基于FDTD的杆塔接地体腐蚀检测问题研究

来源 :长沙理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:boycant
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
输电线路杆塔接地网的正常运行关系到输电线路乃至电网的安全,但杆塔接地网的腐蚀问题仍是困扰电力部门的一个难题。杆塔接地网腐蚀将严重影响接地散流效果,有的甚至在雷电流入地时熔断。由于杆塔一般在野外,分布范围广,传统的工频接地电阻测量方法难以判断杆塔接地的腐蚀情况,大多只能采用开挖方式来检查接地的腐蚀情况,费时费力。因此,深入研究杆塔接地的散流特性和腐蚀检测手段,对确保输电线路安全运行具有重要意义。  杆塔接地网腐蚀检测方法已有较多研究,其中,冲击接地阻抗法是通过注入模拟冲击电流,测量接地冲击阻抗来分析是否有腐蚀,反映的是接地体的散流特性;而探地雷达方法则通过分析接地导体的雷达图像来判断接地网腐蚀情况,反映的电磁散射特性。两种方法的可行性均存在一定的理论问题。如接地体腐蚀点位置对其冲击接地阻抗的有何影响,探地雷达图像能否判断出接地体腐蚀状态等。实际上,杆塔接地腐蚀对散流的影响以及接地网探地雷达成像问题均属于埋地导体的电磁场计算问题,为此,本文采用时域有限差分法(FDTD)对上述电磁场问题进行仿真研究,分析上述两种方法的可行性问题。  运用非均匀网格划分的FDTD分析计算了杆塔接地体不同部位发生腐蚀时的冲击接地阻抗。研究了时域有限差分法中的取值约束条件、细导线FDTD模型、以及电磁波在无限大的空间中传播与计算资源有限的矛盾问题。分析并提炼了不同腐蚀位置对于杆塔接地暂态接地阻抗的影响规律,计算结果表明通过检测杆塔冲击接地阻抗可以判断杆塔有否腐蚀。  采用 FDTD研究了不同形状埋地导体的电磁散射成像问题,计算分析了圆钢接地体、方形接地体的电磁散射特性。结果表明不同形状的埋地导体,其电磁散射场的幅值和相位均有明显不同特征,探地雷达图像可有效反映圆钢接地体腐蚀点处形状的变化,即通过探底雷达图像在接地体腐蚀点处形状的变化有效判断接地体腐蚀。同时还研究了土壤、接地导体、以及金属腐蚀物的频散特性,仿真结果表明接地导体及腐蚀物均有明显区别的频散特征,为探地雷达用于杆塔接地网腐蚀检测打下了理论基础,对杆塔接地腐蚀检测有具有理论指导意义。
其他文献
对于均匀的晶体材料而言,在任意一点不同方向上的材料性质一般是不同的,但是可能在一些特别的方向上,材料的性质是相同的,即表现为具有一定的对称性。张量可以描述材料的物理性质
灵敏度是结构优化设计中的关键技术之一.为了获得高精度的动应力灵敏度计算公式,该文在有限元计算公式基础上,通过应力计算公式直接对设计变量求导数的方法推导出了板单元动
混凝土材料是一种由水、水泥和粗细骨料组成的复杂的多相复合材料,它的力学性能复杂,对混凝土材料开展贯穿研究具有一定的理论意义.混凝土是防护工程和重要军事设施的最常用
最优潮流是电力系统稳态分析的一项重要内容,它在满足系统安全运行的条件下,追求经济利益最大化。在电力市场逐渐建立和完善的今天,最优潮流力求将经济性与安全性完美结合,更是扮演着重要的角色。本文针对发电侧开放电力市场的特点,对传统最优潮流模型进行改进。改进模型将发电商竞价交易嵌入最优潮流计算中,在竞价时综合考虑网损费用的影响,将主电量市场和无功辅助市场交易同步进行。该最优潮流模型以考虑网损费用的总有功无
本文首先回顾了VRM的发展历程、研究现状和面临的挑战,并结合设计的关键性问题以及目前应用于VRM的交错并联技术,研究了一种新型适合未来VRM发展要求的拓扑结构。本文系统分析了48V输入VRM设计的关键问题,针对CPU对VRM的高压输入、低压大电流输出,快速动态响应,高效率等需求,讨论了输入滤波器、同步整流技术、VRM控制技术及其补偿回路的设计。本文全面论述了低电压输入的VRM非隔离性同步整流准方波
冰荷载对于在冰区服役的海洋结构是主要的影响因素,冰激振动会对结构产生不同程度的破坏。较高的极值冰荷载甚至会造成结构在短时间内倾覆。交变动冰力导致的结构热点应力很容易引起结构的局部疲劳失效,这一切都说明冰荷载研究的重要性。 本文首先总结了有关海冰与结构挤压作用下的冰荷载的以往研究工作,重点介绍了渤海辽东湾JZ20-2平台和JZ9-3平台现场原型结构测量系统以及测冰压力盒的工作原理。探讨了直立结
本文采用任意拉格朗日—欧拉(ALE)方法和区域分块法(DDM)数值求解了均匀来流下圆柱的涡致振动问题。ALE方法用于求解移动边界问题,而DDM方法适合于复杂流场的求解。流体运动通
现代航空航天事业的发展对飞机起落架不断提出高性能的要求,飞机的起落架设计涉及到的工程科学领域日益增多,难度日益加大。本文通过对飞机主起落架的车轴的应力分析与试验研究
电子技术,尤其是电力电子技术的应用及其快速发展使得电力电子线路的电磁干扰(EMI,Electromagnetic Interference)问题日益突出,尤其是采用了高速半导体开关器件,如IGBT,MOSFET等,这些半导体开关产生的高频脉冲信号具有很大的dv/dt,di/dt,形成很强的电磁干扰,其频率可从几kHz直到数十MHz,有可能远远超出EMC标准要求的限值。本文分析了无源元件的高频特性,
叶片的安全可靠性直接影响汽轮发电机组的运行安全,因此在设计阶段对叶片进行强度评估就显得尤为重要.该文以北京某企业开发的两种新型动叶片结构为背景,给出了基于有限元方