检索结果-南通市图书馆

作者：晏伟宸山东理工大学

学位级别：硕士

随着我国经济的迅速发展,电力需求量越来越大,电网的电压等级、系统容量等正逐年增加,尤其是近年来特高压输电工程的发展,对电力系统的供电可靠性提出了更高的要求。电力系统运行经验表明,大多数输电线路事故是由于雷击输电线路或杆塔... 详细信息

随着我国经济的迅速发展,电力需求量越来越大,电网的电压等级、系统容量等正逐年增加,尤其是近年来特高压输电工程的发展,对电力系统的供电可靠性提出了更高的要求。电力系统运行经验表明,大多数输电线路事故是由于雷击输电线路或杆塔引起跳闸所致的。降低输电线路的接地电阻是降低雷击跳闸率的有效措施。对于接地电阻超标的杆塔,许多降阻措施具有良好的降阻效果,但是在施工时需进行长距离开挖、占用杆塔周围大量土地,有时需要二次开挖,增加了施工的成本。同时,镀锌钢使用寿命为8～10年,金属接地极面临腐蚀等问题,工程人员和学者需寻求金属接地极的替代品材料。非金属石墨柔性接地极的出现缓解了接地极的腐蚀问题。利用抗腐蚀材料,在有限施工面积下对杆塔进行降阻改造成为紧迫的课题。为探讨上述课题的解决方案,本文研究内容包括:(1)在分析国内外对杆塔接地降阻的研究成果后,运用基于有限元法的多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics对杆塔基础计算模型进行简化建模,减少了计算量,且该简化模型误差在2%之内,具有较高的准确性。(2)建立单桩式基础外敷柔性面状电极的有限元模型,分析桩基外敷方式、引下线连接方式和混凝土电阻率等因素对单桩式基础接地散流特性的影响规律。计算结果表明:柔性面状电极外敷半径对本文提出的降阻策略的接地电阻影响较大,柔性面状电极外敷位置对柔性面状电极的分流系数影响较大,注流点位置对柔性面状电极的散流分布影响较大。(3)建立四桩基础外敷柔性面状电极的有限元模型,分析影响四桩基础不同外敷方式、桩基根开间距对四桩基础接地特性的影响,得出影响杆塔桩基降阻效果的因素,并计算典型杆塔接地网的接地特性。仿真计算结果表明:相同条件下,逐桩外敷和整体外敷的接地电阻最大差别在10Ω左右,考虑到整体外敷需要增加土方量和额外的柔性接地材料,工程中仍建议使用逐桩外敷。根开的大小对四桩基础的接地电阻影响不显著;(4)基于四桩基础外敷柔性面状电极有限元模型,计算分析了典型杆塔接地网的降阻率、外敷柔性面状电极可节省的外延长度和典型杆塔接地网的冲击接地特性。计算结果表明:对于根开为6m、桩长为6m的浇筑桩和桩长为12m的灌注桩,塔基外敷降阻策略降阻率均在20%以上,土壤电阻率较低时降阻率可超过50%。塔基外敷降阻策略与敷设水平外延接地极相比,可节省金属材料20m以上,节省土地资源200m以上。本文研究结论可为塔基外敷降阻策略的设计与施工提供参考,具有较大的实际工程应用价值。

关键词：柔性面状电极自然接地杆塔基础接地电阻降阻

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基于有限元计算的输电线路杆塔基础接地特性分析

引用

中国科技论文 2020年第1期15卷 67-72,99页

作者：高晓晶胡元潮晏伟宸段志强柯方超周秋鹏国网湖北省电力有限公司经济技术研究院武汉430000 山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000

为了探究输电线路杆塔基础接地特性,应用有限元软件COMSOL对影响单基式杆塔基础接地特性的外敷接地体分段数和混凝土电阻率,以及影响多基式基础接地特性的外敷方式和浇注桩间距进行仿真计算,研究5种接地型式对接地电阻和地面电位分布的... 详细信息

为了探究输电线路杆塔基础接地特性,应用有限元软件COMSOL对影响单基式杆塔基础接地特性的外敷接地体分段数和混凝土电阻率,以及影响多基式基础接地特性的外敷方式和浇注桩间距进行仿真计算,研究5种接地型式对接地电阻和地面电位分布的影响。仿真计算结果表明:对于单基式基础,外敷接地体分段数、混凝土电阻率对接地电阻影响不大,但外敷接地体分段数对分流系数有影响;对于多基式基础,整体外敷均压效果较好,浇注桩间距越大,接地电阻越小,地面电位分布越均匀;5种接地型式中,根开外围方框配合外敷柔性面状电极的经济性、降阻、均压的效果均为最优。该研究可为实际输电线路杆塔基础接地施工和结构优化提供一定的参考。

关键词：接地特性仿真计算柔性面状电极防雷接地杆塔基础

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