基于计算机仿真的电解铝厂接地网设计

张世全

(黄河鑫业有限公司,青海 西宁 811600)

在电力系统中,为了保护人身和设备的安全,接地保护是一种常见通用的保护方式。近年来,电解铝厂规模不断扩大,随着电力系统故障电流水平的提高,接地系统的安全性成为人们关注的焦点。电解铝厂接地网受场地和土壤条件的限制,接地网的设计将受到很大的影响,如果仍采用设计规范经验公式进行接地网设计,结果往往与实际情况相差较大,这必然导致电解铝厂接地网设计不合理,接地网设计参数不能满足规范要求,这样不仅会危害人身和设备安全,同时也会影响到电解铝生产系统的可靠安全运行。随着计算机仿真技术的不断进步和发展,各种仿真软件已经成为电气工程师进行电力系统分析设计的得力助手。本文介绍的ETAP软件完全符合国际通用标准IEEE,可以通过计算机软件实现接地网系统的仿真计算分析,其中包括几个重要部分如:接地电阻计算、接触电压和跨步电压的校验。在满足接地网安全性的基础上,同时兼顾投资的经济性,它是解决电解铝厂接地网设计难题的一件“利器”。

1 计算机仿真平台接地网算法

计算机数字仿真平台ETAP软件在接地网校验算法上以IEEE Std 80-2000《交流变电站安全接地导则》为技术基础,根据实际研究接地对象的不同,选择IEEE 80算法或采用有限元算法(FEM),用来校验该接地区域内的最大接触电压和最大跨步电压,使它们的取值范围能够完全满足最大允许值,并对其进行有关相应的接地计算,计算出额定电阻值。……