[发明专利]一种山区杆塔输电线路分布式辅助降阻方法

说明书

本发明属于电力技术领域，涉及一种山区杆塔输电线路分布式辅助降阻方法，其特征在于包含获取临坡杆塔单向辅助接地网散流特性及影响因素的步骤、获取多向辅助接地网散流特性及差异化分布措施的步骤、获取杆塔辅助接地网分形结构与最优分布的步骤、基于临坡地貌三维精细化建模获取多向分布式辅助接地网最优分布策略的步骤、通过接地模拟试验验证分布式辅助接地网最优布置计算结果的步骤、通过电网杆塔分布式辅助接地改造工程实现杆塔输电线路分布式辅助降阻效果的步骤。本发明具有以下主要有益效果：解决因地形、地质、征地等原因造成的接地施工问题；降低了接地网的接地电阻值，接地施工难度低，节约接地网接地降阻施工费、成本费、运维检修费等。

技术领域

本发明属于电力技术领域，尤其是涉及一种山区杆塔输电线路分布式辅助降阻方法。

背景技术

申请人在近年来从事输电线路杆塔接地网接地现场施工发现：制约输电线路杆塔接地网接地施工的因素除了接地材料外，最主要的仍然是施工面积。具体表现在：（1）杆塔接地施工很多处于非平原地带，山区、丘陵地带的杆塔接地施工绝大多数施工都很困难，沟壑、峭壁、岩石、灌木、植被等多种自然地质因素，使得接地外延施工很难按照既定方案进行施工，采用传统外延降阻措施往往需要在现场更改方案，影响了架空输电线路接地降阻效果。（2）部分地区人口稠密，建筑密集，耕地稀缺，一些输电线路杆塔在靠近建筑、耕地、植被时，杆塔接地网施工往往涉及到复杂的征地赔偿等，使得接地施工面积受到很大程度的制约。（3）长期施工经验表明，杆塔接地网采用外延施工所需的费用也随之增加，挖掘接地沟的成本占总成本的比重也逐渐提高，甚至施工成本大幅度超过接地材料成本。盲目的外延施工造成整个杆塔接地施工的成本过高，技术经济性较低。（4）申请人所在的电网针对不同地形条件下的杆塔接地施工尚未形成系统性、规范性的标准参考依据，一些接地施工仅凭经验，一方面造成接地电阻过高，另一方面也使得部分杆塔投入过高，造成材料成本与施工成本的浪费。

自2016年起，申请人一直致力于新型降阻材料与高效降阻策略的研发与应用，但对于有限施工面积下杆塔接地装置的最优施工策略，尤其是山区输电线路杆塔的规范化、标准化、实用化的降阻方案仍有待深入研究。（1）杆塔接地施工很多处于非平原地带，山区、丘陵地带的杆塔接地施工绝大多数施工都很困难，沟壑、峭壁、岩石、灌木、植被等多种自然地质因素，使得新建线路的杆塔接地施工很难按照既定方案进行。对于已经投运架空输电线路杆塔接地网，传统降阻措施一方面降阻效率有限，往往需要在现场更改方案，影响了架空输电线路接地降阻效果。一些输电线路杆塔在靠近建筑、耕地、植被时，杆塔接地网施工往往涉及到复杂的征地赔偿等，使得接地施工面积受到很大程度的制约。（2）以往的接地改造中，针对不同地形条件下的杆塔接地施工尚未形成系统性、规范性的标准参考依据，一些接地施工仅凭经验，造成材料与施工成本浪费。临近水源或地土壤电阻率地区的杆塔接地网往往未能充分利用地质、地形特点，在低土壤电阻率地区单独敷设辅助接地网可以实现接地降阻。（3）传统的钢接地体有效散流长度有限，申请人近年来研发的柔性石墨复合接地材料使得接地体的有效散流长度可增大数倍，这给杆塔辅助地网施工提供了可能。基于各类非金属接地材料柔性弯曲、便捷改向、可塑性强的材料特点，完成申请人所在地区电网输电线路杆塔分布式辅助接地降阻示范应用。

杆塔接地网作为输电线路最基本的防雷设施，限制杆塔接地网的工频接地电阻是降低塔顶过电压，预防绝缘子因反击造成沿面闪络的关键。由于输电线路杆塔跨越不同的地形、地貌及地质区域，不同地区无法采用统一的杆塔接地网接地降阻策略。长期的运行经验表明，现行的高土壤电阻率地区的杆塔接地网多采用以下几种施工方式进行接地降阻，包括：采用外延接地体降阻、采用垂直接地降阻，采用辅助降阻材料（降阻剂、接地模块）降阻。不同的降阻方式受制于地形、土质等影响因素，实际施工时往往无法按照设计方案进行降阻施工。采用辅助降阻材料还经常面临着降阻效率低，降阻长效性差，加速金属接地体腐蚀等技术瓶颈。采用降阻效率高、实效长的降阻措施同时使得降阻施工达到技术经济性的最优是输电运维工作中面临的重要工程问题。但目前为止，行业内还没有优良的、有效的方法。

发明内容