专利名称：一种电力用输电线路杆塔降低接地电阻措施效果测评方法
技术领域：
本发明属于电力系统输电线路防雷技术领域，尤其适用于输电线路杆塔接地电阻的降阻措施效果评估。
背景技术：
雷害长期困扰电网安全稳定运行，近年来超高压电网的雷击事故呈加剧之势。据统计，在高压线路运行的总跳闸次数中，由于雷击引起的跳闸次数占40% 70% ;在日本，50%以上电力系统事故是由于雷击输电线路引起的；CIGRE公布的美国、前苏联等12个国家输电线路在连续三年运行中雷害事故占总事故的60%。 目前应用于输电线路的防雷措施有很多，如杆塔降阻、架设耦合地线、架设塔顶拉线、减少避雷线保护角、架设旁路架空地线、安装线路避雷器、安装可控放电避雷针或消雷器、安装绝缘子串并联间隙等。其中杆塔降阻及加装线路避雷器被实践证明是效果稳定、明显的两种防雷措施。无论采用何种防雷措施，雷击到线路(包括杆塔)上的雷电流最终必须通过杆塔接地网在大地中散流。因此，输电线路杆塔地网的接地电阻大小直接影响到线路的耐雷水平及线路雷击跳闸率。降低杆塔接地电阻是线路防雷的最基本也是最为关键的措施。实际研究表明将杆塔接地电阻分为6个级别接地电阻< IOQ的I级、UW彡接地电阻<20Q的II级，20Q彡接地电阻<30Q的III级、30Q彡接地电阻<50Q的IV级、50 Q <接地电阻< 100Q的V级、100Q <接地电阻的VI级；对降阻措施经济性分析采用成本一效用比值成本用统一单位的货币计量，效用采用非货币单位“接地电阻下降级数”来计量，计算各类改造的成本效用比，得到各类降阻措施每下降I级接地电阻所需的费用；通过对比各类措施的单位降级费用，评价各类降阻措施的经济性。这样可以对输电线路杆塔降低接地电阻措施效果进行更为全面、贴合实际的评估。基于上述提到的实际问题，提出了相应的技术方案，并予以实施。

发明内容
由于目前有关降低杆塔接地电阻的措施多种多样，有些效果明显，有些效果差一些，但一直没有结合经济性开展有关线路杆塔降阻措施效果的有效评估，用于更为清晰、明确的指导线路杆塔降阻措施的选择实施，本发明的目的在于通过实际的计算、试验及分析，提出一种电力用输电线路杆塔降低接地电阻措施效果测评方法，以解决上述问题。本发明是通过下述技术方案来实现的。一种电力用输电线路杆塔降低接地电阻措施效果测评方法，本发明专利确定线路杆塔接地电阻改造控制值应在20 Q以内；采取增设水平接地体、垂直接地体、复合接地体的改造措施，对于降低改造前接地阻值在20 50 Q到20 Q以内，效果显著，且成本一效用比值最低；采取增设空腹注水式接地装置的改造措施，对于降低改造前接地阻值不小于50 Q到20Q以内，效果显著，但成本一效用比值为最优的两倍；采取增设接地模块的改造措施，对于降低改造前接地阻值在20 IOOQ到20Q以内，效果显著，但成本一效用比值为最优的四倍。本发明的有益效果是针对性强、定量化分析、评估结果唯一。下面结合附图及实例进一步阐述本发明内容。


图I为本发明成本一效用比值计算示意图。
具体实施方式

本发明属一种电力用输电线路杆塔降低接地电阻措施效果测评方法，其特征是
1)线路杆塔接地电阻改造控制值应在20Q以内；
2)采取增设水平接地体、垂直接地体、复合接地体的改造措施，对于降低改造前接地阻值在20 50 Q到20 Q以内，效果显著，且成本一效用比值最低；
3)采取增设空腹注水式接地装置的改造措施，对于降低改造前接地阻值不小于50Q到20 Q以内，效果显著，但成本一效用比值为最优的两倍；
4)采取增设接地模块的改造措施，对于降低改造前接地阻值在20 100Q到20 Q以内，效果显著，但成本一效用比值为最优的四倍。见图1，该图示出了成本一效用比值计算示意图。本部分的核心在于改造前后总级数差值的获取。由于改造的目的在于降低高级别接地电阻范围的杆塔基数，总级数的计算方案采取各级数(I级为1，II级为2，111级为3，IV级为4，V级为5，VI级为6)与对应杆塔基数乘积的累加，正常来说，改造前的总级数总大于改造后的总级数。图中满足各级要求的杆塔基数在改造前后是不同的，由于改造总归是要起到一定的降阻效果，正常来说，改造前的高阻值杆塔基数一般较多，低阻值杆塔基数一般较少，而改造后的高阻值杆塔基数一般会变少，低阻值杆塔基数一般会增多。采取选定措施后的整个改造施工总费用除以改造前后总级数差值即可获得定量化的成本效用比值，其单位为“费用/级”，该数值越小，表明取得相同的降阻效果的前提下，工程费用最少，即越优异。本发明方法具体可为
1)测评方法设定3种改造措施
a.增设水平接地体、垂直接地体、复合接地体措施；
b.增设空腹注水式接地装置措施；
c.增设接地模块措施；划定6级接地电阻评价范围，划分方法为接地电阻<IOQ的I级、IOQ彡接地电阻<20Q的II级，20Q彡接地电阻<30Q的III级、30Q彡接地电阻<50 0的IV级、50Q彡接地电阻< 100Q的V级、100Q彡接地电阻的VI级；确定20 Q的杆塔接地电阻控制阈值；采用成本效用比进行降阻措施经济性分析，成本效用比为成本用统一单位的货币计量，效用采用非货币单位“接地电阻下降级数”来计量，计算各类改造的成本效用比，得到各类降阻措施每下降I级接地电阻所需的费用；
2)选定措施层面的整体技术经济效益积L和单极接地电阻变化层面的局部技术经济效益积Li进行评测，i取自然数I 6 ;整体技术经济效益积L由局部技术经济效益积Li累加SLi构成，局部技术经济效益积Li由技术有效积Ni与成本级数比Mi的乘积构成Li=NiXMi，i取自然数I 6 ;
3)选定的改造措施在质量上的影响因子a，其中O< a < 1，改造前接地电阻的6级分类占比统计％，0 < % < I，改造后接地电阻的6级分类占比统计\，0 < Ai < 1，采用a X (2 (AiIi)/i)的技术有效积Ni, i取自然数I 6 ;
4)选定的改造措施在改造施工上的费用造价C，考虑控制阈值时改造前接地电阻6级分类总级数统计B1, B1统计3 6级的数据，及单级数数据Bli,改造后接地电阻6级分类单级数数据B2i，采用CX (Bli - B2i)/BI成本级数比Mi, i取自然数I 6，从三个参量上进行经济角度的定量评测；
5)采取增设水平接地体、垂直接地体、复合接地体的改造措施，对于降低改造前接地阻值在20 50 Q到20 Q以内，效果显著，且成本效用比值最低； 6)采取增设空腹注水式接地装置的改造措施，对于降低改造前接地阻值不小于50Q到20 Q以内，效果显著，但成本效用比值为最低的两倍；
7)采取增设接地模块的改造措施，对于降低改造前接地阻值在20 100Q到20Q以内，效果显著，但成本效用比值为最低的四倍。
权利要求
1.一种电カ用输电线路杆塔降低接地电阻措施效果测评方法，其特征是 1)线路杆塔接地电阻改造控制值为g20 Ω ； 2)采取增设水平接地体、垂直接地体、复合接地体的改造措施，对于降低改造前接地阻值在20 50 Ω到20 Ω以内，效果显著，且成本ー效用比值最低； 3)采取增设空腹注水式接地装置的改造措施，对于降低改造前接地阻值不小于50Ω到20 Ω以内，效果显著，但成本ー效用比值为最低的两倍； 4)采取增设接地模块的改造措施，对于降低改造前接地阻值在20 100Ω到20 Ω以内，效果显著，但成本ー效用比值为最低的四倍。
全文摘要
一种电力用输电线路杆塔降低接地电阻措施效果测评方法，本发明专利确定线路杆塔接地电阻改造控制值应在20Ω以内；采取增设水平接地体、垂直接地体、复合接地体的改造措施，对于降低改造前接地阻值在20～50Ω到20Ω以内，效果显著，且成本—效用比值最低；采取增设空腹注水式接地装置的改造措施，对于降低改造前接地阻值不小于50Ω到20Ω以内，效果显著，但成本—效用比值为最低的两倍；采取增设接地模块的改造措施，对于降低改造前接地阻值在20～100Ω到20Ω以内，效果显著，但成本—效用比值为最低的4倍。本发明对输电线路杆塔降低接地电阻措施效果进行了有效评估，具有针对性强、定量化分析、评估结果唯一等显著优点。
文档编号G01R31/00GK102680797SQ20111005760
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月10日 优先权日2011年3月10日
发明者王科, 陈宇民, 马仪 申请人:云南电力试验研究院(集团)有限公司