雷击杆塔对临近管道影响的研究 study on the over-voltage of oil pipeline when lighting strokes oil nearby transmission tower.pdfVIP

雷击杆塔对临近管道影n向的研究 杨 威，文习山，谭 波，吴驰 (武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072) ●摘要：利用国际著名的电力系统接地分析软件(CDEGS)来仿真计算雷击输电线路杆塔时邻近管道上出现的过● 电压，探求土壤电阻率、接近距离、绝缘相对介电常数等参数对绝缘层耐压的影响。对比了几种管道接地方式对绝 缘耐压的影响．并求出了雷电流幅值为100kA的极端情况下，保证管道绝缘安全所能允许的最小接近距离。通过 仿真分析得出：土壤电阻率越太．接近距离越小，绝缘材料的相对介电常数越小，绝缘所受的成胁就越大。 关键词：CDEGS；计算机仿真；雷电琉；绝缘；冲击特性；管道；杆塔；接地方式 中图分类号：TP39I．9：r11M835文献标志码：A 文章编号：1673-7598(2008)09—0041-05 算机仿真，重点研究雷电流通过接地电极散流时，对 0引言 旁边埋设导体绝缘层的影响。所用的仿真软件是国 际著名的CDEGS软件包。 随着能源T业的发展．变电站、电力线路和埋地 电缆或埋地管道都在以惊人的速度建设着。然而各 1 CDEGS简介 部门对于传输走廊的择优原则都极其相近．使得后 建工程不得不与已建工程相邻(平行或相交)，在公 CDEGS是国际上著名的软件。非常广泛地适用 共走廊的局部地段，接地导体旁边的电磁危害影响 于多个工程问题，它常用于下列类型的研究：土壤电 问题日益突出。 阻率的反演：接地研究：电力系统中故障电流的分 当雷击中输电线路杆塔，雷电流通过杆塔接地 布；电力系统、管道、通信电缆等之间的电磁感应干 电极向大地散流时，将在旁边的输油管道及其绝缘 扰：EMF和暂态研究。 层上产生不同的电压差。当这个电压差超过绝缘层 cDEGs软件包总共包含8个子模块：RESAP、 口 的冲击耐受电压时，将引起输气管道的绝缘击穿。如 MALT，MALZiTRALIN，SPLITSjFCDIST，H1FREQ， 果伴随有1二频续流，会使天然气管道发热，引起管道 FFTSES等。为了满足以上模块及集成构件的数据 损坏，严重时发生漏气爆炸事故。输气管道的涂层主 输入、结果显示的需要。还配备一批强大的辅助工 要是为了防腐蚀．而耐受电压不是很高。当绝缘击穿 具，女IISESCAD、GRSever、GRSplits等。 后．腐蚀将从绝缘击穿点侵入。随着时问的推移将损 坏管道，这是最严重也是最常见的现象。发变电站也 接地电极流敞雷电流时对I临近导体涂层的影响。首 有输油、输气管道进出．与接地网靠近时，也存在上 先将雷电流进行傅立叶变换，在HIFREQ里建立导 述问题。与工频电流相比，冲击电流更具有危险性， 体和涂层模型，将推荐的频率点应用于HIFREQ，求 这是因为入地雷电流的幅值一般很大，雷电流等值 出这些频率点的单位激励响应，然后进行傅立叶反 频率很高。由于导体的电感效应，导体的散流不能充 变换求出时域响应，这样就完成了一轮计算。当第一 分利用．这样就提高了电流注入点附近土壤及涂层 次计算的频率点不够多，以至不能精确反应导体系 的电位。从而提高了涂层两边的电位差。 统的频率响应时，FFTSES反变换将根据得到的导体 很多学者对接地导体的冲击响应做了研究工 系统的频率响应曲线增加新的频率点，主要是在曲 作旧．但都只能求H{接地导体旁裸露导体的冲击电 线拐点两旁与变化较大处增加频率点。利用这些频 位，不能处理旁边有绝缘层导体的情况。本文通过计