桿塔接地極沖擊散流效率影響因素及多頻率組合測(cè)量方法研究.pdf

1、輸電線路桿塔接地裝置是雷擊輸電線路時(shí)雷電流重要的泄流通道，優(yōu)化桿塔接地裝置結(jié)構(gòu)、降低桿塔接地裝置沖擊接地電阻措施等研究工作，對(duì)于降低輸電線路雷電反擊跳閘率具有重要意義。由于輸電線路桿塔分布地形復(fù)雜，常規(guī)的大型沖擊電流發(fā)生器很難開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，準(zhǔn)確地測(cè)量沖擊接地電阻并獲取其變化情況對(duì)于電力系統(tǒng)的防雷工作意義重大。
　　本文首先建立500kV典型桿塔接地體仿真模型，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn):沖擊泄漏電阻可以反映桿塔接地裝置各個(gè)導(dǎo)體段的散流能力，提出

2、確定桿塔接地裝置外部射線有效散流長(zhǎng)度的依據(jù);通過(guò)分析土壤電阻率與有效散流長(zhǎng)度之間的關(guān)系，推出有效散流長(zhǎng)度的計(jì)算公式，并且發(fā)現(xiàn)土壤電阻率越低其射線有效散流長(zhǎng)度越短;并通過(guò)研究典型桿塔接地裝置的優(yōu)化布置方式，發(fā)現(xiàn)在射線總長(zhǎng)度一定的情況下，當(dāng)其小于總的有效散流長(zhǎng)度時(shí)，延長(zhǎng)單根射線長(zhǎng)度的降阻效果要優(yōu)于增加射線數(shù)量，而當(dāng)射線總長(zhǎng)度高于總的有效散流長(zhǎng)度時(shí)，結(jié)論則相反。
　　然后研究了不同長(zhǎng)度垂直接地極的影響范圍;垂直接地極數(shù)量、長(zhǎng)度對(duì)于桿塔接

3、地裝置降阻效果的影響。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)不同長(zhǎng)度垂直接地極影響范圍不同:10m長(zhǎng)垂直接地極的影響范圍大約為40m，而3m和5m長(zhǎng)垂直接地極的影響范圍分別為5m和20m;在所添加垂直接地極總長(zhǎng)度相同的情況下，所采用單根垂直接地極的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，則降阻效果越好;隨著垂直接地極數(shù)量的增加，其降阻率都不斷趨向飽和。推薦在泄漏電流弱的地方添加盡可能長(zhǎng)的垂直接地極，然后再根據(jù)其影響范圍增加合適的垂直接地極數(shù)量。
　　其次研究了土壤電阻率、換土方式以及換

4、土范圍對(duì)于桿塔接地裝置降阻效果的影響;通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)換土所使用的土壤電阻率越低起到的降阻效果越好，僅對(duì)接地裝置的四根射線進(jìn)行換土便能起到很好的降阻效果，其中推薦的換土深度為1.1m，換土總寬度為6m。
　　最后研究了測(cè)量接地極的沖擊接地阻抗的方法，并通過(guò)仿真分析該方法與有限元計(jì)算結(jié)果的偏差，給出了雷電流響應(yīng)測(cè)量時(shí)所需的頻率點(diǎn)數(shù)量。最后，本文利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法與直接采用沖擊電源測(cè)量結(jié)果的一致性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)室試樣還是實(shí)際