离子接地极的接地模拟方法技术

本发明专利技术公开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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变电站安全
，尤其涉及一种离子接地极的接地模拟方法。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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％。实施本专利技术，具有如下有益效果：本专利技术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专利技术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专利技术的一些实施例，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是本专利技术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。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图2是本专利技术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，如图2所示，包括步骤：S101、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。具体的，步骤S101包括步骤：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。离子接地极扩散模型如图3所示。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，一般在5欧姆.米左右。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％。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％。S102、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，从而得到将离子接地极接地后的降阻效果。具体的，步骤S102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。因此对于包含传统接地导体和离子接地极的复合接地系统，通过软件分析工具在进行接地系统性能分析时，可以将离子接地极极按照常规带覆盖层的接地导体的进行模拟和计算，得到整个接地系统的性能。因此，本专利技术也可以对复合接地系统进行模拟分析。其中，所述软件分析工具为CDEGS软件或ANASYS软件。本专利技术具有以下有益效果：(1)目前，在进行离子接地极的性能分析时，多基于经验或者测量方式确定离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子接地极的接地模拟方法，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种离子接地极的接地模拟方法，其特征在于，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。
2.如权利要求1所述的离子接地极的接地模拟方法，其特征在于，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。
3.如权利要求1所述的离子接地极的接地模拟方法，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱锋，张劲松，王胪，郭冰，范立新，吴栋良，叶海，陈迟，韩文建，付龙海，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司扬州供电公司，江苏方天电力技术有限公司，北京加华赛时电力安全技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32