接地深井爆破降阻的建模与应用

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本文主要建立了深井爆破降阻的仿真模型,设计出深井爆破接地电阻求解程序,验证了两种计算方法的有效性。此外对两种接地电阻计算方法进行实例分析,使得降阻方案经济效益最大化。完成的主要工作如下:首先,介绍了深井爆破的模型的建立背景,由深井的形态特点筛选出椭球,导体棒,多根导体棒,螺旋等适合进行深井爆破的模型,将他们接地电阻计算结果进行对比,最终确定了多根导体棒的深井爆破模型,并给出不同土壤条件下该模型的算法理论。此外,对均匀土壤,双层土壤条件下单个深井爆破模型进行验证,证明了两种计算方法的有效性。最后研究多根导体棒模型导体棒根数对接地电阻的影响,得到相应图线,根据图线规律,建议导体棒根数为24根。其次,介绍了爆破基本理论与深井爆破,验证了24根导体棒模型能模拟实际爆破范围。给出了均匀土壤、双层土壤条件下,变电站带地网的接地系统接地电阻程序求解流程。比较数值计算及程序计算结果,结果误差率在5%以内。画出在均匀,双层土壤条件下,接地电阻随深井半径,深井深度变化规律图线。通过对图线的研究总结出:在均匀土壤条件下,接地电阻随着深井深度或者深井半径的增加而降低,且变化率越来越小。对于双层土壤,随着半径的增加,接地电阻变化率越来越小,表明当半径增加到一定程度时,半径的增加对于接地电阻的影响很小。对于双层土壤当深井深度不超过土壤第一层厚度的时候,深井深度越深,其单位深度降阻效果越好。当深井深度超过分界面时,其单位深度降阻效果逐渐变差。最后,结合浙江110kV高土壤电阻率某均匀土壤,双层土壤变电站实例数据,应用数值计算方法与程序计算方法求解接地电阻,两种方法求得的误差率在5%以内,证明了两种计算方法的有效性。为提升深井接地降阻的经济效应,以变电站实际数据为基础,具体介绍了两种优化设计方案:一是在阻值一定的情况下通过优化半径与深度降低降阻成本。二是通过优化深井爆破半径与深井深度来减少接地电阻阻值。以实例原数据计算出的接地电阻作为参考,采用第一种优化方案降阻成本为原实例结果的28.5%,采用第二种方案降阻为原接地电阻参考值的89.2%,为提升深井爆破接地电阻经济效益提供了新思路。最后结合工程实际,考虑其他成本,得到符合工程实际的深井爆破成本计算函数。
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