一種110kV/220kV輸電線路桿塔接地體射線長(zhǎng)度估算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力輸送領(lǐng)域，更為具體地說(shuō)，設(shè)及一種110kV/220kV輸電線路桿塔接 地體射線長(zhǎng)度估算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，我國(guó)許多地區(qū)連續(xù)發(fā)生因雷擊造成的大面積短路停電，其原因大多是由 于輸電線路桿塔接地體的沖擊接地電阻過(guò)高造成的。輸電線路桿塔接地體是保護(hù)電力系統(tǒng) 安全可靠運(yùn)行、保護(hù)附近人員安全的重要措施，桿塔接地裝置散流不良引起沖擊電阻過(guò)大 是造成輸電線路雷擊跳閩的主要原因。
[0003] 近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于接地裝置的沖擊接地電阻進(jìn)行了大量的研究，提出各種降 阻措施，發(fā)現(xiàn)延長(zhǎng)水平接地極及增加接地極數(shù)量可W降低沖擊接地電阻，但接地體達(dá)到一 定的長(zhǎng)度后，繼續(xù)延長(zhǎng)接地體其降阻優(yōu)化效果會(huì)下降，同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)同樣的接地體在不同 的地區(qū)使用效果不同，有的時(shí)候造成接地材料浪費(fèi)，而同時(shí)有時(shí)候接地體達(dá)不到技術(shù)要求 的效果。
[0004] 可見(jiàn)，如何能提供更加優(yōu)良的接地體，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種110kV/220kV輸電線路桿塔接地體射線長(zhǎng)度估算方法， 為輸電線路桿塔接地裝置的設(shè)計(jì)和改造提供了理論依據(jù)，有助于獲得更加優(yōu)良的接地體。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0007] 本發(fā)明提供的110kV/220kV輸電線路桿塔接地體射線長(zhǎng)度估算方法，所述射線的 長(zhǎng)度計(jì)算方法包括：
[000引建立桿塔接地體模型；
[0009] 根據(jù)模型計(jì)算桿塔接地體模型的沖擊接地電阻；
[0010] 擬合計(jì)算桿塔接地體的沖擊接地電阻的公式；
[0011] 根據(jù)所述沖擊接地電阻的公式，擬合桿塔接地體射線的有效長(zhǎng)度公式；
[0012] 根據(jù)實(shí)際的±壤電阻率獲得桿塔接地體射線的有效長(zhǎng)度；
[0013] 其中：所述接地體模型包括四根鋼體W及設(shè)置在所述鋼體上的桿塔接地體射線， 所述四根鋼體組成邊長(zhǎng)為8的正方形，相鄰的所述桿塔接地體射線不共端點(diǎn)。
[0014] 優(yōu)選的，上述110kV/220kV輸電線路桿塔接地體射線長(zhǎng)度估算方法中，所述根據(jù)模 型計(jì)算桿塔接地體模型的沖擊接地電阻，擬合得到桿塔接地體的沖擊接地電阻的公式R = 3.752+0.00842p+(0.05009P-2.646)ebi(1> 0)
[0015] 其中：R為沖擊接地電阻，0為±壤電阻率，1為桿塔接地體射線長(zhǎng)度，e為自然常數(shù)， b = -〇.112e-〇'〇〇359p-〇.〇698。
[0016] 優(yōu)選的，上述110kV/220kV輸電線路桿塔接地體射線長(zhǎng)度估算方法中，所述根據(jù)所 述沖擊接地電阻的公式，擬合桿塔接地體射線的有效長(zhǎng)度公式，具體包括：
[0017] 沖擊接地電阻對(duì)所述接地體長(zhǎng)度求導(dǎo)，假設(shè)
[0018]
獲得0 = 5°，根據(jù)α擬合獲得輸電線路桿塔接體射線的有效長(zhǎng)度le，
[0019] 其中:α為R曲線上滿足該公式要求點(diǎn)的切線與水平方向的夾角。
[0020] 優(yōu)選的，上述110kV/220kV輸電線路桿塔接地體射線長(zhǎng)度估算方法中，當(dāng)Ρ小于或 等于30Ω ?m時(shí)，le*0m。
[0021] 優(yōu)選的，上述110kV/220kV輸電線路桿塔接地體射線長(zhǎng)度估算方法中，所述電線路 桿塔接體射線的有效長(zhǎng)度le，當(dāng)P大于30Ω .m時(shí)，輸電線路桿塔接體射線的有效長(zhǎng)度le，
〇
[0022] 優(yōu)選的，上述110kV/220kV輸電線路桿塔接地體射線長(zhǎng)度估算方法中，所述方法還 包括:依據(jù)桿塔接地體射線的有效長(zhǎng)度公式，根據(jù)上壤電阻率獲得桿塔接地體射線的有效 長(zhǎng)度；
[0023] 根據(jù)所述桿塔接地體射線的有效長(zhǎng)度，計(jì)算沖擊接地電阻R;
[0024] 比較設(shè)計(jì)要求沖擊接地電阻R0與R的大小，
[0025] 當(dāng)30<則寸，接地體射線長(zhǎng)度le不滿足設(shè)計(jì)要求;否則滿足設(shè)計(jì)要求。
[0026] 優(yōu)選的，上述110kV/220kV輸電線路桿塔接地體射線長(zhǎng)度估算方法中，所述鋼體為 扁鋼或圓鋼。
[0027] 本發(fā)明提供的110kV/220kV輸電線路桿塔接地體射線長(zhǎng)度估算方法，提供了一種 用于llOkV或220kV輸電線路桿塔的優(yōu)良接地體模型，同時(shí)提供了一種估算接地體射線長(zhǎng)度 的方法，有助于有效利用接地體有效散流長(zhǎng)度，同時(shí)避免不必要的材料浪費(fèi)?？蒞最大程度 利用桿塔接地裝置的鋼材，并為輸電線路桿塔接地裝置的設(shè)計(jì)和改造提供了理論依據(jù)，有 助于提供優(yōu)良的輸電線路桿塔接地裝置。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng) 性的前提下，還可W根據(jù)運(yùn)些附圖獲得其它的附圖。
[0029] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的接地體模型示意圖；
[0030] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的沖擊接地電阻與桿塔接地體射線長(zhǎng)度關(guān)系變化圖；
[0031] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的桿塔接地體射線的有效長(zhǎng)度與±壤電阻率關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 本發(fā)明實(shí)施例提供的110kV/220kV輸電線路桿塔接地體射線長(zhǎng)度估算方法，為輸 電線路桿塔接地裝置的設(shè)計(jì)和改造提供了理論依據(jù)，有助于獲得更加優(yōu)良的接地體。
[0033] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，并使本發(fā)明實(shí) 施例的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù) 方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0034]本發(fā)明實(shí)施例提供的110kV/220kV輸電線路桿塔接地體射線長(zhǎng)度估算方法，主要 包括：
[00巧]建立桿塔接地體模型。
[0036] 所述接地體模型包括四根鋼體W及設(shè)置在所述鋼體上的桿塔接地體射線，所述四 根鋼體組成邊長(zhǎng)為8m的正方形，相鄰的所述桿塔接地體射線不共端點(diǎn)，即形成風(fēng)車(chē)狀射線， 參考附圖1，該圖示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的接地體模型的結(jié)構(gòu)與形狀。接地體模型可采用 扁鋼或圓鋼制作而成。優(yōu)選的，扁鋼的截面寬度大于40毫米，厚度大于或等于5毫米;或，當(dāng) 采用圓鋼時(shí)，圓鋼直徑大于10毫米。
[0037] 根據(jù)模型計(jì)算桿塔接地體模型的沖擊接地電阻。
[0038] 為獲得桿塔接地體模型的沖擊接地電阻，對(duì)110kV/220kV輸電線路桿塔接地體射 線長(zhǎng)度、±壤電阻率及沖擊接地電阻Ξ者之間的關(guān)系進(jìn)行分析，本發(fā)明實(shí)施例中提供一種 分析方法，建立CDEGS桿塔仿真分析模型，模型中接地體采用圓鋼時(shí)，圓鋼直徑大于10毫米。 在模型中通過(guò)改變±壤電阻率及接地體射線長(zhǎng)度的長(zhǎng)度，分別計(jì)算得到桿塔的沖擊接地電 阻。
[0039] 如，在CDEGS軟件中，分別改變射線長(zhǎng)度為0m、3m、6m、12m、18m、32m、46m、57m、79m， 而±壤電阻率分別設(shè)定為 100Ω ·πι、200Ω ·πι、300Ω ·πι、400Ω ·πι、500Ω ·πι、800Ω .m、 1000Ω .πι、1500Ω .πι、2000Ω .πι、2500Ω .πι、3000Ω .m，通過(guò)仿真計(jì)算得到?jīng)_擊接地電 阻分布如附圖2所示。
[0040] 參考附圖2,分析可得無(wú)論在哪種±壤電阻率下，接地裝置的沖擊電阻都隨著射線 長(zhǎng)度的增加而減小，并且達(dá)到一定長(zhǎng)度后具有飽和趨勢(shì)。因此，在射線達(dá)到一定長(zhǎng)度時(shí)，繼 續(xù)延長(zhǎng)射線長(zhǎng)度基本沒(méi)有降阻效果，我們把該長(zhǎng)度定義為桿塔接地裝置的有效長(zhǎng)度。
[0041] 對(duì)附圖2中曲線進(jìn)行擬合得到110kV/220kV桿塔接地體的沖擊接地電阻與±壤電 阻率及射線長(zhǎng)度的關(guān)系表達(dá)式為：
[0042] 擬合計(jì)算桿塔接地體的沖擊接地電阻的公式:3 = 3.752+〇.〇〇8420+(〇.〇5〇〇9口- 2.646)ebi(l >0)，其中：R為