一種500kV輸電線路桿塔接地體射線長度估算方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電力輸送領域，更為具體地說，涉及一種500kV輸電線路桿塔接地體射 線長度估算方法。
【背景技術】
[0002] 近年來，我國許多地區(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高造成的。輸電線路桿塔接地體是保護電力系統(tǒng) 安全可靠運行、保護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大 是造成輸電線路雷擊跳閘的主要原因。
[0003] 近年來國內(nèi)外學者對于接地裝置的沖擊接地電阻進行了大量的研究，提出各種降 阻措施，發(fā)現(xiàn)延長水平接地極及增加接地極數(shù)量可以降低沖擊接地電阻，但接地體達到一 定的長度后，繼續(xù)延長接地體其降阻優(yōu)化效果會下降，同時還會出現(xiàn)同樣的接地體在不同 的地區(qū)使用效果不同，有的時候造成接地材料浪費，而有的時候接地體達不到技術要求的 效果。
[0004] 可見，如何能提供更加優(yōu)良的接地體，是本領域技術人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種500kV輸電線路桿塔接地體射線長度估算方法，為輸電 線路桿塔接地裝置的設計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] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案：
[0007] 本發(fā)明提供的一種500kV輸電線路桿塔接地體射線長度估算方法，所述射線的長 度計算方法包括：
[0008] 建立桿塔接地體模型；
[0009] 根據(jù)模型計算桿塔接地體模型的沖擊接地電阻；
[0010] 擬合計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度公式；
[0012] 根據(jù)實際的土壤電阻率獲得桿塔接地體射線的有效長度；
[0013] 其中：所述接地體模型包括四根鋼體以及設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為18m的正方形，相鄰的所述桿塔接地體射線不共端點。
[0014]優(yōu)選的，上述500kV輸電線路桿塔接地體射線長度估算方法中，所述根據(jù)模型計算 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
[0015] R=1.1+0.009p+(0.02p-0.97) · ebl (1 >0)
[0016] 其中:R為沖擊接池電阻，p為土壤電阻率，e為自然常數(shù)，δ = -0.127β4_'ρ -0.042#^^^
[0017] 優(yōu)選的，上述500kV輸電線路桿塔接地體射線長度估算方法中，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度公式，具體包括：
[0018] 沖擊接地電阻對所述接地體長度求導，假設
[0019] -f Staria獲得α = 5°，根據(jù)α擬合獲得輸電線路桿塔接體射線的有效長度le， /e =73.79e1212xlrV -82.64e_1'341xirV D
[0020] 其中:α為R曲線上滿足該公式要求點的切線與水平方向的夾角。
[0021] 優(yōu)選的，上述500kV輸電線路桿塔接地體射線長度估算方法中，當P小于或等于100 Ω · m時，le ? 0m。
[0022] 優(yōu)選的，上述500kV輸電線路桿塔接地體射線長度估算方法中，所述電線路桿塔接 體射線的有效長度1 e，當P大于1 〇 〇 Ω · m時，輸電線路桿塔接體射線的有效長度1 e， 4 =73,79e2212xl〇 V -82.64^341xirV ο：
[0023] 優(yōu)選的，上述500kV輸電線路桿塔接地體射線長度估算方法中，所述方法還包括： 依據(jù)桿塔接地體射線的有效長度公式，根據(jù)土壤電阻率獲得桿塔接地體射線的有效長度；
[0024] 根據(jù)所述桿塔接地體射線的有效長度，計算沖擊接地電阻R;
[0025]比較設計要求沖擊接地電阻Ro與R的大小，
[0026]當辦<拙寸，接地體射線長度le不滿足設計要求;否則滿足設計要求。
[0027]優(yōu)選的，上述500kV輸電線路桿塔接地體射線長度估算方法中，所述鋼體為扁鋼或 圓鋼。
[0028]本發(fā)明提供的500kV輸電線路桿塔接地體射線長度估算方法，提供了一種用于 500kV輸電線路桿塔的優(yōu)良接地體模型，同時提供了一種估算接地體射線長度的方法，有助 于有效利用接地體有效散流長度，同時避免不必要的材料浪費?？梢宰畲蟪潭壤脳U塔接 地裝置的鋼材，并為輸電線路桿塔接地裝置的設計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。
【附圖說明】
[0029] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使 用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動 性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0030] 圖1是本發(fā)明實施例提供的接地體模型示意圖；
[0031 ]圖2是本發(fā)明實施例提供的沖擊接地電阻與桿塔接地體射線長度關系變化圖；
[0032]圖3是本發(fā)明實施例提供的桿塔接地體射線的有效長度與土壤電阻率關系圖。
【具體實施方式】
[0033]本發(fā)明實施例提供的一種500kV輸電線路桿塔接地體射線長度估算方法，為輸電 線路桿塔接地裝置的設計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。
[0034]為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明實施例中的技術方案，并使本發(fā)明實 施例的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發(fā)明實施例中的技術 方案作進一步詳細的說明。
[0035]本發(fā)明實施例提供的一種500kV輸電線路桿塔接地體射線長度估算方法，主要包 括：
[0036] 建立桿塔接地體模型。
[0037] 所述接地體模型包括四根鋼體以及設置在所述鋼體上的桿塔接地體射線，所述四 根鋼體組成邊長為18m的正方形，相鄰的所述桿塔接地體射線不共端點，即形成風車狀射 線，參考附圖1，該圖示出了本發(fā)明實施例提供的接地體模型的結構與形狀。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，當采用圓鋼時，圓鋼直徑大于10毫米。
[0038] 根據(jù)模型計算桿塔接地體模型的沖擊接地電阻。
[0039]為獲得桿塔接地體模型的沖擊接地電阻，對500kV輸電線路桿塔接地體射線長度、 土壤電阻率及沖擊接地電阻三者之間的關系進行分析，本發(fā)明實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，圓鋼直徑大于10毫米。在模型 中通過改變土壤電阻率及接地體射線長度的長度，分別計算得到桿塔的沖擊接地電阻。
[0040] 如，在CDEGS軟件中，分別改變射線長度為0m、3m、6m、12m、18m、32m、46m、57m、79m， 而土壤電阻率分別設定為 100Ω ·ηι、200Ω ·ηι、300Ω ·ηι、400Ω ·ηι、500Ω ·ηι、800Ω ·ηι、 1000Ω ·ηι、1500Ω ·ηι、2000Ω ·ηι、2500Ω ·ηι、3000Ω ·ηι，通過仿真計算得到?jīng)_擊接地電 阻分布如附圖2所示。
[0041] 參考附圖2,分析可得無論在哪種土壤電阻率下，接地裝置的沖擊電阻都隨著射線 長度的增加而減小，并且達到一定長度后具有飽和趨勢。因此，在射線達到一定長度時