架空输电线路接地杂散电流及电磁干扰研究

架空线路杂散电流在埋地金属管道上产生电磁干扰,会加速其腐蚀及正常运行。针对正常运行情况下500 kV输电线路与埋地油气金属管道交叉跨越运行工况,通过仿真计算对比分析了管道交叉跨越长度、交叉夹角、土壤电阻率、土壤结构、导线平均高度、导线负荷电流、管道防腐涂层及接地装置等因素对埋地金属管道电磁干扰的影响。研究结果表明:沿埋地金属管道的感应电压、涂层电压及电流密度呈"W"型变化规律;线路-管道交叉跨越长度及其夹角θ、导线负荷电流及管道涂层电阻率影响埋地金属管道电磁干扰,土壤电阻率、土壤结构、导线平均高度及接地装置基本不影响埋地金属管道电磁干扰。本研究结论为输电线路-油气管道交叉跨越施工提供参考。     

杆塔接地网垂直接地降阻及影响因素分析

近年来垂直接地降阻广泛应用于冻土层区域、地形复杂、征地困难等外延施工受限的输电线路杆塔接地网,但存在降阻效率低、施工不规范等问题。采用仿真计算方法分析了"一"字型和方框射线型接地网垂直接地降阻时的影响因素并提出实际施工建议。仿真计算结果表明:杆塔接地网的垂直接地体分布在导体稀疏的位置时,降阻效率最高;均匀土壤条件下,接地网接地电阻随接地体长度的增加逐渐降低,但降阻效率减小;分层土壤条件下,若底层为高土壤电阻率的砂石、岩石时,采用垂直接地降阻效果并不理想,若底层存在地下水等较低电阻率的土壤层时,接地电阻存在"阶跃式"降低趋势。该研究结论可为输电线路防雷、杆塔接地网降阻施工提供参考。     

35 kV配电线路直击雷防护计算

山区配电线路运行时存在雷电直击现象,而目前35 kV配电线路的直击雷过电压研究相对较少。本文采用仿真计算的方法,研究35 kV配电线路耐雷水平变化规律并优化避雷器布置方式。仿真计算结果表明:线路无避雷器时耐雷水平低,装设避雷器可明显提升线路耐雷水平;采用每2至3基杆塔安装1组避雷器的安装方式,只有当雷击发生在安装了避雷器的杆塔附近的导线上时,才能显著提高线路耐雷水平;在易遭雷击的档距的两个杆塔上装设避雷器,线路耐雷水平能明显提升,且当雷击档距中央时耐雷水平最高。研究结论为35 kV配电线路直击雷过电压的防护及差异化防雷提供理论参考。     

水源区杆塔外敷电极条件下的基础接地特性

水电变电站出线段杆塔接地施工往往受地形和征地条件制约,研究水源区杆塔桩基散流特性并提高桩基自然接地的散流能力对水源区电力线路防雷具有实际意义。本文采用COMSOL Multiphysics软件建立水源区杆塔桩基散流模型,提出基于桩基外敷柔性电极的基础散流优化方法,分别对杆塔桩基在柔性电极不同外敷面积、不同外敷半径和不同连接位置条件下的基础接地电阻、桩基内钢筋电流密度以及外敷电极电流密度进行计算。研究表明：桩基外敷柔性电极对于改善桩基内钢筋散流有明显效果,外敷柔性电极的敷设面积、敷设位置、敷设半径等是影响桩基散流特性的重要因素,改善外敷柔性电极的布置方式有利于降低杆塔基础的接地电阻值。本文仿真计算相关结论可为水源区输电线路杆塔接地设计与降阻改造提供参考。