(国网太原供电公司 太原 030024)
摘要:在电力系统中,接地极长期处于不平衡入地电流中,有电流直接通过其表面向大地流散,电流密度大,对接地极的电化学腐蚀产生重要影响。若腐蚀严重,造成电流溢散受阻,接地电阻增大,热稳定性不能满足运行要求。
关键词:接地极,电流溢散,电气特性
电力系统中,往往将电气设备经接地网与大地相连,以保障电网、设备和人员的安全。入地电流通过接地极向大地进行溢散,溢散电流分布是接地极电流溢散特性的表征,同时也是进一步研究溢散电流对腐蚀影响的研究基础。
一、接地极电流溢散特性分析
1、电流溢散理论模型
系统中,接地极主要采取水平及垂直方式进行敷设,实际不可能绝对水平或垂直,水平或垂直敷设的接地极则为特定倾斜角(0°或90°)的接地极。
从引下线左表面溢散出的电流,大部沿引下线至连接处后才溢散。从引下线右表面溢散电流分成三部分,在土壤中沿水平方向至接地极末端溢散;从土壤中进入接地极,沿方向流至接地极末端附近从接地极上表面溢散;从土壤进入接地极,沿水平接地极方向流至末端附近从下表面或末端溢散。
由土壤中水平接地极电流溢散二维模型仿真可知,接地极电流溢散规律基本一致,反应接地极电流溢散的特性。
2、电流对接地极电流溢散的影响
入地电流可能为直流、交流,直流幅值会发生变化,交流频率也不等。在含引下线的水平接地极电流溢散仿真模型中分别设置不同的直流幅值、交流频率,研究幅值和频率对溢散电流、电位、电场强度的影响。经仿真发现:表明电流幅值线性改变水平接地极相关电气特性,而频率主要影响水平接地极电位及电场强度。
三、总结与展望
为接地极电流溢散特性的研究,本文建立单接地极在均匀土壤中的电流溢散理论模型,并进行算例分析,通过仿真模型验证理论模型的正确性。主要工作如下:
首先,应用配点法建立水平、垂直、倾斜接地极在无限大土壤中电流溢散理论模型,选水平接地极为代表进行算例分析。
其次,搭建水平接地极电流溢散二维仿真模型,进行正确性验证分析。结合实际,建立含引下线的水平接地极电流溢散二维仿真模型,并分析。并研究入地电流幅值及频率对水平接地极电气特性的影响。
本文对接地极溢散电流的电气特性进行全面分析,取得了一定成果,但为了解溢散电流对接地极腐蚀的影响还需进行的研究有:
(1)本文电流溢散研究为单根接地极在均匀土壤的电流溢散。实际中,土壤是非均匀的,后续研究工作需对土壤不均匀性进行分析。
(2)需建立接地极在土壤环境中的腐蚀模型,在基于接地极理论模型和接地极腐蚀模型的基础上,才能更准确研究溢散电流对接地极腐蚀的影响。
参考文献:
[1]解广润. 电力系统接地技术 [M]. 北京: 水利电力出版社, 1991.
[2]曾永林. 接地技术 [M]. 北京: 水利电力出版社, 1979.
[3]川濑太郎. 接地系统与接地技术 [M]. 北京: 科学出版社, 2001.
论文作者:曹志明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/19
标签:电流论文; 水平论文; 土壤论文; 模型论文; 地极论文; 特性论文; 频率论文; 《电力设备》2017年第8期论文;