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类型： 非专利
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本项目运用电磁场与电路相结合的分析方法,以电磁场法求解导体参数,以电路方法求解暂态响应,提出了接地电阻仿真计算方法,该方法能够适应复杂形状的接地体,并能够综合考虑火花放电、电感效应等因素。通过仿真计算、现场试验等手段分析了不同接地材料、不同接地体长度半径组合、不同水平射线个数、不同垂直接地体长度和位置、水平分叉长度、不同土壤电阻率、雷电流幅值和波形对冲击接地阻抗和工频接地电阻的影响,绘制出接地电阻随影响因素的变化曲线。通过试验手段对降阻剂、接地模块、离子接地极和模拟接地装置进行了现场工频、冲击特性真型试验测试。研制出了便携式雷电流发生装置,通过仿真和试验,得出了接地模拟装置小电流综合测试特性到大电流雷电冲击阻抗的等效换算方法,该方法不仅可以在杆塔接地装置评估中,还可应用于发、变电站接地网的冲击特性评估,具有广阔应用前景。 项目结合莆田城北110kV变电站接地阻抗不合格,以降低大型接地网的接地阻抗为目的,探索高电阻率土壤区域变电站接地网降低接地阻抗的新技术和新思路,提出一种新型接地阻抗的降低新方法,研制出了一种新型“突波吸收式接地装置”,该装置在雷电波或瞬态短路电流作用下能明显减小变电站接地网感性分量的影响,降低整个变电站接地系统的接地阻抗。 项目完成了以下研究内容： （1）实验获得了土壤电参数频变特性,建立了土壤电阻率、阻抗的频变特性拟合曲线函数;率先观测到接地体周围土壤由火花放电向电弧放电发展的过程及形态,获得了各放电阶段临界场强及土壤参数对其的影响规律; （2）实测获得了接地体电感作用、电位屏蔽作用和土壤电离效应对冲击接地特性的影响,提出了考虑土壤放电时变特性、土壤与导体参数频变特性及导体间电磁耦合效应等因素的接地装置冲击暂态时域计算模型; （3）提出将冲击系数分解为火花效应校正系数与电感效应校正系数的解耦方法。提出基于外加均流环的接地装置冲击阻抗测试方法,大大缩短了测试引线长度,提高了冲击电流发生器的输出效率; （4）开展接地装置现场大电流雷电冲击实验,获得了垂直接地体、离子接地体和接地模块等各种接地降阻措施在雷电冲击下的散流特性,提出了接地冲击降阻优化布置方案。 项目研究成果提升了杆塔冲击特性评估的准确性,为杆塔接地装置的设计与改造工作提供了重要数据,为接地装置的冲击特性评估奠定基础,对降低雷击跳闸事故、保障电力系统安全可靠运行发挥了应有作用,其可测性理论对不同行业领域的设备状态评估与诊断都具有较好的借鉴作用。成果推广后,可实现对变电站及输电线路冲击特性的准确计算和评估,对不符合要求的变电站进行针对性改造,减少在变电站和输电线路上用于实现降阻的投入成本,节省接地材料费,减少故障维护费用。目前已在陕西省、福建省、四川省、内蒙古等地成功应用,效果良好,创造显著经济效益和社会效益。
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