杆塔接地腐蚀对接地体散流特性的影响.pdfVIP

摘 要 根据电力系统长期的运行经验，由雷击输电线路或杆塔引起跳闸是引发输电线路 事故的主要原因。所以减少输电线路的雷击事故率保障电力系统安全稳定运行有着非 常重要的意义。其中，暂态接地阻抗是表征杆塔接地装置冲击散流性能的重要指标， 目前对雷电流流过杆塔接地体向大地散流时表现的冲击特性的研究大都基于准稳态场 的假设，设定接地体和土壤的电磁参数为恒定值或是分段恒定的，这样获得的研究结 论不但人为地引入了误差，而且忽略了雷电流散流过程中的时变特性，况且雷电流最 初注入接地体的瞬间(0～上升沿90％)引起土壤火花放电现象会对接地装置的暂态阻 抗产生重要影响。因此，考虑了土壤火花放电现象、脉冲散流过程非线性特性等因素 在内的时域数值计算方法是用于分析暂态接地阻抗的趋势。 本文为了研究杆塔接地体发生故障后对暂态接地阻抗的影响，以接地体局部腐蚀、 内部有细缝、不同部位发生腐蚀和不同腐蚀尺寸为研究模型，运用时域有限差分 (FDTD)法，通过Matlab编程实现对杆塔接地体发生不同故障类型与暂态接地阻抗 的变化规律的分析；针对时域有限差分法中遇到的细导线FDTD模型，细孔缝FDTD 模型等问题，电磁波在无限大的接地系统空间中传播与计算机有限资源之间的矛盾进 行了详细研究；运用非均匀网格FDTD法得出了接地体局部腐蚀时的暂态接地阻抗及 腐蚀点、腐蚀尺寸对暂态接地阻抗的影响。 分析结果表明：杆塔接地体表面有细缝和局部腐蚀时暂态阻抗大于正常时的值； 故障点和垂直接地体入地端之间的距离与暂态阻抗值的变化量成反比关系；水平接地 体上位于放电回路内发生腐蚀时，对应的暂态接地阻抗值的变化明显大于与之对称的 位于放电回路外腐蚀时的情况。在雷电流快速泄流的过程中故障接地体暂态阻抗的变 化最显著。研究结论为防雷接地设计，接地体腐蚀状态检测提供了理论依据和实践参 考。 关键词：FDTD；UPML；接地体局部腐蚀；非均匀网格；暂态接地阻抗； 万方数据 Abstract tothe ofthe caused Accordinglong-termoperatingexperiencepower system，Tripping a strikeora transmissionlinetoweristhemaincause by lightning power ofaccidents． reducethe Therefore，to accidentrateoftransmissionline for and lightningprotectingsafety stable of isof transient operationsystempower them，the greatsignificance．Among isan indicatortocharacterizethe ofthediffuser groundingimpedanceimportant impact tower device tothe ofcurrentresearchon groundingperformance．Dueimpact the characteristicsof inthetowerwhen lightningpulses the was b