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川藏铁路拉萨至林芝段供电工程输电线路防雷研究
| 论文题名： | 川藏铁路拉萨至林芝段供电工程输电线路防雷研究 |
| 关键词： | 铁路供电系统;输电线路;防雷设计;接地装置;工频特性;冲击特性 |
| 摘要： | 目前国家相关标准只给出了接地装置关于工频接地电阻允许值的要求，工程中也只是按照工频接地电阻的允许值来设计施工，而对真正反映防雷作用的冲击接地电阻未提出明确允许值要求，工频接地电阻和冲击接地电阻的特性差异可以导致接地装置在某些特殊情况下过多的使用接地材料或根本不满足防雷要求。本文以中国电力科学研究院的藏中和昌都电网联网工程、川藏铁路拉萨至林芝段供电工程项目为背景，通过仿真试验和真型试验，研究水平接地装置和垂直接地装置的工频特性和冲击特性，总结降阻措施，提出针对不同土壤电阻率下的接地装置的优化方案，最终提出适用于拉林铁路沿线各区段的接地方案，进一步提高输电线路接地装置的防雷性能和接地材料的最合理用量，保证电力系统更加安全经济运行。 文章首先通过分析川藏铁路拉萨至林芝段沿线雷电活动规律和地质情况，提出输电线路接地设计思路，并提出满足工频接地电阻和冲击接地电阻的双重安全性设计原则和经济性设计原则。然后采用基于矩量法的电磁分析软件CDEGS以水平接地装置和垂直接地极为主要研究对象定性分析了杆塔接地装置的工频接地特性和冲击接地特性，分析均匀土壤和分层土壤情况下的土壤、接地装置类型及尺寸对接地电阻和冲击系数的影响。并为了弥补CDEGS无法考虑火花效应的不足而采用真型试验对水平接地体的冲击特性进行进一步研究，分析了冲击电流幅值和注入点方式对接地电阻的影响，并验证了仿真实验的部分结果，从而总结了水平接地装置和垂直接地极接地电阻的工频与冲击特性及它们之间的差异。进而总结了不同条件下可应用于拉萨至林芝段沿线的降阻措施。最后对比现行接地设计标准，采用基于考虑电磁波传播效应的杆塔冲击接地阻抗的数值计算方法对接地方案进行定量分析，提出了接地装置的优化方案。通过优化，在低土壤电阻率下最多可节省47％接地材料，在高土壤电阻率下增加16％接地材料可满足工频接地电阻冲击接地电阻的双重安全要求，达到设计的安全性和经济性要求。 |
| 作者： | 李真娣 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 高沁翔 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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