[发明专利]接地电阻的仿真建模方法

摘要

本发明公开了一种接地电阻的仿真建模方法，选取G0为雷击点所在杆塔的接地电阻，以G0为起点从左至右的杆塔的接地电阻依次为GR1、GR2、GR3、GR4、GR5、GR6、GR7，以G0为起点从右至左的杆塔的接地电阻依次为GL1、GL2、GL3、GL4、GL5、GL6、GL7；然后进行接地电阻的仿真和建模，通过接地电阻的变化对入地电荷量所产生的影响，以便及时发现接地电阻异常。

主权项

1.一种接地电阻的仿真建模方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：当雷电击中避雷线后，雷电流从雷击点向两侧传播，故选取G0为雷击点所在杆塔的接地电阻，以G0为起点从左至右的杆塔的接地电阻为GR1、GR2……GRn，其中n为大于0的自然数，以G0为起点从右至左的杆塔的接地电阻为GL1、GL2……GLn,其中n为大于0的自然数；S2：选取雷电流为双指数负雷电波；S3：取电荷量为q，避雷线上的电流为I，时间为t，则雷电电荷一部分通过接地电阻流入大地中，另一部分则留在输电线中，将流入大地电荷量与总体电荷量的比值记作分流系数k，将输电线看作无限长的情况下，各个杆塔附近的等效电路相同，k可看作固定值，Ig是当前杆塔的分流，而当前杆塔的接地电阻是G1，后续各杆塔的接地电阻并联共同组成G2，分流系数由G1、G2以及线路和杆塔的等效阻抗决定，将通过当前杆塔的接地电阻Gn上的电流看作Ign、则Ign＝kI(1‑k)^n，n为大于0的自然数，通过上述系数之间的关系即可算出流入每根杆塔的电流；S4：利用LCC模块对避雷线进行仿真，利用波阻抗元件模拟入地雷电波在杆塔上的波过程，提取仿真过程中的离散电流数据，并用数值积分算法(1)计算雷电电荷量；S5：选取G0杆塔为雷电所击中的杆塔，分析雷电流与G0杆塔以及G0杆塔两侧对称的GRn与GLn杆塔电流之和的关系，通过仿真软件绘画出雷电流、G0杆塔与GR(n‑1)或G0杆塔与GL(n‑1)、G0杆塔以及G0杆塔两侧对称的GRn与GLn杆塔电流之和的波形图，从而确定G0杆塔与GR(n‑1)或G0杆塔与GL(n‑1)的入地电流和与入射雷电流波形的重合度和G0杆塔以及G0杆塔两侧对称的GRn与GLn杆塔电流之和的入地电流和与入射雷电流波形的重合度，并比较波形图中两者的重合度之间的大小，从而确定计算流入大地的电荷所需的杆塔数量；S6：拟合入地电荷量的方程式为y＝0.2489·0.8765x‑0.05971 (2)，从而确定入地电荷量的指数拟合曲线，式中x是杆塔基数，G0对于x应为0，GR1对于x应为1、GR2对于x应为2，依次类推，因此可根据方程式得知入地电荷量随着杆塔基数的增加呈指数衰减，即电流每经过一基杆塔都按照固定比例衰减，衰减大小与分流系数k有关；S7：将本模型中的任意一个接地电阻阻值改变，并绘制任意一个接地电阻阻值改变后所得到的入地电荷量曲线，当任意一个杆塔上的接地电阻改变时，则该杆塔上的入地电荷与该杆塔接地电阻阻值未改变时的入地电荷相对比会发生变化，而其余杆塔电荷传播规律不变，仍呈指数衰减规律。