[发明专利]离子接地极的接地模拟方法

说明书

技术领域

本发明涉及变电站安全技术领域，尤其涉及一种离子接地极的接地模拟方法。

背景技术

接地网是保证发变电站安全运行不可缺少的组成部分，其性能好坏直接影响到变电站的安全性能和雷电流的散流。目前，衡量接地系统安全性的参数主要依靠接地电阻、接触/跨步电压等参数，在各类标准(如GB/T 50065-2011“交流电气装置的接地设计规范”)对各个参数要求限值有着严格要求。其中最关键的指标是接地电阻值，在每个变电站接地系统建成后都要进行接地电阻测量，只有接地电阻值达到要求后变电站才可以进行投运。在土壤电阻率较低或接地系统面积较大时，接地电阻较小，比较容易达到要求。而当土壤电阻率较高或者接地系统可用面积较小时，经常出现接地电阻值过高的情况。

为了尽可能的降低高土壤电阻率地区接地系统的接地电阻值，技术人员使用了多种降阻方法，离子接地极是其中的一种有效方法。离子接地极的工作原理是：如图1所示，离子接地极的中空的铜质管中填充了低电阻率的离子降阻材料，将离子接地极埋入土壤中后，低电阻率的离子降阻材料会通过铜质管套上的离子扩散空渗透到周边土壤中，从而达到降低接地极周边土壤电阻率的目的。

但是离子接地极具体应该放置多少和如何放置仍然是一个问题。现阶段技术人员主要通过经验和建成后现场测量的方式进行确定其降阻效果，因而常出现使用的离子接地极过少或过多的情况，造成了还需要后续改造和浪费的情况出现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种离子接地极的接地模拟方法，可以在设计阶段采用软件分析得到离子接地极接地后的降阻效果，提高设计准确度，减少浪费和后续的改造工作。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种离子接地极的接地模拟方法，包括：

根据离子接地极的离子材料和离子接地极所要放置的区域的自然土壤电阻率建立离子接地极扩散模型；

根据建立的所述离子接地极扩散模型，以及离子接地极的数量和相应放置位置在软件分析工具中进行模拟分析，从而得到将离子接地极接地后的模拟效果。

其中，所述根据离子接地极的离子材料和离子接地极所要放置的区域的自然土壤电阻率建立离子接地极扩散模型，具体包括：根据离子接地极的离子材料和离子接地极所要放置的区域的自然土壤电阻率，建立包括离子接地极本体层、第一扩散层和第二扩散层的离子接地极扩散模型。

其中，所述根据建立的所述离子接地极扩散模型，以及拟采用的离子接地极的数量和相应放置位置在软件分析工具中进行模拟和计算，从而得到离子接地极接地后的降阻效果，具体包括：根据建立的所述离子接地极扩散模型，以及拟采用的离子接地极的数量和相应放置位置，将离子接地极按照常规带覆盖层的接地导体的方式在软件分析工具中进行模拟和计算，从得到离子接地极接地后土壤的电阻率。

其中，所述离子接地极扩散模型中的接地极本体层的半径为当前离子接地极的半径，所述接地极本体层区域内的电阻率由当前离子接地极的离子材料确定。

其中，所述离子接地极扩散模型中的第一扩散层的半径为当前离子接地极本体半径的5～10倍，所述第一扩散层区域内的电阻率为所述然土壤电阻率的40％～60％。

其中，所述离子接地极扩散模型中的第二扩散层的半径为当前离子接地极本体半径的20～30倍，所述第二扩散层区域内的电阻率为所述然土壤电阻率的70％～80％。

实施本发明，具有如下有益效果：本发明提供了一种离子接地极的接地模拟方法，可以在设计阶段采用软件分析得到离子接地极接地后的降阻效果，提高设计准确度，减少浪费和后续的改造工作；采用三层离子接地极扩散模型，更符合实际中离子接地极的扩散效果，从而使最终的模拟效果精度更高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是离子接地极的接地示意图；

图2是本发明提供的离子接地极的接地模拟方法的一个实施例的流程示意图；

图3是离子接地极扩散模型的示意图。

具体实施方式