柔性石墨复合接地材料及其在输电线路杆塔接地网中的应用

针对电力接地领域现行金属接地材料通常面临的腐蚀、运输施工难度大、与土壤间隙大、易被偷盗以及高成本等问题,研发一种柔性石墨复合接地材料。首先对该新型接地材料的接地特性作简要阐述,分析了接地材料电磁特性对冲击接地电阻的影响,进一步地对新型接地材料进行结构改进,制备了扩径石墨复合接地材料。接着对该新型接地材料在输电线路杆塔接地应用的可行性进行分析。最后将该新型接地材料在110 kV输电线路杆塔接地工程中的应用作简要阐述,表明了柔性石墨复合接地材料在恶劣地质条件下能够满足实际工程要求。     

柔性石墨复合接地材料在线路-管道交叉点过电压防护中的应用研究

柔性石墨复合材料相比传统金属材料具有诸多优势。将柔性石墨复合接地材料应用于输电线路-管道交叉跨越点管道过电压防护,提出改进交叉线路杆塔接地网形状和敷设防护线两种限压方法,并对比分析柔性石墨复合接地材料与传统金属材料的防护效果。仿真计算结果表明:改进接地网形状可有效降低管道感应电压和涂层感应电压以及涂层内外电势差;在接地体外延线长度相同条件下,石墨复合接地材料和金属材料的防护性能相仿;敷设防护线可明显减少线路对管道的持续电磁干扰,且可限制线路遭受雷击时的管道过电压。相关研究结论可为油气管道绝缘层防护的材料选型与设计施工提供参考。     

基于柔性石墨复合接地模块的配电杆塔接地降阻研究

配电线路中接地装置的接地性能对配电线路稳定运行非常重要,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。为研究杆塔接地网敷设柔性石墨复合接地模块的杆塔接地降阻情况,建立2种敷设柔性石墨复合接地模块的杆塔接地网降阻模型,分析接地网尺寸、石墨接地模块长度、石墨接地模块数量和土壤电阻率对杆塔降阻的影响,并进一步分析石墨接地模块长度、石墨接地模块数量和石墨接地模块敷设方式对杆塔降阻效率的影响。研究结果表明:在杆塔接地网上敷设柔性石墨复合接地模块,杆塔接地电阻明显降低,随着石墨接地模块长度和石墨接地模块数量的增加,杆塔接地电阻逐渐降低,石墨接地模块长度和数量对杆塔接地网的降阻效率有明显的影响,而土壤电阻率对杆塔接地网的降阻效率的影响很小,水平敷设柔性石墨复合接地模块比垂直敷设降阻效果更好。研究结果可为实际配电线路杆塔接地降阻提供参考。     

柔性石墨复合接地材料在电力接地网应用中存在的问题及对策

针对电力接地领域占有绝对量的现行金属接地材料通常面临的腐蚀、运输施工难度大、与土壤间隙大、易被偷盗及高成本等问题而研发的柔性石墨复合接地材料,分析其接地特性,以及应用中存在的问题,对该新型接地材料的结构提出了改进意见,并对其在电力接地网应用的可行性进行分析。最后,阐述了该新型接地材料在电力接地工程中的应用,给出柔性石墨复合接地材料在各种环境条件下能够满足实际工程的要求。     

杆塔接地网接地模块降阻效率与影响因素研究

输电线路杆塔接地网在外延、垂直接地降阻措施受限时常采用辅助降阻材料降阻,实际杆塔接地工程采用接地模块进行接地降阻时缺少统一规范的指导,在应用时存在一些盲目施工、降阻效率低等问题。本文采用防雷接地领域中通用CDEGS软件对输电线路杆塔接地网采用接地模块降阻时的影响因素进行仿真计算。首先,针对一字型接地网采用接地模块时的敷设位置和密度进行仿真;其次,对常见的方框射线型接地网采用接地模块降阻时的降阻效率进行分析;随后,分别分析了土壤电阻率与土壤结构对接地模块降阻效率的影响规律;最后,针对实际输电线路采用接地模块降阻给出相应施工建议。本文研究结论可为输电线路防雷、杆塔接地网降阻施工提供参考。     

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.     

基于改性石墨材质接地体的应用研究

针对传统接地体材料易腐蚀的缺点和全球能源互联网的发展要求,研制开发一种以改性石墨为主要原材料的新型复合接地体材料。通过对石墨材质的改性和内部伺服不锈合金体,提高接地体的导电性能、结构致密性、力学性能及抗拉、抗压强度和耐折性能。测试结果和实际工程应用表明,改性石墨复合接地体适用于变电站和输电线路杆塔接地网。     

输电线路杆塔长距离外延接地散流特性研究

为研究输电线路杆塔接地网接地降阻特性,建立山区输电线路杆塔接地网冲击散流模型,对比分析在不同土壤电阻率、接地网外延长度、接地体材料条件下,单边、双边、“十”字形、“T”字形、“日”字形、“米”字形六种不同形状的接地网对输电线路杆塔接地降阻的影响规律。提出基于级联策略的输电线路杆塔接地网连接优化方式,结果表明:土壤电阻率的增加会导致接地网阻值的升高,石墨材料接地体能够有效地降阻;相较其他5种接地网形状,“米”字形接地网具有更好的降阻效果,随外延长度的增加,接地网阻值先降低后达到饱和。本文提出的输电线路杆塔接地网级联方式具有更好的降阻、散流效率。     

石墨碳纤维接地体在10kV输电线路铁塔上的应用

介绍了石墨碳纤维复合材料接地体的构成与性能,为了验证新型接地体的实际使用效果,利用10 kV输电线路杆塔与引雷塔接地网对新型接地体进行了试验。结果表明,新型材料接地体的接地电阻满足要求,抗腐蚀及防雷性能优良,可以代替常规金属材料接地体应用于10 kV输电线路。     

500 kV输电线路杆塔接地网不同环境下优化降阻方案研究

为了解决优化电力系统输电线路杆塔接地网接地装置存在的腐蚀严重、稳定性差和使用寿命短等问题,以500 k V输电线路接地网模型作为研究对象,提出适用于不同环境的接地系统优化方案。利用CDEGS进行仿真,在结合接地网接地材料类型及布置型式的前提下,分析不同类型的土壤及地网面积对镀锌铜和铜覆钢接地网工频接地电阻和冲击接地电阻的影响。通过CDEGS仿真计算对降阻方式进行分析,得出了杆塔在不同土壤情况和地网面积下的各优化降阻措施。最后通过实验验证该结论的正确性,对输电线路杆塔接地的运行有重要实践意义。     

柔性石墨复合接地材料冲击耐受特性实验研究

介绍了新型柔性石墨复合接地材料的组成及降阻原理,利用冲击及工频电流实验平台,在不同电流大小情况下分别对不同直径、不同长度、不同材料组成的接地体进行冲击和工频电流耐受实验。观察耐受前和耐受后各柔性石墨复合接地材料直流电阻的变化情况,实验数据分析表明,施加不同冲击及耐受电流时,相同长度以及材料组成相同的柔性石墨复合接地体,其直径大小对电阻的变化影响较大,随着柔性石墨复合接地体直径的增加,其电阻的变化特性逐渐趋于稳定,且柔性石墨复合接地材料的稳定性均强于圆钢以及固体石墨的稳定性。     

FJ复合型防腐接地装置在石化企业的应用

对接地网的腐蚀原因进行了简要分析,并对几种接地材料进行了对比。介绍了FJ复合型防腐接地装置的纳米碳防腐导电材料的特性,并对其在石化企业中的应用进行了阐述,可防止接地网的腐蚀与损坏,为电气设计人员、维护维修人员提供参考。     

钢镀铜材料在变电站接地工程中的应用

变电站接地工程是保护设备安全、人身安全的重要工程,常规的热镀锌钢接地材料使用寿命不能保证安全生产要求。文章对不同接地材料进行了综合比较,指出了钢镀铜材料的工艺特性,并结合鑫业电解铝项目330kV动力站接地工程的实际,阐述了钢镀铜材料在工程中的应用情况。     

变电站接地网不同接地材料接地特性研究

针对电力系统变电站接地网现行的铜、钢以及铜包钢等金属接地材料接地特性的不同,对比分析了铜、钢及铜包钢接地材料的使用成本及腐蚀特性。通过计算对比分析不同土壤条件和不同接地面积下,铜、钢及铜包钢接地网的接地电阻、网内电位差、接触电压以及跨步电压的不同特征。本文所做工作为变电站接地网的材料选择及优化改造提供参考。     

变电所铜接地网与扁钢接地网的经济评价

介绍了变电所接地工程经济评价涵盖的内容,并以常州500 kV某变电所及苏州220 kV某变电所的接地网设计为例,对铜接地网与扁钢接地网设计的经济性进行了分析。通过年费用法对2种接地方案进行比较,客观地评价运用铜接地技术的经济效益与社会效益,为江苏地区变电所运用铜接地技术提供决策依据,供同类单项工程经济评价时参考。     

220kV变电站接地设计

结合山东济南220 kV大桥变电站接地设计,对变电站接地网和接地材料选择,接地网布置方式及施工运行维护进行深入探讨。详细介绍了铜接地材料、接地网的不等间距布置方式以及降阻措施,阐述目前变电站接地网在设计中应该注意的问题及接地网施工具体方法。     

接地降阻材料的应用及降阻效果评价

对目前在接地工程中应用的接地降阻防腐材料，如降阻剂，电解地极（或称离子法），接地模块等材料的降阻机理，降阻效果和使用中存在的问题进行了分析和评价，结合实际的接地工程对如何选择降阻材料，使用降阻材料和降阻措施，提出具体的意见．并用技术经济分析的观点对如何有效地发挥降阻材料的降阻效果，减少其对接地装置的腐蚀，延长接地装置的使用寿命，进行了研究．     

复合接地消弧方式接地故障分析及保护对策

论述了配电网中性点典型接地方式和复合接地消弧方式的接线形式。围绕单相接地故障分析,在广泛调研和梳理10 kV配电网典型网络结构及接入设备基础上,遵循现有电力设计标准规范,建立了反映配电网工程实际的精准仿真模型。分别阐述了转移接地方式和智能接地方式的工作原理,仿真分析了其故障处理过程,并提出一种利用本线路故障接地和操作接地的暂态信号首半波接地故障进行选线的方法,同时分析了过渡电阻对智能多模接地方式下零序电流保护的影响,为复合接地消弧方式的工程应用奠定了坚实的理论基础。     

输变电接地材料及其连接技术

介绍了目前国内输变电领域常用的接地金属材料,对各种金属材料性能进行了横向对比。分析了针对上述材料的常用连接方法,包括电弧焊、气保护焊、钎焊、放热焊等。对各种连接方法进行了对比,比较了各种焊接方法的接头熔点、工艺特点、服役特点、经济性。材料和连接方法的选择,应兼顾它们的特点及接地系统建设的实际需求。