[发明专利]一种用于塔杆腐蚀接地极接地参数分析的数值计算方法

说明书

本发明涉及一种用于塔杆腐蚀接地极接地参数分析的数值计算方法，属于电力系统领域。首先给出了接地极表面泄露电流的计算方法，并研究了腐蚀产物层的边界条件，最终基于伽辽金法和边界元法的基本原理，提出了适用于腐蚀接地极接地参数分析的数值计算方法。通过算例分析，并对比CDEGS计算结果，验证了本发明工作的有效性和正确性。因此，本发明提出的计算方法可为准确计算腐蚀接地极接地参数奠定理论基础，并为接地网设计等方面提供参考。

技术领域

本发明属于电力系统领域，涉及一种用于塔杆腐蚀接地极接地参数分析的数值计算方法。

背景技术

杆塔接地极是保障电力系统安全稳定运行的重要基础设施，其接地性能的优劣直接影响输电线路的供电可靠性。但受到土壤和泄露电流的作用，输电线路碳钢接地极普遍存在腐蚀情况。腐蚀后的接地极表面会附着一层电阻率远大于土壤的腐蚀产物，影响接地极正常的电流溢散过程，导致接地极的接地性能发生改变。准确分析含腐蚀产物层接地极的接地性能对电力系统安全稳定运行具有深远的意义。

刘渝根等根据电网络分析方法，将接地极的阻抗结构等效为纯电阻网络，通过对比各支路电阻的变化，实现了接地极的腐蚀故障诊断。付志红研究团队通常磁感应线圈的方式判断接地网是否发生腐蚀断裂，提出了利用电磁感应寻找接地网腐蚀断点的想法。周利军等利用CDEGS专业软件分析了接地极腐蚀对接地电阻的影响。重庆大学黄胜鑫利用改进的Freschi特性参数计算模型分析了接地导体尚未形成断点和发生腐蚀断裂两种腐蚀情况对接地极接地性能的影响。武汉大学张露则利用导电涂层模型等效腐蚀对接地导体散流过程的影响，并根据腐蚀接地极模型对接地体的散流电阻计算公式进行了修改。

现有的方法主要两方面问题：1、仅从接地极断点与接地极极体变细的角度对接地极腐蚀前后接地性能进行分析，而忽略了腐蚀产物层的影响，使接地极的腐蚀诊断出现较大误差；2、完全不考虑接地极的腐蚀状态，仅仅将接地极划分为已经腐蚀断裂和未腐蚀两种状态，不符合工程实际。为解决上述问题，并准确计算不同腐蚀状态下接地极的接地参数，本发明提出了一种用于杆塔腐蚀接地极接地参数分析的数值计算方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于塔杆腐蚀接地极接地参数分析的数值计算方法。可实现不同腐蚀状态接地极接地参数的准确计算。首先给出了接地极表面泄露电流的计算方法，并研究了腐蚀产物层的边界条件，最终基于伽辽金法和边界元法的基本原理，提出了适用于杆塔腐蚀接地极接地参数分析的数值计算方法。本发明提出的计算方法可为准确计算腐蚀接地极接地参数奠定理论基础，并为接地网设计等方面提供参考。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于塔杆腐蚀接地极接地参数分析的数值计算方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：接地极泄露电流计算；

步骤2：腐蚀边界分析；

步骤3：腐蚀接地极接地参数计算。

可选的，所述步骤1具体为：

步骤1：接地极泄露电流计算

接地参数的计算通常首先将接地装置划分为很多段，每一段上有两类节点；每一段的中间为m类节点，仅有泄露电流，不和外部电路发生连接；每一段的两段为e类节点，无泄露电流，和外部电路发生连接，即电流注入总是发生在e类节点上；根据节点对接地装置进行分段后，得：