变电站接地网电阻（IEEE 80 对照）
给定导体长度、网格面积与埋设深度的埋地接地网电阻，并与 IEEE 80 的计算值对照。
工程问题
如何按 IEEE 80 计算接地网电阻？
解答
在轴对称直流电流场模型中对接地网施加测试电位，由 V/I 求得电阻，再与 IEEE 80 的估算值对照。
典型应用
- 变电站接地网
- 埋地接地系统
- 接地极系统
仿真问题
- 问题类型
- 轴对称直流电流场
- 几何模型
- 接地网由直径 20、30、40、50、60 与 67.7 m 的 6 个同心圆组成，埋深 h = 0.5 m。土壤分层电阻率自上而下为 100、50、200、20、300 Ω·m，分层厚度 2、6、10、15 m，模型域取至 1000 m。
- 已知条件
- 导体埋设总长度 LT = π×(20+30+40+50+60+67.7) = 841 m
- 接地网视在面积 A = π×67.7²/4 = 3600 m²
- 均匀土壤模型电阻率 ρ = 100 Ω·m
- 分层土壤模型电阻率 100 / 50 / 200 / 20 / 300 Ω·m
- 求解任务
- 计算接地网电阻。
- 求解过程
轴对称问题中取上图所示的剖面，旋转轴为水平轴，因此整幅图需旋转 90°，几何模型中只需包含轴以上的半个剖面。
计算电阻时对接地极施加 1 kV 的测试电位并测量电流，电阻由 R = V/I 得出。
分别仿真两种情况：均匀土壤模型与分层土壤模型。均匀土壤模型的结果与解析公式对照；分层土壤模型的结果与其他商业软件计算的接地电阻值对照。
无法仿真无限大的模型，因此建立一组不同外域尺寸的模型，考察结果随外域尺寸的收敛情况。
- 计算结果
ρ = 100 Ω·m 的均匀土壤条件下，接地网电阻 Rg = 0.848 Ω。
参考文献：IEEE Std 80 接地网电阻计算方法。
