基于ATP-EMTP的杆塔接地体冲击接地电阻计算模型.pdf

第31卷第5期
电力建设
Vol31, No
22·2010年5月
Electric Power Construction
May,2010
中图分类号:TmM86文献标志码:A文章编号:1000-7229(2010)050022-04
基于ATP-EMTP的杄塔接地体冲击接地电阻计算模型
徐伟',刘浔2,黄伟超3
(1.广东省电力设计研究院,广州市,510660;2华中科技大学电气与电子工程学院,武汉市,430074
3.苏州供电局,江苏省苏州市,215000)
Computation Model of Impulse Grounding Resistance of Grounding Devices
for Transmission Towers Based on Spark Discharge Equivalent Radius
XU Wei.LIU Xun. HUANG Wei-chao
(1.Guangdong Electric Power Design Institu, Guan hou 510660, hina; 2. llage of Eletric and Electronic Engineering, Huazhong
University of Science and Technlogy, Wuhan 430074, China 3. uzhou Power Supply Bureau, Suzhou 21500), Jiangsu Province, China
ABSTRACTT: Accurate determination of the impulse resistance地确定杄塔接地体的冲击接地电阻是实现这一措施的
of ground devices for transmission towers is the preconditions基础。仿真计算是硏究输电线路杆塔冲击接地特性的
or improving the lightning impulse withstand level. Up to now,重要手段,仿真模型的建立应尽可能反映杆塔接地体
the non-linear impact of soil spark discharge has been neglected
在雷电冲击作用下的特征,即接地体在雷电流下的电
in most of the studies of the impulse characteristics of grounding
devices. Based on an analysis of the conception and main points
感效应和火花放电效应。迄今为止,在这方面的研究
大多忽略了土壤火花放电的非线性影响,而主要考虑
consideration of spark discharge eftects, two simulation models电感效应建立了接地体的简化模型。在此基础上得到
based on ATP-EMTP are proposed in this paper, which can well的冲击接地电阻与实际情况有一定的偏差。
simulate both the induction and spark discharge effects under the
本文分析了考虑火花放电效应的接地体等效模
lightning current.. It is proved through comparison that the型,该模型能较好地模拟接地体在雷电流作用下的电
simulated results with the proposed models are in good感效应和火花放电效应。在此等效模型的基础上,建
agreement with the measured data in the ficld
立了2种基于ATP-EMTP的仿真计算模型。这2种仿
KEYWORDS: transmission line tower; lighting; grounding真模型完善了冲击条件下的接地体模型,使仿真计算
devices; impulse grounding resistance; spark discharge;得到的冲击接地电阻更加准确。
AITP_EMIP
摘要:准确地确定杆塔接地体的冲击接地电阻是提高输电绝1考虑火花放电效应时的接地体等效模型
路耐雷水平的前提,目前的研究大多忽路了土壤火花放电的
雷击杆塔或避雷针时,雷电流经杆塔或避雷针然后
非线性影响?分析了考虑火花放电效应时的接地体等效模型经接地装置流散到大地中去。在沖击电流的作用下,接
的思路和构想,在此基础上提出了2种基于ATP-EMIP的仿真
地体周围土壤中产生时变电磁场,其场强大小为叫
计算模型,这2种仿真模型都能很好地模拟雷电流流过接地体
E=PJ
时的电感效应和火花放电效应,完善了冲击条件下的接地体
模型。对比结果表明,采用此仿真模型的计算结果与现场安式中:J为电流密度;p为士壤的电阻率。
测结果较为吻合
随着冲击电流幅值的增大,土壤中的电场强度不
断增大,如果超过土壤的临界击穿场强E。就会在靠近
关鍵词:输电杆塔;雷击;接地体:冲击接地电阻:;火花放电效接地体的土壤中产生火花放电,将土壤击穿。此时,火
应;ATP-EMTP
花放电区域内场强大大减小,土壤的电阻率大大降
dor:0.39695-is,1000-7229.2010.05.005
低。在接地体冲击接地电阻的计算中通常略去火花放
电区域的电压降,即将火花放电区域的土壤等效为接
地体。接地体周围土壤火花放电区域的半径,即认为
降低输电线路杄塔接地体冲击接地电阻是提高输是接地体在雷电冲击暂态过程中的等值半径。
电线路耐雷水平、确保系统安全运行的重要措施,准确
接地装置在冲击大电流作用下的暂态性能与工
万方数据