输电杆塔接地电阻及热力学特性的仿真研究

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CDEGS是国际通用接地分析的软件。本论文依据CDEGS软件平台搭建杆塔接地模型,对杆塔接地进行特性分析、受力分析和受热分析。对输电杆塔接地装置和基础进行了建模和分析。首先,参考设计标准搭建110kV、220kV、±800kV杆塔接地装置和基础模型;其次,设计了四种接地方案,包括:常规接地、接地装置与基础钢筋连接、取消接地体、取消接地体并且基础之间互相连接;然后,详细探讨了多种因素对四种接地方案下的接地特性,影响因素主要有:土壤电阻率、混凝土电阻率、接地体长度、降阻剂、根开;最后,根据特性分析对杆塔接地给出了可行性建议。在已建的模型中加入工频短路激励或者雷电流激励,对基础钢筋中的每段导体进行细分,求解基础中电流和磁场分布,根据毕奥萨伐尔原理计算出每段导体的受力;由每一段导体上的电流,可计算单位时间内每段导体上吸收的热量,再依据热学方程计算钢筋导体的温升,由此判断基础是否热稳定。论文所做的研究和仿真结果表明:当接地体长度较小时,基础钢筋与接地体连接后,接地电阻值变化明显;当接地体长度较大时,基础钢筋与接地体连接后,接地电阻值变化不明显;导电混凝土在高阻地区效果更明显;降阻剂效果良好;杆塔根开的增大降阻效果不明显;工频短路和雷击对杆塔基础的影响很小。
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