[發(fā)明專利]一種接地裝置沖擊特性的評估方法

無效

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• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN103293419A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳榮鋒;劉剛
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R27/20
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種接地裝置接地沖擊特性的評估技術(shù)，特別涉及一種接地裝置沖擊特性的評估方法。

背景技術(shù)

在電力系統(tǒng)中，雷擊是造成輸配電線路閃絡(luò)的主要原因之一。在我國跳閘率比較高的地區(qū)，高壓線路總跳閘次數(shù)中由雷擊引起的次數(shù)約占總數(shù)的40％-70％。為了防止人身遭受電擊、保障電力系統(tǒng)的正常運行、防止雷擊和靜電的危害，需要采取一定的接地系統(tǒng)。國內(nèi)外的運行經(jīng)驗和理論分析表明，有效降低桿塔接地電阻是改善輸電線路直擊雷保護效果最為有效的措施。

接地電阻的大小不僅與接地電極的幾何大小及形狀結(jié)構(gòu)相關(guān)，還和大地的結(jié)構(gòu)、土壤的電阻率有關(guān)，在雷電沖擊電流流過時還和流經(jīng)接地電極的沖擊電流的幅值和波形有關(guān)。但對于10kV配電網(wǎng)的桿塔防雷接地，由于雷電流的幅值大，等值頻率高，使流過接地裝置的電流密度增大，并由于電流沖擊特性而會引起一系列復(fù)雜的過渡過程。所以雷擊桿塔、避雷線或雷擊線路經(jīng)由避雷器，雷電流通過接地裝置散流到大地中形成的地電位，起作用的是沖擊接地電阻而不是工頻接地電阻。

由于10kV配電線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜，點多面廣，整體絕緣水平低下，桿塔接地裝置通常與避雷器一起安裝架設(shè)，所以受到安裝地點的環(huán)境、土壤電阻率、裝置本身的銹蝕及不合理埋設(shè)等因素影響，造成桿塔接地電阻超過規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)雷擊10kV配電線路時，雷電流將在接地裝置上產(chǎn)生較高的電壓降，造成避雷器的二次故障率升高，極大影響10kV配網(wǎng)的正常運行。改善接地裝置是電力系統(tǒng)中保護配電線路和電網(wǎng)設(shè)備特別是避雷器免遭故障電流和雷電流損害的保障。

本發(fā)明考慮10kV配電線路雷電過電壓通過避雷器后的雷電流幅值大小，對在不同雷電沖擊電流下的接地裝置采用了建立π型電路模型計算接地裝置元件的電氣參數(shù)，并建立PSCAD/EMTDC仿真土壤火花效應(yīng)的等效模型，通過對10kV配電線路的水平-垂直型接地裝置在經(jīng)流雷電流時，沖擊電阻隨土壤電阻率、雷電流幅值及接地裝置埋設(shè)深度大小變化的關(guān)系，得出常見10kV配電線路接地裝置的沖擊特性，為實際工程中合理地優(yōu)化接地裝置的布置形式，降低配電線路的雷擊跳閘率提供依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種水平-垂直型接地裝置電阻特性的評估方法，針對10kV配電線路中水平-垂直型接地裝置的沖擊特性規(guī)律，為了能正確評估10kV配電中水平-垂直型接地裝置的在不同氣象條件、地理條件、結(jié)構(gòu)大小和安裝工藝的差異性對接地裝置沖擊特性的影響，該方法通過構(gòu)建10kV配電線路水平-垂直型接地裝置的數(shù)學(xué)模型進行計算分析，該方法結(jié)合雷電流、土壤電阻率變化、埋設(shè)深度的接地裝置沖擊特性差異而提出。10kV配電線路中水平-垂直型接地裝置的沖擊特性規(guī)律評估適用于10kV配電線路接地裝置的改造建設(shè)及10kV配電線路防雷風(fēng)險評估。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)，一種接地裝置沖擊特性的評估方法，包括以下步驟：

1、針對一種在10kV配電線路中現(xiàn)有的水平-垂直接地裝置，測量采用鍍鋅扁鋼的水平體（如附圖1水平體3），以及采用鍍鋅角鋼的垂直體（如附圖1垂直體4）的各分段長度；并測量水平體距離地面的埋設(shè)深度，以及所在地區(qū)的土壤電阻率；

2、計算接地裝置水平體和垂直體的數(shù)值參數(shù)，根據(jù)附圖2所示的等效電路模型搭建接地裝置的等效計算模型；

（1）計算水平體和垂直體每個分段長度的電感L₀，各段接地體單位長度的電感,其公式如下：

L0=μ2π(1n2lref-1),---(1)]]>