柔性石墨复合接地材料及其接地特性

鉴于电力接地领域现行金属接地材料存在易腐蚀、运输施工难度大、与土壤间隙大、易偷盗以及高成本等实际工程问题,研发一种新型复合接地材料——柔性石墨复合接地材料。首先简要阐述该新型接地材料的接地特性;然后采用有限元计算方法对比分析新型接地材料和常见铜、钢接地材料的电磁特性(趋肤效应及电感效应);继而基于数值计算结果对柔性石墨复合接地材料进行结构改进,制备了扩径石墨复合接地材料,并分析石墨复合接地材料在输电线路杆塔接地应用的可行性;最后通过新型接地材料在110k V和220k V输电线路杆塔接地工程中的现场测试数据,验证本文所述柔性石墨复合接地材料的可靠性。研究内容对电力系统接地领域防腐工程具有实际应用价值。     

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。     

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。     

柔性缆状石墨接地在输电线路工程中的应用

本文介绍了柔性缆状石墨防雷接地极结构和性能特点及电气设计,结合几年来实施的输电线路接地极改造工程实际,总结出这种柔性缆状石墨接地极常用敷设型式。通过全寿命周期理念比较得出,柔性缆状石墨具有明显的社会经济效益。本文介绍了柔性缆状石墨防雷接地极结构和性能特点及电气设计,结合几年来实施的输电线路接地极改造工程实际,总结出这种柔性缆状石墨接地极常用敷设型式。通过全寿命周期理念比较得出,柔性缆状石墨具有明显的社会经济效益。     

柔性石墨复合接地材料非完全相似接地模拟试验研究

接地模拟试验是实现接地网参数预测与接地特性分析的基本方法。一些接地材料如柔性石墨复合接地材料、离子接地体以及接地模块等在进行接地模拟试验时,其部分相似项并不能按照相似条件进行缩比,使得接地网原型的预测误差较大。针对此问题,笔者首先阐述了接地模拟试验的畸变相似模型,分析接地模拟试验中畸变相似项的来源,然后提出畸变系数与畸变项敏感度的概念。最后通过仿真实例和实际接地模拟试验,分析不同土壤电阻率与模型相似比条件下,接地模拟试验对接地体直径畸变项与接地体电阻率畸变项的敏感度,定量分析畸变相似项的畸变程度与造成的误差影响大小,相关研究内容可为接地模拟试验以及其他缩比试验提供参考。     

柔性石墨复合接地材料冲击耐受特性实验研究

介绍了新型柔性石墨复合接地材料的组成及降阻原理,利用冲击及工频电流实验平台,在不同电流大小情况下分别对不同直径、不同长度、不同材料组成的接地体进行冲击和工频电流耐受实验。观察耐受前和耐受后各柔性石墨复合接地材料直流电阻的变化情况,实验数据分析表明,施加不同冲击及耐受电流时,相同长度以及材料组成相同的柔性石墨复合接地体,其直径大小对电阻的变化影响较大,随着柔性石墨复合接地体直径的增加,其电阻的变化特性逐渐趋于稳定,且柔性石墨复合接地材料的稳定性均强于圆钢以及固体石墨的稳定性。     

输电线路杆塔接地及其降阻措施

对输电线路杆塔接地装置进行了分析和研究，重点探讨了杆塔接地电阻偏高的问题，提出了解决措施。     

深层垂直接地法在输电线路杆塔中的应用

根据城区线路接地敷设中施工场地受到限制的特点，提出了在运行线路上使用深层垂直接地法来提高输电线路耐雷水平的新思路。它是利用深层潮湿土壤的土壤电阻率较低并具有不易受外力破坏、不易氧化锈蚀、钢材消耗量小等优点改善接地网络的。110kV槊窑钢线部分杆塔采用了深层垂直接地法，施工前后测量和运行状况表明，深层垂直接地法能有效降低杆塔工频、冲击接地电阻值和线路雷击跳闸率，同时能大量减少运行维护费用，是一种值得推广的方法。     

石墨缆柔性接地极在输电线路中的应用

苏州部分地区的输电线路铁塔接地极存在易腐蚀、与土壤贴合度不高、易被偷盗和高成本等问题和隐患,为解决此类问题,提出一种新型石墨缆柔性接地极。分析石墨缆的材料性质和接地特性,对比分析石墨缆柔性接地极与镀锌钢接地极的导电性和全寿命周期内的费用,得出该材料的接地特点和适用范围。最后在苏州西部山区首次使用该技术的实际工程中,经过现场实际测量及后续观察,发现石墨缆柔性接地极确实比较适合在特殊强酸、易腐蚀地区进行接地改造,保护输电线路可靠运行。     

输电线路杆塔冲击接地阻抗测量

对冲击电流下输电线路杆塔的接地阻抗特性进行了论述,并选取其中3种影响冲击接地阻抗感性分量的因素做了图表分析,最后利用基于冲击接地法的频谱法分别进行实验室模拟试验和巴中江城输电线路部分杆塔接地体的现场试验,取得了理想的测量效果。实践表明该方法对今后接地阻抗的测量工作有指导性意义。     

基于柔性石墨接地体的塔基外敷降阻研究

为了降低特高压杆塔基础的自然接地电阻,本文提出在混凝土外包裹一根柔性石墨接地体,研究分析接地体的降阻效果。首先对单根灌注桩进行等值简化处理;然后在CDEGS软件中建立了特高压杆塔基础仿真计算模型,分别对螺旋式、分层式以及笼式3种敷设方法在不同土壤电阻率的情况下的杆塔基础接地电阻进行仿真计算,分析对比了不同敷设方式的降阻效果。研究表明:3种敷设方法都有显著的降阻效果,其中在同等的外界条件下,笼式的敷设方法降阻效果要优于其他2种。     

南方电网接地网腐蚀故障诊断技术及其应用

基于南方电网新修编的Q/CSG114002-2011,＂电力设备预防性试验规程＂的要求,并总结了广东电网、贵州电网近年来接地网腐蚀诊断现场试验和应用实践,针对该规程在接地装置部分要求的发电厂、变电站接地网腐蚀诊断检查试验项目,提出相应的技术路线和实施方法,并通过某110 kV变电站现场实例给出该试验项目工程应用建议。     

不锈钢复合材料用于输电线路杆塔接地系统及其耐腐蚀性研究

为减少因接地网腐蚀损坏造成的电网事故,开发了不锈钢复合材料防腐蚀技术,设计了新型耐酸性土壤腐蚀接地装置。基于电化学法和失重法的腐蚀试验结果表明:在强酸性土壤中,铜的腐蚀速率(0.002 4 mm/a)远大于不锈钢复合材料的腐蚀速率(0.000 2 mm/a),且2者偶合时,铜的腐蚀速率将大大增加;同时开发的不锈钢复合材料接地体在中性、强碱性和盐渍土壤中也有较好的适用性。从实际应用情况中发现,不锈钢复合材料接地装置的耐腐蚀性远远优于镀锌钢及其他接地材料,且可推算其使用寿命60 a,其全寿命周期成本约为热镀锌钢接地装置的38.1%,满足电网设备全寿命周期成本管理规定。     

柔性直流输电技术在江北电网中的应用研究

柔性直流输电技术是一种以电压源换流器技术为基础开发的新型高压输电技术,在改善交直流相互影响和提高电网稳定性方面具有显著作用。文中针对重庆江北电网中存在的下网负荷分布不均、金山变电站失电风险以及220 kV侧短路电流裕度小等问题,分析了柔性直流输电的技术特点及在城市配电网中的工程应用,结合重庆江北电网运行问题,提出了交、直流两种方案解决220 kV电网中金山变电站500 kV失电后产生的过载问题,并提出了应用柔性直流输电技术解决110 kV电网中220 kV变电站负载不均衡的问题,为其他工程应用柔性直流输电技术提供指导。     

FJ复合型防腐接地装置在石化企业的应用

对接地网的腐蚀原因进行了简要分析,并对几种接地材料进行了对比。介绍了FJ复合型防腐接地装置的纳米碳防腐导电材料的特性,并对其在石化企业中的应用进行了阐述,可防止接地网的腐蚀与损坏,为电气设计人员、维护维修人员提供参考。     

电力输送用复合材料杆塔发展现状

分析了电力输送用复合材料杆塔绝缘性好、强度高、耐候性好等优势及复合材料杆塔设计技术特点,介绍了复合材料杆塔国内外现状及发展趋势,提出今后国内复合材料杆塔的应用发展需要解决的高刚度、耐老化、轻量化及低成本4个主要问题,并展望了其广阔的市场应用前景。     

直流接地极及杆塔接地网附近电磁场的有限元分析

高压直流输电系统处于单极大地回线运行方式时,有很大的直流电流通过直流接地极流入大地,这将造成接地极本身及附近输电杆塔接地网的腐蚀。在理论分析接地极和杆塔接地网电磁场的基础上,应用有限元分析软件COMSOL Multiphysics,以德宝直流输电工程千阳接地极为例,建立了多层大地土壤结构下的直流接地极和杆塔接地网数值模型,添加相关边界条件,进行网格划分处理,计算分析了接地极地表电位分布规律,并对杆塔接地网附近电位及泄漏电流密度进行了研究,结果发现:接地极地表电位沿径向距离逐渐降低;杆塔接地网本体上的电位最高,接地网的射线末端泄漏电流密度最大,射线首端的泄漏电流密度最小,接地网矩形与射线的连接处电流密度有突变。该研究对掌握直流接地极及杆塔接地网周围电场分布情况和腐蚀规律,具有重要的意义。