特高壓線路因接地網(wǎng)接地電阻過高,受雷擊影響跳閘問題頻繁出現(xiàn),因此需要進(jìn)行降阻。采用數(shù)值模擬的方法,應(yīng)用有限元軟件COMSOL,利用石墨復(fù)合接地材料,建立特高壓桿塔基礎(chǔ)仿真計(jì)算模型,分別對單根灌注樁分層式、螺旋式降阻方案、單個(gè)基坑四角分層式、籠式、方框形降阻方案、整個(gè)基礎(chǔ)四角分層、方框形降阻方案進(jìn)行計(jì)算,分析了圈數(shù)、匝數(shù)、半徑對分層式、螺旋式降阻效果的影響,對比了幾種降阻方案對地面電位分布和電流密度的影響。計(jì)算結(jié)果表明:隨圈/匝數(shù)、半徑增加,降阻效果越來越明顯,但差別越來越小。單根灌注樁時(shí),分層式降阻效果優(yōu)于螺旋式。對于單個(gè)基坑,各降阻方案將接地體的電流密度限制的更低,方框形降阻效果較明顯。對于整個(gè)基礎(chǔ),方框形降阻效果較明顯,當(dāng)土壤電阻率為3 000Ω·m時(shí),降阻效率為12. 8%,同時(shí)一定程度上改善了地面電位分布和電流密度。 

【文章來源】：電瓷避雷器. 2020,(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

未回填特高壓輸電線路桿塔基坑

相對于傳統(tǒng)的金屬接地材料，石墨復(fù)合接地材料具有應(yīng)用廣、防腐性能良好、與土壤貼合緊密、施工簡易、防偷盜、防破壞、造價(jià)較低等優(yōu)勢，石墨復(fù)合接地材料在生產(chǎn)和應(yīng)用方面可行性較高。同時(shí)，石墨復(fù)合接地材料相對磁導(dǎo)率低(見圖2)，這使得沖擊電流作用下石墨復(fù)合接地體具有較低的電感效應(yīng)和趨膚效應(yīng)，有利于降低桿塔接地網(wǎng)接地阻抗值[11-12]。由于特高壓輸電線路桿塔基礎(chǔ)模型的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，對COMSOL軟件的建模增加了難度，對此本文對特高壓輸電線路桿塔基礎(chǔ)構(gòu)建等值模型。本文涉及的特高壓輸電線路桿塔基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)為:9根單根灌注樁組成1個(gè)塔基，4個(gè)塔基組成特高壓輸電線路桿塔基礎(chǔ)。單樁由24根直徑?22 mm的鋼筋組成垂直部分，其頂端沿著外半徑為0.44 m，內(nèi)半徑為0.404 m的圓環(huán)排列。為簡化建模過程，將單根灌注樁等值成一根外半徑為0.44 m，內(nèi)半徑為0.404 m的圓柱體的垂直接地體，材料選取為鋼，接地體長度為29 m，埋深1 m，鋼筋外壁混凝土層厚度為60 mm，選取混凝土電阻率為3 000Ω·m，注入電流為10 A，這種等值計(jì)算的可行性已在文獻(xiàn)[12]中得到驗(yàn)證。

根據(jù)仿真計(jì)算模型參數(shù)，分別計(jì)算基礎(chǔ)外敷接地體不同圈數(shù)、匝數(shù)和半徑對接地電阻值的影響，土壤電阻率分別變化時(shí)，計(jì)算結(jié)果如圖4、圖5所示。圖4 螺旋式降阻方案匝數(shù)對接地電阻的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]電力系統(tǒng)接地技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J]. 張波,何金良,曾嶸.  高電壓技術(shù). 2015(08)
[2]輸電線路灌注樁基礎(chǔ)自然接地電阻的測試和理論計(jì)算[J]. 張文亮,馬恒信,張棟.  電網(wǎng)技術(shù). 2008(S1)

博士論文
[1]柔性石墨復(fù)合接地材料及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 胡元潮.武漢大學(xué) 2014



本文編號：2977443