度，減少浪費和后續(xù)的改造花費。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種模擬變電站地下粧基的方法，基于該模型可以在將地下粧基作為接地系統的一部分時，很好的對地下粧基及其散流效果進行模擬，從而可以在各種專業(yè)分析工具中建立包含地下粧基系統在內的復合綜合接地系統分析模型并進行相應的分析計算。模型中按照地下粧基的實際結構，考慮了地下粧基中的鋼筋以及混凝土材料，建立了包含粧基中鋼筋及混凝土材料的計算分析模型，從而在設計階段就可以對地下粧基的降阻和散流效果進行分析，并可應用于包含傳統接地導體和地下粧基在內的綜合接地系統性能分析中，提高設計準確度，避免后續(xù)進行改造和完善的情況。
[0008]本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0009]一種模擬變電站地下粧基的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0010]I)創(chuàng)建了地下粧基接地分析模型；
[0011]2)將地下粧基接地分析模型應用到包含常規(guī)接地導體和地下粧基的復合接地系統中；
[0012]3)采用分析工具在考慮地下粧基的情況下分析整個綜合接地系統的性能。
[0013]所述的創(chuàng)建了地下粧基接地分析模型具體為:
[0014]11)構建地下粧基結構的環(huán)形鋼筋結構；
[0015]21)在鋼筋結構內澆筑混凝土結構。
[0016]所述的地下粧基接地分析模型的粧基數目和地下粧基排列方式設有多種，從而模擬不同地下粧基數目和地下粧基排列方式情況下的綜合接地效果。
[0017]所述的粧基的混泥土半徑和鋼筋的厚度設有多種，從而模擬不同大小粧基的接地效果。
[0018]所述的分析工具包括⑶EGS或AMASYS軟件。
[0019]與現有技術相比，本發(fā)明通過合理分析得到單根地下粧基的模擬模型。通過此種地下粧基模型，在進行包含地下粧基的接地系統性能分析時，可以在模擬常規(guī)接地導體的同時也可對地下粧基進行模擬，從而可以在考慮地下粧基的情況下分析整個接地系統的性能。在接地系統設計階段就可以準確的得到包含地下粧基情況下接地系統的性能，提高了設計準確度。發(fā)明取得了下列有益效果:
[0020](I)模擬地下粧基；
[0021]目前，對于地下粧基系統，還未見有將其作為接地系統一部分進行研宄的情況，也未見有建立其模型并進行接地效果分析的研宄。通過此模型，可以在考慮地下粧基實際結構和組成的前提下，得到接地分析中使用的地下粧基分析模型。
[0022](2)綜合接地系統性能的分析；
[0023]對于包含傳統接地導體和地下粧基的綜合接地系統，通過專業(yè)分析軟件在進行接地系統性能分析時，可以在考慮地下粧基散流、降阻效果的情況下得到整個接地系統的性能，得到更為可靠準確的設計、計算結果。
[0024](3)方法簡單，便于操作實現
[0025]該模型使用起來簡單，便于操作實現?；谠撃Ｐ涂梢栽谶M行接地系統性能分析中，可將地下粧基視為與常規(guī)帶覆蓋層的接地導體相同的方式使用相關專業(yè)分析工具(如CDEGS軟件)進行計算和分析。
[0026](4)廣泛的適用性
[0027]該地下粧基模型適用于單根粧基情況，也可以將其使用于包含傳統接地導體和多個地下粧基的綜合接地系統中。
【附圖說明】
[0028]圖1是地下粧基工作原理示意圖；
[0029]圖2是單根地