特高压输电线路塔基外敷降阻策略研究

发布时间：2021-01-14 19:52

　　特高压线路因接地网接地电阻过高,受雷击影响跳闸问题频繁出现,因此需要进行降阻。采用数值模拟的方法,应用有限元软件COMSOL,利用石墨复合接地材料,建立特高压杆塔基础仿真计算模型,分别对单根灌注桩分层式、螺旋式降阻方案、单个基坑四角分层式、笼式、方框形降阻方案、整个基础四角分层、方框形降阻方案进行计算,分析了圈数、匝数、半径对分层式、螺旋式降阻效果的影响,对比了几种降阻方案对地面电位分布和电流密度的影响。计算结果表明:随圈/匝数、半径增加,降阻效果越来越明显,但差别越来越小。单根灌注桩时,分层式降阻效果优于螺旋式。对于单个基坑,各降阻方案将接地体的电流密度限制的更低,方框形降阻效果较明显。对于整个基础,方框形降阻效果较明显,当土壤电阻率为3 000Ω·m时,降阻效率为12. 8%,同时一定程度上改善了地面电位分布和电流密度。 

【文章来源】：电瓷避雷器. 2020,(05)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

未回填特高压输电线路杆塔基坑

相对于传统的金属接地材料，石墨复合接地材料具有应用广、防腐性能良好、与土壤贴合紧密、施工简易、防偷盗、防破坏、造价较低等优势，石墨复合接地材料在生产和应用方面可行性较高。同时，石墨复合接地材料相对磁导率低(见图2)，这使得冲击电流作用下石墨复合接地体具有较低的电感效应和趋肤效应，有利于降低杆塔接地网接地阻抗值[11-12]。由于特高压输电线路杆塔基础模型的结构较复杂，对COMSOL软件的建模增加了难度，对此本文对特高压输电线路杆塔基础构建等值模型。本文涉及的特高压输电线路杆塔基础的结构为:9根单根灌注桩组成1个塔基，4个塔基组成特高压输电线路杆塔基础。单桩由24根直径?22 mm的钢筋组成垂直部分，其顶端沿着外半径为0.44 m，内半径为0.404 m的圆环排列。为简化建模过程，将单根灌注桩等值成一根外半径为0.44 m，内半径为0.404 m的圆柱体的垂直接地体，材料选取为钢，接地体长度为29 m，埋深1 m，钢筋外壁混凝土层厚度为60 mm，选取混凝土电阻率为3 000Ω·m，注入电流为10 A，这种等值计算的可行性已在文献[12]中得到验证。

根据仿真计算模型参数，分别计算基础外敷接地体不同圈数、匝数和半径对接地电阻值的影响，土壤电阻率分别变化时，计算结果如图4、图5所示。图4 螺旋式降阻方案匝数对接地电阻的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]电力系统接地技术现状及展望[J]. 张波,何金良,曾嵘.  高电压技术. 2015(08)
[2]输电线路灌注桩基础自然接地电阻的测试和理论计算[J]. 张文亮,马恒信,张栋.  电网技术. 2008(S1)

博士论文
[1]柔性石墨复合接地材料及其在电力系统中的应用研究[D]. 胡元潮.武汉大学 2014



本文编号：2977443