柔性石墨复合接地模块接地特性研究

输电线路杆塔接地网在外延、垂直接地等措施受限时常采用辅助降阻材料降阻,实际接地工程采用接地模块时缺少统一规范性指导,在应用时存在一些盲目施工、降阻效率低等问题。采用CDEGS软件针对新型辅助降阻材料——柔性石墨复合接地模块的接地特性进行仿真计算研究,针对"一"字型、方框型以及方框射线型接地网采用柔性石墨复合接地模块时的降阻效率进行计算,分析模块敷设位置、敷设密度、敷设方式、接地网面积等因素对接地特性的影响规律,针对实际输电线路采用柔性石墨复合接地模块降阻给出相应施工建议。     

接地网形式对近水源区杆塔接地网外延降阻影响

为研究雷击电力杆塔时杆塔接地网降低接地电阻的效果，建立近水源平原和山区的单桩塔接地网和四桩塔接地网模型，计算不同土壤电阻率、电流频率下接地网形式对近水源区杆塔接地电阻的影响，并对比分析平原和山区地势条件下杆塔接地网形式的最优方案。仿真结果表明：接地网的接地电阻随着土壤电阻率和电流频率增大而升高。对于近水源的平原地区，单桩塔“米”字型接地网在单桩塔中降阻效果最显著，以单边外延接地网为比较基准，在工频和高频条件下的平均降阻效率分别为64.49%和76.15%;四桩塔方框带射线和垂直接地极型接地网在四桩塔中降阻效果最显著，以方框型接地网为比较基准，平均降阻效率在工频和高频条件下分别为56.99%和44.68%。对于近水源的山坡地区，单桩塔“米”字型接地网降阻效果在单桩塔中最显著，以单边外延为比较基准，在工频和高频条件下的平均降阻效率分别为48.11%和55.93%。四桩塔方框带射线型接地网、方框带射线和垂直接地极型接地网、方框射线末端带垂直接地极型接地网降阻效果差距不明显，以方框型接地网为比较基准，在工频条件下和高频条件下平均降阻效率分别为64%左右和71%左右。     

接地模块对地网接地电阻的影响

介绍了非金属接地模块的组成以及降阻原理,利用接地网仿真计算模型,分析了接地模块的安装位置,接地模块个数,接地网面积以及土壤电阻率等条件发生变化时接地电阻的变化规律。地网散流时,在地网边角上的电流最大,接地模块最佳的安装位置是地网的边角;相同的接地模块对不同面积地网的降阻效果是不同的,地网越小,降阻效果越好;接地模块之间会产生屏蔽现象,影响降阻效果;土壤电阻率越高,接地模块的降阻效果越明显;在不同土壤电阻率的情况下,使用接地模块而产生的地网接地电阻下降率是相同的。     

新型高效降阻接地模块的研究与应用

发电厂、变电站接地网普遍大量使用普通碳钢或镀锌钢作为接地材料,这就造成了两大问题:接地体腐蚀严重和接地体电阻太大。为解决这两大问题,工程上采取了一些方法,如在降阻材料中添加降阻剂,利用电解地极法、导电水泥、导电涂料、铜接地体和接地模块等方法,但是这些方法都存在一定的局限性。笔者提出了一种以石墨为基础材料的新型实用高效降阻接地模块,从接地电阻计算理论出发,综合高效降阻接地模块成本和试验数据,对最初的8个材料配比方案进行各方面的论证,并实际制成4种形状的新型实用高效接地模块,以满足不同条件的使用要求。给出了不同土壤电阻率及接地电阻要求的高效降阻接地模块的使用量及其连接组合方法。最后以某地区供电局使用该高效降阻接地模块对接地网进行改造的实用效果,证明该高效降阻接地模块可以很好地解决这两大问题。     

接地网四种典型设计的分析与验证

本文参照国际标准DLT5092-1997要求,对四种典型杆塔接地网的接地电阻进行了计算和验证,分析确定了四种典型接地网的最少用料,并对相关降阻措施进行了探究。杆塔接地网对架空线路杆塔的防雷与对地散流起着至关重要的作用,接地电阻的大小是衡量其安全性的重要因素。低接电阻、持续稳定的输电线路杆塔接地网是减少输电线路雷击事故、维持电力设备安全可靠运行的重要电力设备。     

杆塔接地网降阻剂降阻效率及影响因素研究

现行输电线路防雷工程采用降阻剂进行降阻时往往面临盲目施工、降阻效率低,降阻长效性差等技术瓶颈。采用CDEGS仿真计算软件建立"一"字型与方框射线型接地网模型,分别针对降阻剂的使用量、材料参数、敷设位置等因素对其降阻效率的影响规律进行计算。通过仿真计算说明不同接地网面积与土壤条件对降阻剂降阻效率的影响,根据仿真计算结果对实际输电线路杆塔接地网采用降阻剂降阻提出相应的施工建议。     

有限面积下并行线路杆塔接地网级联降阻及电位分布特性研究

现行输电线路杆塔接地施工往往受制于耕地植被、道路建筑、征地赔偿成本等原因无法采用外延降阻。针对有限施工面积条件下杆塔接地网的接地降阻问题，提出并行输电线路杆塔级联接地降阻策略并验证其可行性。首先，建立相邻输电线路杆塔接地网级联接地散流计算模型，通过仿真分析了接地材料参数、级联引线长度、土壤电阻率、入地电流频率等因素对接地电阻的影响规律；然后，对比分析级联接地模型与方框外延接地模型的降阻效率；最后，分析了相邻杆塔接地网级联条件下的导体电位分布特征。计算结果表明：相比于传统的方框外延降阻方式，采用级联接地结构的相邻杆塔降阻效率更高；级联接地网的散流特征受入地电流频率和材料参数影响较大；相邻杆塔接地网级联增大了电流的散流区域并降低受雷线路的塔顶电位。     

数值仿真在接地网降阻技术经济分析中的应用

以一个110 kV变电站的降阻改造工程为例,通过数值仿真的方法,构建常见降阻措施的仿真模型,提出了降阻措施有效性、适用性、经济性指标,提出了降阻经济系数作为单体降阻措施的使用标准,以此确定降阻措施种类的选择、组合方式、安装位置,仿真计算出一套技术经济合理的降阻方案,最后对降阻改造后的接地网进行安全性评估。数值仿真对变电站接地网工程建设具有重要的指导作用。     

宁德某110kV变电站接地网改造分析

对宁德某110kV变电站原接地网腐蚀断裂、接地电阻超标等问题进行了分析,提出了接地改造目标。根据现场土壤电阻率等因素的测试和调查,结合规程和实际条件,选用了重新铺设站内接地网,做水平外引,施加GPF-94高效膨润土降阻防腐剂并利用自然接地体的降阻方案。新地网接地参数测量结果表明,接地电阻为0.55Ω,最大跨步电压为20.89 V,符合目标值0.68Ω、247.1V的要求。     

高电阻率地区地铁工程接地网设计的探讨

介绍了高电阻率地区地铁工程接地网接地电阻值的要求及计算方法,分析了在接地网设计中选择接地降阻的措施,并结合工程实例,验证了利用建筑物内钢筋形成的自然接地体与人工接地体相结合的接地网设计方式的合理性。     

数据中心接地网降阻措施研究

对目前使用较为广泛的数据中心接地网降阻方法 (扩大地网面积、外引接地、深埋接地体、换土以及采用降阻剂)逐项分析,研究各项措施的应用场合以及效果,并以实际工程案例探讨采用的降阻措施和实际效果。     

高土壤电阻率地区某220 kV变电站接地方案研究

处于高土壤电阻率地区的变电站,其接地网的接地性能难以满足要求。以高土壤电阻率地区某220 kV变电站为例,对其接地方案进行优化设计研究。基于接地分析软件CDEGS,完成了接地网网格优化、二次电缆芯皮电位差的计算及接地深井等降阻措施研究;基于电磁暂态分析软件EMTP,计算了变电站低压避雷器耐受地电位升上限,结合变电站设备的运行参数及规范对接地参数的要求,得到了地电位升允许上限值。最后考虑网格优化、降阻措施和技术经济性,给出了高土壤电阻率地区某220 kV变电站接地网的设计方案。     

高土壤电阻率地区牵引变电所降低接地电阻的措施探讨

高土壤电阻率地区牵引变电所接地设计和降阻措施一直是科技工作者关心的问题。介绍了各种降阻方法的原理、优缺点及适用范围,并以某牵引变电所为例,利用CDEGS软件进行了各种降阻措施下接地电阻值的仿真计算,经过比较,最终确定该所的接地设计方案:将水平接地体周围土壤换成土壤电阻率较低的粘土,并将接地体周围包裹物理降阻剂,再在该所场坪外敷设相同面积的水平接地网,最后放置离子接地极,经过计算达到了规范要求。     

影响双层土壤中垂直接地极性能的研究

在土壤电阻率较高、占地面积较小的变电站,仅靠水平接地网,接地电阻往往不能满足国家有关规定的要求,需要采取降阻措施。在变电站双层土壤结构中,采用接地设计软件CDEGS分析了上层土壤电阻率、反射系数、上层土壤厚度及垂直接地极长度变化对降阻率的影响。结果表明,上层土壤电阻率不同,对降阻率的影响较小;降阻率随反射系数增大而减少;垂直接地极长度小于上层土壤厚度时,反射系数对降阻率的影响非常小;随垂直接地极长度的增加,降阻率逐渐增大,但增大到一定长度后趋向饱和。反射系数为负时,穿入下层土壤的垂直接地极能有效地降低接地电阻。     

水电站接地降阻改造的措施研究

水电站接地短路电流普遍比较大,所处位置的土壤电阻率也比较高,接地降阻的难度往往比较大。结合贵州某水电站的降阻改造实例,对可供使用的降阻措施的分析,研究了适合水电站的各种降阻方法的优缺点和性价比。认为在水电站两公里以内,土壤电阻率较低的位置,使用铺设水平外引并施加性能优良的降阻防腐剂的方法和利用自然接地体的方法是性价比最高的方法;铺设水下接地网的方法也是一种很好的降阻方法,应根据实际情况依规程规定使用;做深井式接地装置的方法则应首先考虑其使用的前提条件是否满足,依情况使用。     

山区变电站接地设计

山区变电站由于地质原因,土壤电阻率高的情况比较普遍,给变电站的主接地网的设计带来一定难度,对此需要采取相应的降阻措施。针对常规降低变电站接地电阻的几种方式进行分析及比较,提出适用山区小型变电站的接地降阻方法。     

特高压输电线路塔基外敷降阻策略研究

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。     

浅谈水力发电厂接地网设计

文章结合水力发电厂接地设计的重要性及设计原则,论述了接地网设计的要点、接地电阻的构成、水力发电厂降阻措施等,并结合工程实践,阐述了水力发电厂接地的设计。     

有限面积下的独立接地系统防雷优化设计

针对科研生产厂区独立接地系统难以长期有效降阻的问题，基于有限元理论建立了建筑独立接地系统的雷击暂态接地模型，基于该模型探究了有限面积下建筑独立接地装置的防雷降阻优化方法。研究结果显示，对于有限面积下安装的独立接地系统，采用接地网加装接地模块以及双地网加装垂直接地极的方式均有良好的降阻效果。在考虑造价经济性的前提下，使用双地网配合垂直接地极、且垂直接地极间距为10 m～20 m时有更好的降阻效果。研究结果对有限面积下建筑物独立接地系统的设计与优化具有一定的参考意义。     

科学装置接地网设计探讨

结合现行标准规范对各类型接地电阻的相关规定,分析工程实例中不同科学装置的工艺接地要求;阐述接地电阻的实用计算方法;针对科学装置不同需求制定不同的接地网方案;比选接地网降阻方法;分析提高接地网耐久性的措施。