基于柔性石墨复合接地模块的配电杆塔接地降阻研究

配电线路中接地装置的接地性能对配电线路稳定运行非常重要,降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平,减少线路雷击跳闸率的主要措施。为研究杆塔接地网敷设柔性石墨复合接地模块的杆塔接地降阻情况,建立2种敷设柔性石墨复合接地模块的杆塔接地网降阻模型,分析接地网尺寸、石墨接地模块长度、石墨接地模块数量和土壤电阻率对杆塔降阻的影响,并进一步分析石墨接地模块长度、石墨接地模块数量和石墨接地模块敷设方式对杆塔降阻效率的影响。研究结果表明:在杆塔接地网上敷设柔性石墨复合接地模块,杆塔接地电阻明显降低,随着石墨接地模块长度和石墨接地模块数量的增加,杆塔接地电阻逐渐降低,石墨接地模块长度和数量对杆塔接地网的降阻效率有明显的影响,而土壤电阻率对杆塔接地网的降阻效率的影响很小,水平敷设柔性石墨复合接地模块比垂直敷设降阻效果更好。研究结果可为实际配电线路杆塔接地降阻提供参考。     

输电线路杆塔长距离外延接地散流特性研究

为研究输电线路杆塔接地网接地降阻特性,建立山区输电线路杆塔接地网冲击散流模型,对比分析在不同土壤电阻率、接地网外延长度、接地体材料条件下,单边、双边、“十”字形、“T”字形、“日”字形、“米”字形六种不同形状的接地网对输电线路杆塔接地降阻的影响规律。提出基于级联策略的输电线路杆塔接地网连接优化方式,结果表明:土壤电阻率的增加会导致接地网阻值的升高,石墨材料接地体能够有效地降阻;相较其他5种接地网形状,“米”字形接地网具有更好的降阻效果,随外延长度的增加,接地网阻值先降低后达到饱和。本文提出的输电线路杆塔接地网级联方式具有更好的降阻、散流效率。     

输电线路杆塔接地技术研究

输电线路杆塔接地是当前输电线路防雷最基本的保障技术,因此根据当前输电线路杆塔接地降阻技术需求,研究了一种新型输电线路接地降阻技术,即压力注浆复合型降阻技术。首先,介绍该技术的装置结构和降阻技术原理,其次,以实际工程为依托,论证了该接地降阻技术在接地降阻、结构施工、经济成本等方面具有的优势和效果,以期为类似工程应用提供参考。     

500 kV输电线路杆塔接地网不同环境下优化降阻方案研究

为了解决优化电力系统输电线路杆塔接地网接地装置存在的腐蚀严重、稳定性差和使用寿命短等问题,以500 k V输电线路接地网模型作为研究对象,提出适用于不同环境的接地系统优化方案。利用CDEGS进行仿真,在结合接地网接地材料类型及布置型式的前提下,分析不同类型的土壤及地网面积对镀锌铜和铜覆钢接地网工频接地电阻和冲击接地电阻的影响。通过CDEGS仿真计算对降阻方式进行分析,得出了杆塔在不同土壤情况和地网面积下的各优化降阻措施。最后通过实验验证该结论的正确性,对输电线路杆塔接地的运行有重要实践意义。     

基于邻近斜坡土钉墙结构的电力杆塔接地降阻方式研究

针对道路沿线陡坡处的输电线路杆塔接地电阻较高的问题,提出通过陡坡地形中的土钉墙支护内的钢筋网辅助散流降阻的方法,搭建道路沿线陡坡地形的杆塔接地网与土钉墙的模型,对比连接土钉墙前后接地电阻、跨步电压等接地参数变化,并分析土钉墙与杆塔接地网的连接线数量、连接位置、连接材质以及杆塔接地网位置对杆塔接地网接地电阻的影响。仿真结果表明：土钉墙对杆塔接地网的降阻效果可达到19.3%～73.4%,且接地网所处的土壤表面跨步电压最高不超过6 kV,验证了土钉墙散流降阻方法的可行性。连接线数量越多,接地电阻越小,但降阻效率在连接线数量为4根时达到56.3%,趋于饱和;连接位置越分散,杆塔接地电阻越小;采用石墨复合材料的连接线比镀锌钢材质的降阻效率高9.04%,接地网设于斜坡,可以具有更低的接地电阻。     

降低杆塔冲击接地电阻的有效方法

输电线路的跳闸原因大多由雷击引起,降低输电线路雷击跳闸率的主要措施之一是降低线路杆塔接地装置的冲击接地电阻。通过对杆塔接地装置的基本冲击特性的论述,提出了降低杆塔接地装置冲击接地电阻的基本原则。介绍了采用接地模块环形集中接地方式对线路杆塔接地装置进行防雷接地改造的基本方法,总结了采用该方式对一条输电线路杆塔进行接地改造后的效果。     

输电线路混凝土基础自然接地降阻策略

提高杆塔基础的散流特性能够有效降低杆塔接地电阻,并且减少二次人工接地成本,目前对杆塔基础接地有待开展深入研究。本文利用有限元仿真软件COMSOL,搭建单桩式混凝土基础和多桩式混凝土基础,提出基于柔性面状复合接地材料的全敷、下半敷、居上、居中、居下等5种塔基外敷降阻方法,并进行了模拟试验以验证其降阻效率。研究了外敷半径、塔基深度和地下水层位置对接地电阻的影响,比较了含水层对电流密度分布的影响,以及3种多桩式降阻方案对地面电位和电流密度的影响。仿真计算结果表明:增大外敷半径和塔基深度有利于提高降阻效率。逐桩外敷降阻效率从大到小依次为全敷、下半敷、居下、居中、居上。含水层降低了基础的接地电阻,且含水层距地表较近时,降阻效果较明显。电压等级较高的多桩式基础采用外敷降阻时,环包外敷降阻效率高于逐桩外敷。本文研究结论可为实际输电线路设计与防雷接地施工提供参考。     

高土壤电阻率地区输电线路杆塔降阻技术应用研究

高土壤电阻率地区地质条件恶劣,施工难度大,降阻困难。研究一种新型接地装置,软件模拟表明新型接地装置和常规接地装置相比,显著降低了原地网的工频接地电阻和跨步电压。采用新型接地装置对高土壤电阻率地区输电线路杆塔接地网进行降阻改造,与传统热浸锌圆钢相比,该方法施工方便,折算到30年的成本也显著降低。对高土壤电阻率地区输电线路杆塔接地改造具有重要的指导和示范意义。     

降低杆塔冲击接地阻抗方法

降低杆塔接地电阻是减小输电线路雷击事故的重要措施,分析了接地装置冲击散流特性,介绍了接地装置冲击接地阻抗各种表示方式及其物理定义及输电线路杆塔接地装置降阻改造方法及建议。     

特高压输电线路杆塔基础独立接地性能仿真分析

为掌握特高压输电线路杆塔基础的独立接地性能,指导特高压杆塔接地优化设计,对特高压杆塔典型基础和人工接地装置的结构进行了调研,采用CDEGS接地分析软件仿真计算了各类基础的自然接地电阻,分析了各种影响因素的作用,比较了典型接地装置的降阻效果,模拟了有无接地装置情况下杆塔附近的电位水平和分布特征。结果表明,土壤电阻率<1 000Ω.m时,大部分类型杆塔基础的自然接地电阻可以满足设计要求;土壤电阻率>1 500Ω.m时,一般杆塔基础的自然接地电阻难以满足要求,应加装人工接地装置甚至辅助降阻措施。加装人工接地装置具有减小最大地电位升和均匀周边电位的作用,仅有杆塔基础散流时,只有当土壤电阻率在数十Ω.m以下时才能满足接触电势的要求。采用现场测量结果对比了仿真计算的误差,结果表明仿真建模的方法是有效的,计算偏差在工程允许范围内。     

500 kV架空线路雷电过电压与冲击接地电阻关系

为考虑雷击架空输电线路后,雷电流在避雷线、杆塔、接地网和土壤中的动态散流过程,建立了输电线路-杆塔-接地网一体化雷电全波电磁暂态模型,计算冲击接地电阻和反击过电压。基于全波电磁暂态模型,从冲击接地的概念出发,将土壤电阻率、雷电流波前时间和幅值对输电线路的影响直接反映在雷电过电压上,对雷电过电压与冲击接地电阻计算公式进行拟合。研究表明：波前时间减小和土壤电阻率增大均会使冲击接地电阻值与雷电过电压增大。不考虑火花效应时的冲击接地电阻值与雷电流幅值无关,雷电过电压随雷电流呈正比例增大。在进行接地网设计时,应考虑能使雷电过电压值下降的接地网射线的有效长度。     

基于分布式辅助散流接地网的天然气管道过电压防护

由于共建城市地下走廊,输电线路常与天然气管道并行敷设,当输电线路遭受雷击时,通过杆塔接地网向附近土壤散流会导致邻近天然气管道损耗的问题。为了研究雷击输电线路对天然气管道的具体影响,本文通过COMSOL Multiphysics仿真软件建立临近管道处杆塔辅助接地网散流模型,对比分析了杆塔辅助接地网的外延长度、面积、敷设方向、连接线数量以及土壤电阻率等因素对杆塔接地电阻和天然气管道电压峰值的影响,进而提出了基于杆塔辅助地网的管道过电压防护方案。仿真结果表明:减小土壤电阻率、增加辅助地网外延长度、面积和连线数量会降低天然气管道感应电压峰值;135°敷设辅助地网对天然气管道感应电压峰值防护效果最优。本文研究结论可为城市综合能源走廊建设提供参考。     

基于冲击接地电阻的输电线路接地极形状优化

降低输电线路杆塔接地极的冲击接地电阻能有效防止线路遭受雷击。采用冲击系数法,对不同形状接地极的冲击接地电阻进行计算分析,得出冲击接地电阻随土壤电阻率增加而变大;随电极埋深变大而减小;随电极有效面积增大而减小。在此基础上改进接地极的形状,采用ETAP软件对改造后的接地极进行仿真计算,结果表明,改造后的接地极的冲击接地电阻明显减小,达到了较好的防雷效果。     

线路杆塔的放射形接地体防雷特性优化与设计

减小雷击对输电设施造成的损害,降低接地体的冲击接地电阻是现今接地设计的重中之重,其中选择不同的接地体分布形状对杆塔的防雷特性有巨大影响.该文利用CDEGS对于两种放射形接地体进行仿真,对比研究两者的冲击特性,发现低土壤电阻率区域更宜使用标准放射形接地体;高土壤电阻率区域更宜装设人字形接地体.对于两种放射形接地体,进一步...     

鲁中山区220kV输电线路雷击过电压与防护研究

以鲁中山区某220kV输电线路作为研究对象,根据实际参数采用杆塔多波阻抗模型模拟了雷电流、输电线路、杆塔、绝缘子串和避雷器,建立了雷击输电线路的仿真模型。本文基于ATP-EMTP电磁暂态分析软件,分析了线路避雷器组合安装和接地电阻对输电线路耐雷水平的影响。仿真结果显示:输电线路按策略分相组合加装避雷器和降低杆塔的接地电阻可以有效保护输电线路的安全,提升电网的安全经济效益。     

杆塔接地技术探讨

输电线路杆塔接地装置通过杆塔或引下线与避雷线相连,其主要作用是将击于输电线路的雷电流引入大地,以减小雷击引起的停电和人身事故。无疑,降低杆塔接地装置的接地电阻是提高线路耐雷水平的一项十分重要的措施。本文对冲击接地电阻的计算及接地电阻偏高的原因进行了讨论,并提出了降低输电线路杆塔接地电阻的措施。     

单避雷线对10kV配电线路防雷建设的影响

为探究单避雷线对10 kV配电线路防雷建设的影响,文中采用ATP-EMTP电磁暂态软件建立雷击配电线路仿真模型,计算单避雷线配置下线路的相间闪络耐雷水平;计算10 kV配网常用绝缘子的单相及相间建弧率,为配网防雷建设提供参考;采用基于规程法的改进公式进一步计算雷击跳闸率;结合广东省配网防雷典型设计数据进行算例分析,分析结果表明,配置单避雷线能有效提高配电线路的相间闪络耐雷水平,其中在雷击杆塔情况下的耐雷水平提升尤为明显;在配网防雷建设中,配置单避雷线与提升绝缘子50％冲击闪络电压、降低杆塔接地电阻两个措施配合进行才能起到良好的防雷效果.     

柔性石墨复合接地材料在线路-管道交叉点过电压防护中的应用研究

柔性石墨复合材料相比传统金属材料具有诸多优势。将柔性石墨复合接地材料应用于输电线路-管道交叉跨越点管道过电压防护,提出改进交叉线路杆塔接地网形状和敷设防护线两种限压方法,并对比分析柔性石墨复合接地材料与传统金属材料的防护效果。仿真计算结果表明:改进接地网形状可有效降低管道感应电压和涂层感应电压以及涂层内外电势差;在接地体外延线长度相同条件下,石墨复合接地材料和金属材料的防护性能相仿;敷设防护线可明显减少线路对管道的持续电磁干扰,且可限制线路遭受雷击时的管道过电压。相关研究结论可为油气管道绝缘层防护的材料选型与设计施工提供参考。     

输电线路杆塔接地设计

本文以四川省甘孜州九龙县某220kV线路12基杆塔接地网的改造为案例,提出在高土壤电阻率地区地网施工中,降阻剂多层施工方法和在水平射线末端增加抑制环的措施,可有效降低输电线路杆塔的接地电阻、地电位、接触电压,为输电线路杆塔的接地设计提供参考。