城区配电线路杆塔接地降阻与影响因素研究

本文针对城区配电线路接地极水平敷设受地域限制,构造接地体比较困难的问题,从接地极的形状入手,提出了螺旋状结构的接地极型式,并且采用了柔性石墨复合材料,用于改进传统的金属接地极。首先仿真对比了水平和垂直接地体的降阻的效果,然后构建了5不同结构接地极的仿真模型,对不同土壤分层情况下的杆塔接地电阻进行仿真计算,分析了不同结构接地极的降阻效果,最后研究石墨螺旋接地极的各项参数对接地电阻的影响。研究表明：①螺旋状接地极降阻效果最好;②石墨螺旋接地极性能优于Φ10mm镀锌钢接地极,可用于配电线路杆塔接地;③螺旋接地体的材料截面直径、圈数、等效半径均对接地电阻有不同程度影响。本文研究内容可应用于城区配电线路杆塔接地装置设计和施工,具有工程应用价值。     

接地体材料及结构对城区配电架空线路杆塔降阻的影响

针对城区配电线路接地极水平敷设受地域限制,构造接地体比较困难的问题,从接地极的形状入手,提出了螺旋状结构的接地极形式;并且采用了柔性石墨复合材料,用于改进传统的金属接地极。首先仿真对比了水平和垂直接地体的降阻效果,然后构建了5种不同结构接地极的仿真模型,对不同土壤分层情况下的杆塔接地电阻进行仿真计算,分析了不同结构接地极的降阻效果;最后研究石墨螺旋接地极的各项参数对接地电阻的影响。研究表明:(1)螺旋状接地极的降阻效果最好;(2)φ28 mm石墨螺旋接地极的性能优于φ10 mm镀锌钢接地极,适用于配电线路杆塔接地;(3)螺旋接地体材料的截面直径、圈数、等效半径均对接地电阻值有不同程度影响。研究内容可应用于城区配电线路杆塔接地装置设计和施工,具有工程应用价值。     

柔性石墨接地体在山区杆塔接地网中的应用

为解决山区杆塔设计存在地形复杂、土壤电阻率高等问题,提出了一种石墨膨润土和柔性石墨接地体在山区杆塔建设中配合使用的方法;并用数值仿真软件CDEGS对典型山区地形接地电阻仿真计算,针对不同地形地貌并结合柔性石墨接地体的优势提出一套优化设计和改造方案。工程实际应用表明,在山区特殊地形采用独特的杆塔接地网型式;并用石墨膨润土改善接地体周围土壤环境,能有效控制杆塔接地电阻在规程要求内,具有较高的应用价值和推广价值。     

辐射状接地体冲击接地阻抗特性的实验

为了研究辐射状接地体的冲击接地特性,用实验的方法得到了2种辐射状接地体的冲击接地阻抗TGR(transient grounding resistance)。实验所用接地体,其一,由8根长2m的钢筋组成米字形接地体;其二,由4根长4m的钢筋组成十字形接地体,材料均为10钢筋,埋深0.6m。实验时高压脉冲发射器经接地体入地点放电,由脉冲电流传感器和脉冲电压传感器测得的信号经光纤传输系统传送至多路数字示波器,根据同步记录、存储的波形,计算得出了冲击接地阻抗波形。实验结果表明,在实验冲击电流下,米字形接地体的冲击接地阻抗呈现明显的容性特征,而十字形接地体的冲击接地阻抗容性特征不明显;冲击接地阻抗时域波形的稳定值与工频接地电阻的理论值非常接近。     

变电站接地体材料对杂散电流的响应

为了研究杂散电流对变电站接地体材料的影响,设计了镀锌钢、钢和铜三种材料在变电站回填土中的电解腐蚀试验。结果表明:杂散电流会加速金属接地网的腐蚀;在盐渍化严重的土壤,镀锌钢和钢受到自然环境腐蚀和杂散电流电解腐蚀共同作用。金属的腐蚀质量损失量与通过金属体电量成正比;而实际试验中由于环境影响和材料自身原因试验测试值与理论值有较大误差;铜试样具有较强的抵挡自然腐蚀能力,质量损失主要为杂散电流电解腐蚀。研究结果可为变电站接地网设计提供有益的参考。     

土壤非线性电离对单根水平接地体冲击特性参数的影响研究

土壤非线性电离效应是影响接地体散流能力的重要因素。为了研究冲击电流作用下土壤非线性电离对接地体泄流能力的影响规律,以单根水平接地体为研究对象,采用三维时域有限差分(3-D FDTD)数值分析方法,基于L-D(Liew and Darveniza)提出的土壤非线性电离效应模型;根据电磁场理论,建立了水平接地体仿真模型,然后从暂态冲击接地电阻、最大暂态地电位升(GPR)和电导率分布等接地体特性参数角度来研究水平接地体冲击散流的物理过程。研究表明:1雷电流在接地体及其周围土壤的散流是复杂的电磁暂态过程,接地体的散流极不均匀;2土壤非线性电离效应减小暂态冲击接地电阻,而且考虑了土壤非线性电离效应的最大暂态地电位升要远远低于未考虑土壤非线性电离的情况;3接地体端部附近土壤电离区域大于中部附近电离区域,具有明显的端部效应。     

不同接地方式下地线电位分布与损耗分析

架空输电线路与地线之间因耦合作用使得地线存在感应电压,不同接地方式对地线感应电压及能量损耗有影响。首先分析了地线感应电压分量的组成,随后采用暂态仿真计算软件EMTP-ATP建立普通地线和光纤复合地线在不同接地方式下的仿真模型,通过计算得到不同地线接地方式下普通地线和光纤复合地线的地线电位、入地电流分布规律,对比分析不同接地方式下地线的能量损耗。仿真结果表明:两种地线均采用逐塔接地时的电能损耗最大;普通地线单点接地且OPGW地线逐塔接地时,地线电能损耗大约减小一半。研究结果可为实际输电线路的防雷设计与优化提供理论参考。     

机房接地体的选择与埋设

讨论了接地体参数的选择，计算了各种接地体的接地电阴，对接地体的埋设以及与设备的连接也进行了研究。     

接地电阻器温升实验及温度场仿真研究

根据接地电阻器结构特点,对各种合金材料在模拟接地故障状态下的通流实验进行了研究,并优选了部分材料.基于接地电阻器在模拟接地故障状态下发热与散热特点,构建了接地电阻器热分析仿真模型,仿真结果表明接地电阻器在模拟接地故障状态下中间位置处的最高温度是边缘部分温度的1.53倍.接地电阻器在模拟接地故障下温度场分布的仿真运算结果对接地电阻器材料的筛选及结构优化等方面具有重要的参考价值.     

水源区杆塔外敷电极条件下的基础接地特性

水电变电站出线段杆塔接地施工往往受地形和征地条件制约,研究水源区杆塔桩基散流特性并提高桩基自然接地的散流能力对水源区电力线路防雷具有实际意义。本文采用COMSOL Multiphysics软件建立水源区杆塔桩基散流模型,提出基于桩基外敷柔性电极的基础散流优化方法,分别对杆塔桩基在柔性电极不同外敷面积、不同外敷半径和不同连接位置条件下的基础接地电阻、桩基内钢筋电流密度以及外敷电极电流密度进行计算。研究表明：桩基外敷柔性电极对于改善桩基内钢筋散流有明显效果,外敷柔性电极的敷设面积、敷设位置、敷设半径等是影响桩基散流特性的重要因素,改善外敷柔性电极的布置方式有利于降低杆塔基础的接地电阻值。本文仿真计算相关结论可为水源区输电线路杆塔接地设计与降阻改造提供参考。     

复合涂层的不粘和耐磨性能研究

利用变频调速回转式冲蚀磨损机，通过测量失重研究了Fe、Al2O3、石墨填充的不粘耐磨复合涂层的浆体磨损性能，通过涂层接触角的测量研究其不粘性能。通过正交试验获得最佳配方，并对这种复合涂层的性能进行了分析。结果表明：此复合涂层具备了耐磨粒磨损和防粘等优良的综合性能。     

类岩石材料力学特性参数多元线性回归模型

为探究多因素对类岩石材料力学特性的影响,采用正交设计方法,选取水泥含量、石膏含量、骨料粒径、冲击力、冲击次数作为影响因素,得到25组类岩石材料单轴压缩条件下抗压强度、弹性模量及容重的正交试验结果。应用方差分析获得各因素的敏感性,并运用SPSS(Statistical Package for the Social Science)对试验结果进行多元线性回归分析,研究显著因素对类岩石材料力学特性的影响规律。研究结果表明:类岩石材料抗压强度受水泥含量、石膏含量、骨料粒径、冲击力的影响显著,且随着水泥含量、石膏含量和冲击力的增加而增大,随粒径增大而减小;弹性模量受水泥含量、石膏含量、骨料粒径的影响显著,且与水泥含量、冲击力呈正线性关系,与粒径大小呈负线性关系;容重受冲击力的影响显著,并随之增加而增大。针对多因素不同水平的正交试验结果应用多元线性回归分析可以建立类岩石材料力学特性的回归方程模型,能够在一定范围内预测类岩石材料的抗压强度、弹性模量及容重,为进一步定量化开展物理模型试验奠定了基础。     

石墨接地模块在电气防雷中的应用

本文以现行国家防雷标准为依据,高效石墨接地模块入手,通过对石墨接地模块的成分,制作方法和用途的分析介绍,对用接地模块做防雷接地作了初步的探讨.指出了在高土壤电阻率的环境使用这种模块接地的优越性.     

输电线路杆塔分布式辅助接地网散流与结构优化研究

雷击是造成输电线路跳闸故障的主要因素之一,实现避雷线沿塔身的雷电冲击电流快速排散至大地是减少绝缘子沿面闪络的关键.现行输电线路杆塔存在着土壤电阻率高、接地施工困难、降阻效率低等问题.本文采用CDEGS软件先建立杆塔单向辅助接地网,研究连接线长度、数量以及连接线长度与辅助终端的比值对杆塔分布式辅助接地网散流特性的影响;进而建立杆塔多向分布式辅助接地网计算模型,对比分析电流频率、土壤电阻率对单向和多向辅助接地网的影响,并针对多向分布式辅助接地网的散流结构进行优化.计算结果表明:当连接线长度超过有效散流长度后,辅助接地网的降阻效率和分流能力呈现"饱和性";增加连接线数量可以明显改善单向辅助接地网的散流特性,有利于降低杆塔主地网的接地电阻;多向辅助接地网较单向辅助接地网具有明显的散流和降阻优势,改善多向辅助接地网结构有助于实现入地电流的均衡散流.本文研究结论可为输电线路杆塔设计与施工、杆塔接地改造提供参考.     

高土壤电阻率区接地网施工的探讨

对于高土壤电阻率区复合接地体即接地网的施工，结合现场经验本给出了降低接地电阻的措施、注意事项及接地电阻的测量、估算的方法，供大家参考。     

复合植物水解酶提取花生油脂体工艺研究

为了提高花生油脂体的提取率,选用复合植物水解酶辅助提取花生油脂体。通过单因素实验考察了料液比、酶用量、酶解时间、酶解温度对复合植物水解酶提取花生油脂体提取率的影响。在单因素实验的基础上,采用正交试验对复合植物水解酶提取花生油脂体的工艺进行优化。实验结果表明,在所选取的参数范围内,各因素对花生油脂体提取率的影响由大到小为:料液比、酶解温度、酶解时间、酶用量。获得其较佳工艺条件为料液比1∶4 (g/mL)、酶用量1.25%、酶解时间80min、酶解温度50℃,在该条件下花生油脂体提取率为48.92%。     

水平分层介质中水平矩形接地网接地参数的计算

将边界元方法应用于水平层状介质中不带垂直体的矩形接地网的接地参数的计算。详细介绍了其方法原理与处理技巧，实例计算表明，该方法具有运算速度快、计算精度高、占用计算机内存少等优点，同时，讨论了接地网形状及地电条件对接地网的接地电阻的影响。     

导电混凝土接地棒接地降阻特性研究

为了研究混凝土接地棒在通入工频电流和冲击电流时的接地降阻性能.分析了混凝土接地棒降低工频接地电阻和冲击接地电阻的原理,以及工频电流和冲击电流下的接地体间的屏蔽效应.分别给出了混凝土接地棒工频接地电阻和冲击接地电阻的测量方法及减小测量误差的措施.采用上述方法对混凝土接地棒进行试验验证:得到良好的工频接地和冲击接地降阻的性能,使接地体通入冲击电流时有更强屏蔽作用.     

含碳材料对连铸保护渣熔化速度影响的研究

以石墨、炭黑、碳化硅等三种含碳材料和碱度分别为0.8、1.0和1.2的基渣为原料,研究了炭黑、石墨和SiC加入形式(单独或复合,包括复合时的比例)和加入量以及基渣的碱度等因素对保护渣熔化速度的影响,并对试验数据进行了多元线性回归分析.试验和分析的结果表明:(1) 石墨和炭黑复合加入比单独加入时对保护渣的熔化速度的影响更明显,尤其当m(炭黑):m(石墨)=1:3时,作用最明显;(2) 单独加入碳化硅对保护渣熔化速度的影响不大,但是碳化硅与炭黑以m(SiC):m(炭黑)=1:3的比例复合加入时,保护渣的熔化速度比单独加入炭黑时的小;(3) 通过对实验数据的多元线性回归发现,熔速调节剂的加入量对熔化速度的影响最显著,炭黑在复合调速剂中的质量分数次之,随后依次为石墨在复合调速剂中的质量分数、碳化硅在复合调速剂中的质量分数和渣的碱度.     

紫色非硫光合细菌培养基条件优化的研究

采用光合细菌中的紫色非硫细菌为材料,通过单因素试验和正交试验分析了其对碳源、氮源、酵母膏和复合无机盐的利用能力.结果表明,乙酸钠和酵母膏对紫色非硫细菌的生长影响达到显著水平;其优化培养基为每升中含乙酸钠3 g、氯化铵3 g、酵母膏0.1 g,复合无机盐溶液1 mL,这为快速培养高活性光合细菌奠定了基础.