线路杆塔接地参数新模型及测试方法研究

通过现场调查与测试分析,发现了传统输电线路杆塔接地装置电气模型的问题,以及传统接地电阻测试方法的弊病.给出了新的电气参数模型,相应提出了新的测量方法--选择性补偿法.大量现场应用表明,该电气参数模型能真实反映输电线路的接地参数、选择性补偿法能有效鉴别接地效果不良的杆塔接地装置.该研究结果具有很大的现实意义,尤其在山区地带以及新建工程的竣工验收中可发挥更好的监督作用,值得推广应用.     

输电线路杆塔接地状态评估及风险分级研究

提出了一种杆塔接地装置状态评估和风险分级的方法。该方法依据输电线路杆塔的接地参数——接地电阻测量值与接地电阻设计值,引入了中间参数——杆塔接地电阻与设计要求值的偏差率σ和接地电阻测量值变化率γ,借助于四分位数法的统计学方法,评估杆塔接地装置状态,将输电线路全线杆塔依据风险程度递进划分为ABCDE共5个级别。在输电线路杆塔接地参数累积大量数据的前提下,基于最大期望算法,预测杆塔接地参数随时间的分布规律,实现在杆塔接地参数测量之前,通过预测的参数来修正杆塔接地装置的风险分级。     

降低杆塔冲击接地电阻的有效方法

输电线路的跳闸原因大多由雷击引起,降低输电线路雷击跳闸率的主要措施之一是降低线路杆塔接地装置的冲击接地电阻。通过对杆塔接地装置的基本冲击特性的论述,提出了降低杆塔接地装置冲击接地电阻的基本原则。介绍了采用接地模块环形集中接地方式对线路杆塔接地装置进行防雷接地改造的基本方法,总结了采用该方式对一条输电线路杆塔进行接地改造后的效果。     

杆塔的冲击接地特性现场试验研究

为研究输电线路杆塔接地装置的冲击特性,获得真型杆塔接地装置的冲击试验数据,采用便携式的冲击电流发生器对现场还未挂线的杆塔进行试验,获取杆塔自然接地、人工接地以及两者组合接地方式下电气性的冲击特性随冲击电流峰值变化的曲线。结果表明,冲击接地电阻随冲击电流幅值变大而减小;自然接地装置在实际工程应用中对降低冲击接地电阻起到了很大的作用,为进一步研究取消人工接地装置提供了有效的试验数据。     

基于柔性互感器的接地电阻测量系统应用

输电线路接地装置是防雷击跳闸事故的重要电气设备,目前对输电线路接地装置的测量须单独进行,工作量繁重,且存在人为误差,基于此,介绍一种基于柔性互感器的接地电阻测量系统。介绍系统构成和工作原理,系统集成GPS功能和远程通信功能,能够实现输电线路和杆塔号的自动识别以及测量数据的自动远程上报,以现场实际应用为例,说明利用该系统能够实现针对多引下线接地输电线路的杆塔接地电阻测量,为输电线路接地装置的日常维护及管理提供了一种新型设备及系统平台。     

石墨基柔性接地装置在输电线路中的适用性研究

石墨基柔性接地材料因具有化学性质稳定、耐腐蚀性优异、与土壤相容性较好等优点被应用在输电线路杆塔接地体中,但是其在应用时的适应性必须依据输电线路的输送能量、杆塔位置和运行环境确定.本文通过建立不同输电线路杆塔接地装置的有限元仿真模型,计算相应的接地电阻;根据接地电阻值,采用ATP-EMTP软件,计算接地短路及雷电冲击大电流下流过接地装置的电流和温升,从接地电阻和工频短路电流,以及雷电冲击大电流下的温升两个方面,研究石墨基柔性接地装置在输电线路中的适用性.研究结果表明,规程要求的工频接地电阻满足输电线路杆塔接地电阻的要求,但是特高压输电线路发生单相接地短路故障时,保护拒动会使接地装置的温升超过限值.     

影响杆塔接地电阻的因素分析及对策

降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平、减少线路雷击跳闸率的主要措施。对输电线路杆塔接地装置接地电阻偏高的原因进行了探讨和研究,提出了降低输电线路杆塔接地电阻的措施,明确了接地装置运行维护重点。     

降低杆塔冲击接地阻抗方法

降低杆塔接地电阻是减小输电线路雷击事故的重要措施,分析了接地装置冲击散流特性,介绍了接地装置冲击接地阻抗各种表示方式及其物理定义及输电线路杆塔接地装置降阻改造方法及建议。     

高土壤电阻率地区输电线路杆塔降阻技术应用研究

高土壤电阻率地区地质条件恶劣,施工难度大,降阻困难。研究一种新型接地装置,软件模拟表明新型接地装置和常规接地装置相比,显著降低了原地网的工频接地电阻和跨步电压。采用新型接地装置对高土壤电阻率地区输电线路杆塔接地网进行降阻改造,与传统热浸锌圆钢相比,该方法施工方便,折算到30年的成本也显著降低。对高土壤电阻率地区输电线路杆塔接地改造具有重要的指导和示范意义。     

杆塔接地技术探讨

输电线路杆塔接地装置通过杆塔或引下线与避雷线相连,其主要作用是将击于输电线路的雷电流引入大地,以减小雷击引起的停电和人身事故。无疑,降低杆塔接地装置的接地电阻是提高线路耐雷水平的一项十分重要的措施。本文对冲击接地电阻的计算及接地电阻偏高的原因进行了讨论,并提出了降低输电线路杆塔接地电阻的措施。     

基于注入法的改进特高压直流接地极引线保护方法

目前,特高压直流输电系统通常采用基于注入法的接地极引线保护。文中分析了传统接地极引线保护方法的特性,并在此基础上提出了一种改进接地极引线保护方法。改进保护方法包括主保护和后备保护。主保护采用高频测量阻抗横差构造单回线故障保护判据,仅利用单侧电气量,不依赖于通信;后备保护利用接地极引线末端电流方向构造保护判据,对通信的同步性与实时性要求较低。以某实际运行的±800 kV特高压直流系统为例,利用PSCAD/EMTDC对所提保护方法进行仿真验证。仿真结果表明所提改进保护方法的主保护较传统保护方法可极大缩小保护死区,在后备保护的配合下可实现全线保护。     

A Two-Layer Soil Model for the Calculation of Electrical Parameters of Grounding Systems under Lightning Strikes

This article aims to overcome the drawback of the consideration a uniform soil model in approaches based on the transmission line model by considering a two-layer soil structure. In this regard, the electrical parameters equations for the two-layer soil model based on the method of images in the literature which are suitable for power frequency waves are developed to be applicable to the lightning studies. Also, the developed equations are then used in the multiconductor transmission line approach to study the lightning behaviors of grounding systems. Furthermore, in order to check the validity of the procedure, the results of the multiconductor transmission line approach are compared with those obtained by the electromagnetic field approach through the simulation of horizontal, vertical and mesh grounding grids. The results show the accuracy of the two-layer soil model for the lightning analysis of grounding systems.     

变电站接地网的暂态分析方法综述

绍了用于变电站接地网暂态分析的4种方法：电路法、电磁场法、场路结合法和传输线模型法,分析了各方法的基本原理、适用的工程条件、需要解决的问题和发展方向。电路法模型简单,可以兼顾土壤放电的非线性特性以及接地导体之间的相互耦合作用,但仅适用于暂态电流频率为几百kHz以下的情况;电磁场分析法基于天线理论,算法精度较高,但计算量较大,在处理地网参数的时变性方面有困难;场路结合法能够对接地网和地上电网统一建模,降低了计算量,在1 MHz的暂态电流频率范围内可以满足工程精度要求;传输线法计算效率较高,在处理干扰传递耦合相关问题方面有很好的前景,但难以确定兼顾时变和频变特性的地网导体参数。     

EMTP-based model for grounding system analysis

EMC and lightning protection analyses of large power systems require the knowledge of the dynamic behavior of extended grounding systems. They cannot be regarded as equipotential planes, but must be treated as coupling paths for transient overvoltages. This contribution presents a model for linear earth conductors based on the transmission line approach and outlines its integration in the transients program EMTP. Validation of the presented model is achieved by comparison with field measurements and with a rigorous electromagnetic model. Overvoltages and electrical fields throughout electrical power systems can thus be computed     

特高压直流入地电流对附近杆塔地网腐蚀评估

为了有效开展直流入地电流对交流电网的影响评估,指导特高压直流接地极工程的选址建设,以国家电网公司正在建设的±800kV某特高压直流输电工程接地极(址)及邻近500kV交流输电线路杆塔实际参数为例,采用接地仿真计算软件建立了相应的极址土壤模型和线路电气模型,对流入输电线路各杆塔接地体的直流电流及分布特性进行了全面、系统的研究,根据接地极在设计寿命内的总安时数和运行方式计算得到了单基杆塔接地体的腐蚀量,分析表明杆塔地网腐蚀量与接地极运行的安时数、流出该基杆塔接地体的电流值以及使该基杆塔接地体电流流出时接地极的运行时间成正比,且主要集中在接地体的末端,建议应根据极址土壤电阻率参数和系统额定电流来确定接地极与输电线路的最小距离要求。该成果可用于指导直流接地极设计中类似问题的研究。     

接地模块在输电线路中的应用

输电线路的雷击跳闸次数一般占线路总跳闸次数的50%以上。降低输电线路雷击跳闸率的主要措施之一是降低线路杆塔的冲击接地电阻,在高土壤电阻率地区,采用传统的方法难以使杆塔的冲击接地电阻满足要求。以石墨为主要原料而制成的接地模块,可有效地降低杆塔接地装置的工频接地电阻,尤其可大幅降低杆塔的冲击接地电阻,从而降低输电线路的雷击跳闸率。     

基于谐波测量阻抗偏差的接地极线路保护新方法

针对目前特高压直流输电系统接地极线路保护存在死区的问题,提出了一种基于谐波测量阻抗偏差的接地极线路保护新方法。在不同故障工况下推导了接地极线路的谐波测量阻抗表达式,利用阻抗表达式分析了正常运行工况与故障工况下谐波测量阻抗的偏差特性。在此基础上,提出了基于谐波测量阻抗偏差的接地极线路故障保护判据。利用PSCAD/EMTDC进行仿真验证,仿真结果表明,所提保护方法较传统保护方法可有效检测到接地极线路发生的各种故障,耐受过渡电阻能力强,且不存在保护死区。     

输电杆塔接地电阻测量新方法及误差分析

简要介绍了几种常用的输电杆塔接地电阻的测量方法与仪器,指出其存在的缺陷.为克服目前接地电阻测量中所存在的弊端,提出一种新的测量方法和模型,并给出了具体算法.通过仿真分析,给出了影响测量准确性的几个重要因素,并得出简化的误差修正公式.修正后的结果表明,新方法合理,测量精度较高.最后,针对新方法实际应用中的检验问题,给出了相应的标定方法.     

利用电流-电压导数线性度关系的小电流接地系统接地故障选线

更好地利用故障暂态与稳态信息,可以减少小电流接地故障选线算法复杂程度,提高适应性.分析了不接地与经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时,不同出线暂态与稳态电气量的线性度关系,发现:健全线路的零序电流与母线零序电压导数之间始终呈正比例且比例系数为正;故障线路的零序电流与母线零序电压导数呈非线性关系或者比例系数为负的正比例关...