变电站大地网接地阻抗测试研究

本文通过对江门市220 kV杜阮变电站大型地网接地阻抗进行测试,运用电流-电压表（变频/定频）三极法的直线法、30°夹角法、远离夹角法进行实践分析。结果表明：大地网接地阻抗值与测试电流、频率无关,与互感系数、电流极和土壤的接触面积以及电流线和电位线的夹角有关。在测试中,应尽量增大电流极与土壤的接触面积,增大电流线与电位线之间的距离,测试结果接近或小于设计值,相比之下,远距离测试法更符合要求。     

基于蓝牙与PDA的便携式土壤电导率测试仪开发

开发了一种具有无线通讯功能的便携式土壤电导率测试仪.测试仪采用"电流-电压四端法"设计方案,包括传感器电极、控制电路和基于蓝牙与PDA的无线通讯系统3部分.传感器电极由4个不锈钢探针组成,外侧电极用于向土壤中输入交流恒流激励信号,内侧电极用于检测与土壤电导率密切相关的电压降.控制电路采用AT89S52单片机作为主控芯片,包括作为输入激励的交流恒流源电路和信号采集与处理电路,交流恒流源电路可以输出10μA~1 mA电流,电流变化幅度小于1.5%;信号采集与处理电路具有将检测到的信号整流放大后进行A/D转换、计算、显示的功能,以及接收GPS数据和U盘存储等功能.无线通讯系统将数据通过蓝牙传给PDA,在PDA上可实现数据的接收与显示、文本文件存储和测量结果的实时图形化显示等.室内及室外试验结果表明,在保持土壤质量含水量在15%左右条件下仪器输出可以有效地反映土壤电导率水平.     

直接矩阵变换法求解变电站地网的接地电阻

在变电站地网接地电阻的数值计算中，一般处理过程是先求出每个单元的泄漏电流，由此得出总的泄漏电流，进而得到地网接地电阻。本文提出了一种新的计算方法，通过矩阵变换直接求取接地电阻，不必先求单元泄漏电流，从而节省了计算时间，并提高了计算精度，这种方法对均匀土壤及不均匀土壤均适用。     

大口径输油管道腐蚀及防腐层失效分析

对“庆—哈”输油管线管体进行腐蚀漏磁检测,管线腐蚀属于氧去极化腐蚀,主要形式为局部腐蚀。测试了管线经过地段土壤的土壤电阻率和管地电位等,土壤属于强腐蚀类。管线焊口部位的裂纹及残余应力及管道在穿、跨越附近侧下方土壤的氧浓差电池是引起穿孔的主要部位,而防腐层破损加上杂散电流作用是引起防腐层开裂主要原因。     

关于土壤pH值对活立木电势能影响的研究

已有研究证明活立木的树干与其周围的土壤之间存在持续的电势差和电流,这种电势差和电流可用于森林供电的无线传感器网络,具有广阔的应用前景。但生物电的作用机制一直存在争议。为了进一步研究提供更全面的数据,并分析在树干与其周围的环境参数的生物电之间的关系,我们进行了实验并已经取得进展。我们的实验通过测量选定的活立木木质部的p H值,以及对环境的参数的输出功率进行测定,例如空气温度、空气的相对湿度、土壤温度、土壤湿度和土壤p H值。我们得出的结果支持了木质部相对与土壤p H值有明显的生物电的假设。此外,我们发现空气的相对湿度,土壤温度和电极材料都对活立木的生物电有影响。     

直流输电线路接地极形状对地电场观测干扰水平的影响

为解决特高压直流输电线路对地震台地电场观测的干扰影响问题,根据地电场观测仪器的工作原理,分析直流输电线路干扰地电场观测的原因,认为线路接地极入地电流使土壤的电位分布发生了变化,从而改变了埋设在土壤中的地电场观测仪器电极处的电位.针对直流线路接地极不同形状,考虑大地为水平分两层的土壤模型,根据等值复数镜像法推导出单一垂直接地体、水平双环接地体和多个垂直接地体的入地电流在土壤中的电位计算公式,计算并分析了多种情况下直流线路对地电场观测的干扰水平.结果表明,采用水平双环形接地极可减小50%左右的干扰值,采用8个垂直接地极可减小87%左右的干扰值.     

Pb（II）污染土抗剪强度及电阻率特性研究

通过研究不同铅污染含量在快剪试验中的抗剪强度和电阻率的变化,探讨了剪应力和剪切位移、抗剪强度和铅污染含量、电阻率和剪切位移及抗剪强度和电阻率的关系。结果表明:铅污染土在剪切过程中没有明显的屈服点,剪应力随剪切位移的增加而增大;受铅污染土壤抗剪强度略大于未污染土壤;铅污染土壤的抗剪强度在5 mg/kg时比未污染土壤大,之后随污染浓度呈现先减小后增大的趋势;电流频率为低频(50 Hz)和高频(50 kHz)时,电阻率随剪切位移变化趋势相同,均先减小后增大,在4 mm左右最小,但50 k Hz时的电阻率曲线更光滑,更能有效地反映铅污染土在剪切破坏的过程中电阻率变化情况,采用电流频率为50 kHz的电阻率能较好地判断铅污染土的剪切破坏位移。     

浅谈接地设计在变电站中的应用

本人结合实际就变电站接地电阻的要求、接地电流、土壤电阻率及相关问题对变电站接地进行了分析。并提出相应的处理方法。     

高浓度含铜污染土壤电动修复的实验研究

为了探究电动修复法对高浓度含铜污染土壤修复的可行性,对铜含量为1 500 mg/kg的污染土壤进行了电动修复。实验研究了不同修复时间下电流变化、土壤p H变化和土壤中铜的迁移规律,并采用BCR(Bureau Community of Reference)法对土壤中铜的不同形态进行了分离、提取、测定。实验结果表明,电动修复技术对于高浓度含铜污染土壤中的铜具有良好的去除效果;在修复电压为30 V,修复时间为7 d时,土壤中的铜含量可以降至400 mg/kg以下。修复后铜的弱酸提取态占比增加,可还原态占比降低,可氧化态和残渣态占比无明显变化。     

高浓度含铜污染土壤的电动修复研究

为了探究电动修复法对高浓度含铜污染土壤修复的可行性,对铜含量为1500 mg/kg的污染土壤进行了电动修复。实验研究了不同修复时间下电流变化、土壤pH值变化和土壤中铜的迁移规律,并采用BCR法对土壤中铜的不同形态进行了分离提取测定。实验结果表明,电动修复技术对于高浓度含铜污染土壤中的铜具有良好的去除效果,在修复电压为30 V,修复时间为7 d时,土壤中的铜含量可以降至400 mg/kg以下。修复后铜的弱酸提取态占比增加,可还原态占比降低,可氧化态和残渣态占比无明显变化。     

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。     

架空输电线路接地杂散电流及电磁干扰研究

架空线路杂散电流在埋地金属管道上产生电磁干扰,会加速其腐蚀及正常运行。针对正常运行情况下500 kV输电线路与埋地油气金属管道交叉跨越运行工况,通过仿真计算对比分析了管道交叉跨越长度、交叉夹角、土壤电阻率、土壤结构、导线平均高度、导线负荷电流、管道防腐涂层及接地装置等因素对埋地金属管道电磁干扰的影响。研究结果表明:沿埋地金属管道的感应电压、涂层电压及电流密度呈"W"型变化规律;线路-管道交叉跨越长度及其夹角θ、导线负荷电流及管道涂层电阻率影响埋地金属管道电磁干扰,土壤电阻率、土壤结构、导线平均高度及接地装置基本不影响埋地金属管道电磁干扰。本研究结论为输电线路-油气管道交叉跨越施工提供参考。     

高土壤电阻率的变电站接地设计

接地是确保电气设备正常工作和安全防护的重要措施。随着电力系统容量的不断提升,入地短路电流越来越大,要求接地电阻越来越小,而要求接地电阻太小,有时既不经济也无法实现。本文通过高土壤电阻率的福建省莆田地区城北变接地设计实例,分析变电站接地设计中土壤电阻率、接地电阻、跨步电位差、接触电位差等之间的相互关系,探讨高土壤率下采用灵活措施,在达到安全要求的同时,优化设计,减少不必要的投资。     

基于时域有限差分法的浮顶油罐感应雷防护分析

为分析在雷击浮顶油罐附近地面时油罐感应的强电磁过程,建立了基于时域有限差分法的油罐感应雷分析模型,计算了雷击浮顶油罐附近地面时浮顶与罐壁间空气间隙的电场强度分布和雷电电场的辐射强度,分析了雷电流幅值、雷击距离和土壤电阻率对电场强度的影响.结果表明,浮顶与罐壁间空气间隙的感应电场强度随雷电流幅值和土壤电阻率的增加而增大,随雷击距离增加而减小;对于幅值30kA的雷电流,当雷击距离小于30m时油罐将隐含起火爆炸的可能性,当雷击距离小于1.2km时将可能损坏安装于油罐的电子设备.     

无线电波在三种不同土壤上的传播特性分析

介绍了无线电波在均匀土壤,不均匀土壤的传播特性,特别是无线电流途径三种不同土壤时的传播特性,分析了传播路径为“海－陆－海”、“陆－海－陆”的衰减因子变化情况,指出了路径对无线电皮传播特性将起着决定性的作用,并给出了传播路径的“海－陆－海”的2MHz电波传播的实测特性曲线。     

并行电法在垃圾渗滤液污染动态监测中的应用

为了查明垃圾渗滤液浸染土壤的污染范围、程度及扩散实时动态情况,利用并行电法系统对室内渗滤液浸染模型开展测试工作。根据垂向和面上两种扩散形式,采用不同布置方式,分别得到三维反演立体电阻率值和电极电流变化曲线图。实验结果显示,三维立体成像和不同时刻电极电流变化趋势两者结合使用,可圈定渗滤液浸润垂向和面上扩散特征,具有时空控制的全面性。此项技术可为实地污染区的探测提供技术支撑。     

水电站大坝接地电阻的有限元分析

利用有限元方法通过分析水电站大坝的电流场,得到大坝的接地电阻．该方法对土壤结构和内部地网的铺设情况没有限制,可以分析任意结构接地装置的接地电阻．通过电流场的有限元分析,给出了大坝的电位分布,电场强度分布和电流密度分布．最后根据接地点的电位和电流计算了大坝的接地电阻．该电阻值为高土壤电阻率地区水电站的接地电阻计算提供了参考．     

轨道交通检修基地杂散电流测试分析

随着城市轨道交通系统的迅速发展,其产生的杂散电流问题日趋严重.检修基地作为车辆停放检查、维修的特殊场所,内部电气设施复杂、轨道多地面敷设,对杂散电流防护相对较差,应被重点关注.以上海市某轨道交通检修基地及其附近燃气管道为研究对象,进行了详细的轨地电位、土壤电位梯度以及管地电位等参数测量,对所测数据之间的关联性进行了分析,确定了该基地附近杂散电流的流动路径.结果表明:正线列车运行时,基地地面轨道与过渡段正线轨道绝缘节前后电位差异明显,电流由正线轨道侧流出,从基地地面轨道侧流入.检修基地成为杂散电流"汇流点",附近燃气管道受到严重干扰,需加强防护.     

石墨炉原子吸收在土壤微量元素测试中的应用

本文阐述了用石墨炉原子吸收分光光度法测定土壤中铅、镉,改进了样品的处理方法,分析过程中的灯电流、灰化温度、原子化温度等因素对灵敏度的影响,确定了石墨炉的最佳条件,取得了可靠结果。     

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。