本文關(guān)鍵詞：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　出處：《西南交通大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：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)于桿塔接地裝置降阻效果的影響。通過研究發(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、換土方式以及換土范圍對(duì)于桿塔接地裝置降阻效果的影響;通過研究發(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,無論是實(shí)驗(yàn)室試樣還是實(shí)際桿塔,在相同的測(cè)量接線方式下,采用沖擊裝置測(cè)量和利用本文提供的方法進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量的結(jié)果基本相同。
[Abstract]:The grounding device of transmission line tower is an important discharge channel of lightning current when lightning strikes transmission line. The research work is to optimize the structure of tower grounding device and to reduce the impact earthing resistance of tower earthing device. It is of great significance to reduce the lightning strike tripping rate of transmission lines. Due to the complex terrain of transmission line tower distribution, it is difficult for the conventional large-scale impulse current generator to carry out field measurement. It is of great significance to accurately measure the impulse grounding resistance and obtain its variation for the lightning protection of power system. Firstly, this paper establishes the simulation model of 500 kV typical pole tower earthing system. It is found that the shock leakage resistance can reflect the diffusing capacity of each conductor section of the tower grounding device, and the basis for determining the effective beam length of the external ray of the tower earthing device is put forward. By analyzing the relationship between the soil resistivity and the effective diffusing length, the formula for calculating the effective diffusing length is deduced, and it is found that the lower the soil resistivity, the shorter the ray effective diffusing length. By studying the optimal arrangement of the typical tower grounding device, it is found that when the total ray length is fixed, it is less than the total effective diffusing length. The drag reduction effect of prolonging the length of single ray is better than that of increasing the number of rays, but when the total length of ray is higher than the total effective scattering length, the conclusion is opposite. The effect of the number and length of vertical earthing poles on the resistance reduction effect of tower earthing devices. It is found that the influence range of vertical earthing poles of different lengths is about 40 m, and the influence range of vertical earth poles of different lengths is about 40 m. The influence ranges of 3m and 5m long vertical earth poles are 5 m and 20 m, respectively. When the total length of the added vertical earth pole is the same, the longer the length of the single vertical earth pole is, the better the resistance reduction effect is. As the number of vertical earths increases, the resistance reduction rate tends to saturate. It is recommended to add as long as possible vertical grounding poles where the leakage current is weak. Secondly, the effects of soil resistivity, soil change method and soil exchange range on resistance reduction effect of pole tower earthing device are studied. Through the study, it is found that the lower the soil resistivity, the better the resistance reduction effect, and the better the resistance reduction effect can be if only the four rays of the earthing device are changed. The recommended depth of earth exchange is 1.1 m and the total width of soil exchange is 6 m. Finally, the method of measuring the impact earthing impedance of the earth pole is studied, and the deviation between the method and the finite element calculation result is analyzed by simulation. The number of frequency points needed for lightning current response measurement is given. Finally, the agreement between the method and the measurement results of direct impulse power supply is verified by experiments, and the experimental results show that. No matter the laboratory sample or the actual pole tower, under the same measuring connection mode, the measurement results are basically the same by using the impact device and the method provided in this paper.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM862

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本文編號(hào)：1432946