[发明专利]确定输电线路杆塔的接地装置的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统高电压技术领域，具体而言，特别涉及确定输电线路杆塔的接地装置的方法和装置。

背景技术

在输电线路运行中，由雷害引发的事故所占比重往往比较高。在我国雷电频发地区，由雷击引起的高压输电线路跳闸约占跳闸总次数的40％—70％。而在地形复杂，杆塔所在土壤电阻率较高的地区，雷击杆塔导致的输电线路事故率更高。雷击输电线路时会产生较高的雷击过电压，导致线路绝缘或设备受到破坏，进一步引发跳闸造成事故，给人民生活安全带来威胁，给社会经济带来巨大损失。

如何提高输电线路的耐雷水平已受到人们的日益重视，各国采取了许多措施，如采用不平衡绝缘、线路加强绝缘、加强耦合地线、减少线路的保护角、降低杆塔接地装置的接地电阻、线路上安装避雷器等。输电线路杆塔接地装置通过杆塔或引下线与避雷线相联，其主要作用是将直击于输电线路的雷电流引入大地，以减少雷击引起的停电和人身事故。无疑，降低杆塔接地装置的接地电阻是提高线路耐雷水平的一项十分重要的措施。

因此，在输电线路中，杆塔的防雷水平是影响线路运行可靠性的关键因素，而针对防雷保护的需要而设置的接地装置具有引导雷电流顺利流入土壤，以利于降低雷过电压的重要作用，因此可以认为“防雷在于接地”。

然而，发明人发现，目前接地装置的设计研发虽已形成国家规范在全国普及，但很多雷电灾害仍然频繁，这主要是由于在现实中主要依据通用的接地标准来确定接地装置，对于不同塔基材料、不同土壤、不同的地理环境并没有相适应的变化，由此，确定的接地装置的降阻效果并不好。尤其针对土壤电阻率较高的地区，如何因地制宜的使用、装配接地装置尚不明确，使得接地装置应有的降阻效果无法体现，甚至造成部分接地装置的误用引发事故。

针对现有技术中接地装置在实际使用时降阻效果差，容易超标，并因接地电阻超标造成雷电反击进而导致线路跳闸的问题，目前尚未提出有效的解决方法。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种确定输电线路杆塔的接地装置的方法和装置，以解决现有技术中接地装置在实际使用时降阻效果差，容易超标，并因接地电阻超标造成雷电反击进而导致线路跳闸的问题。

依据本发明的一个方面，提供了一种确定输电线路杆塔的接地装置的方法。该方法包括：获取输电线路杆塔的塔基的建筑参数；获取接地装置的装置参数；获取输电线路杆塔所在位置的土壤参数；根据塔基的建筑参数、接地装置的装置参数和电线路杆塔所在位置的土壤参数，计算接地装置在输电线路杆塔所在位置的土壤中的工频电阻；以及若工频电阻满足预设条件，则确定接地装置为适合输电线路杆塔的接地装置。

进一步地，建筑参数包括塔基尺寸和导体材料。

进一步地，装置参数包括接地装置的埋深、长宽、放射线长和接地体材料参数。

进一步地，土壤参数包括地形参数、土壤分层参数、土层厚度参数、各土层的电阻率。

进一步地，在计算工频电阻之前，该方法还包括：根据接地装置的装置参数和输电线路杆塔所在位置的土壤参数判断接地装置与输电线路杆塔所在位置的土壤是否兼容；其中，在方法中，当接地装置与输电线路杆塔所在位置的土壤兼容时，执行计算工频电阻的步骤。

进一步地，根据塔基的建筑参数、接地装置的装置参数和电线路杆塔所在位置的土壤参数，计算接地装置在输电线路杆塔所在位置的土壤中的工频电阻包括：将塔基的建筑参数、接地装置的装置参数和电线路杆塔所在位置的土壤参数输入CDEGS软件，以计算接地装置在输电线路杆塔所在位置的土壤中的工频电阻。

进一步地，将塔基的建筑参数、接地装置的装置参数和电线路杆塔所在位置的土壤参数输入CDEGS软件，以计算接地装置在输电线路杆塔所在位置的土壤中的工频电阻包括：在CDEGS软件的MALZ模块中，根据塔基的建筑参数和接地装置的装置参数使用SESCAD工具绘制输电线路杆塔的组合塔基模型；将塔基的建筑参数和接地装置的装置参数导入CDEGS软件的工频电阻计算模块中；将电线路杆塔所在位置的土壤参数导入CDEGS软件的土壤结构输入模块；采用工频电阻计算模块，给予接地装置初始电流激励，计算工频电阻。