直流接地极引起的高速铁路综合接地系统直流电流计算北大核心CSCD

随着我国高速铁路的广泛延伸,直流接地极与高速铁路相接近的情况时有发生。直流接地极入地电流可能会对高速铁路综合接地系统造成影响。为了评估直流接地极对高速铁路综合接地系统的影响情况,文中建立了高速铁路综合接地系统的直流电流分布的分析模型,获得了高速铁路沿线轴向直流电流分布和单位长度泄漏电流密度分布,说明了直流接地极对高速铁路综合接地系统的电腐蚀影响机理,并分析了土壤电阻率、直流接地极距离等因素对电腐蚀程度的影响。研究结果表明,直流接地极对高速铁路综合接地系统有一定的电腐蚀影响,应重点关注距离直流接地极较近并处于高土壤电阻率地区的高速铁路线路的电腐蚀情况。     

特高压直流入地电流对附近杆塔地网腐蚀评估

为了有效开展直流入地电流对交流电网的影响评估,指导特高压直流接地极工程的选址建设,以国家电网公司正在建设的±800kV某特高压直流输电工程接地极(址)及邻近500kV交流输电线路杆塔实际参数为例,采用接地仿真计算软件建立了相应的极址土壤模型和线路电气模型,对流入输电线路各杆塔接地体的直流电流及分布特性进行了全面、系统的研究,根据接地极在设计寿命内的总安时数和运行方式计算得到了单基杆塔接地体的腐蚀量,分析表明杆塔地网腐蚀量与接地极运行的安时数、流出该基杆塔接地体的电流值以及使该基杆塔接地体电流流出时接地极的运行时间成正比,且主要集中在接地体的末端,建议应根据极址土壤电阻率参数和系统额定电流来确定接地极与输电线路的最小距离要求。该成果可用于指导直流接地极设计中类似问题的研究。     

高压直流输电接地极线路内过电压及绝缘配置

为研究高压换流站接地极线路内过电压产生机理、影响因素及分布特性,以某特高压直流输电工程为研究对象,在EMTDC/PSCAD环境下,建立了过电压分析模型。根据仿真结果,分析了过电压幅值与流经接地极线路的电流幅值及电流变化率的关系,揭示了直流系统在发生故障或运行方式转化期间于接地极线路上形成的不平衡电流剧烈变化是造成内过电压的主要原因;过电压主要受故障类型、故障位置、接地极线路长度的影响,且沿接地极线路呈线性降低的分布特点;讨论了接地极线路绝缘水平优化配置方法,确定了接地极线路并联间隙参数选取原则,提出了高压直流输电系统的接地极线路设计和运行建议。     

直流系统共用的接地极检修运行分析

针对共用接地极的高压输电系统在运行和检修过程中存在的问题,以2个直流输电系统共用接地极为例,结合实际工程参数,根据理论分析进行电流分布计算并分析了其影响因素,结果表明:接地极线路分流电流主要受共用接地极电阻、检修接地极线路电阻、检修接地位置及土壤状况等影响;另外,检修的接地极线路分流电流会进入换流站,可能会对换流变的直流偏磁产生影响,严重时会导致换流变饱和保护动作闭锁直流系统。最后,根据分析结果,对共用接地极检修时直流系统运行方式提出了建议。     

高压直流输电系统接地极对油气管道影响分析

分析了接地极入地电流对油气管道腐蚀机理,防止管道杂散电流腐蚀措施、以及下一步可研方向,指出重点需解决接地极极址与周边油气管道安全距离的核算,单极大地回线方式下直流杂散电流对周边油气管道影响程度以及直流杂散电流大小、土壤电阻率、接地极与管道距离等参数对腐蚀影响的贡献权重问题,以建立直流接地极的多维度安全性评价体系。     

一种快速切除HVDC输电系统接地极线路接地故障的方案

兴安直流输电系统逆变侧接地极线路与直流线路同杆并架敷设.在直流线路遭雷击后,接地极线路因感应过电压继发接地故障,在高压直流(HVDC)输电系统单极故障重启不成功的条件下,两回并行的接地极线路不平衡电流保护动作,导致直流输电系统双极闭锁.为了彻底消除接地极线路故障导致的HVDC输电系统闭锁现象,提出在换流站接地极线路出口处装设直流断路器灭弧的方案,并相应调整了接地极线路的控制和保护策略.     

兴安直流兴侧接地极引线融冰情况分析及可行性建议

为了解决西北部高寒地区冬季直流输电线路和接地极引线上的覆冰问题,阐述了兴安直流兴侧接地极线路设计参数、融冰的必要性和融冰情况,通过兴安直流兴侧接地极引线近年来的融冰记录和分析计算,提出了接地极引线融冰时对直流系统运行极性、接线方式、融冰电流、融冰时间选择上的可行性建议,这对后续直流系统接地极引线融冰具有很好的借鉴作用.     

鱼龙岭共用接地极线路检修对换流站内变压器及人身安全的影响

多回直流共用接地极,其中一回接地极线路开展检修工作,另一回直流恰处于单极大地运行时,运行电流经接地极入地,其中部分电流流入检修侧杆塔接地装置,通过杆塔、检修接地线以及接地极线路流入换流站接地网,对换流站内设备及人身安全产生影响。以鱼龙岭极址土壤参数为基础,利用电力系统接地分析软件CDEGS计算分析了鱼龙岭共用接地极一回直流单极大地运行(额定电流),另一回直流接地极线路检修时,经由杆塔接地装置、永久/临时接地线、接地极线路以及换流站接地网共同构成的回路最终流入换流站接地网的电流可能引起的跨步电压、接触电压等人身安全风险,评估了换流站变压器直流偏磁风险。计算结果表明,接地极线路检修时流入接地网的电流不会引起人身安全风险,但会造成穗东站变压器偏磁电流超标。     

检修的共用接地极线路分流电流实测分析

共用接地极在土地占用、建设投资等方面具有很好的经济性和使用价值。但共用接地极在检修和运行过程中可能会存在一些问题,特别是在接地极线路检修时,运行直流系统可能会出现不平衡运行或单极大地回线运行方式;检修接地极线路会有电流流过,对检修人员的安全造成威胁。为充分掌握检修的接地极线路电流分流水平,对3个共用接地极的6个换流站的接地极线路分别进行试验测量。通过统计比较的方法对测量数据进行分析,得到了接地极线路和换流变中性点的分流百分比以及分流电流的变化趋势;同时分析得出影响检修接地极线路分流电流的因素主要包括:挂接的检修接地的位置、接地极电阻、入地电流水平等。依据实测数据计算分析得到的结果,为共用接地极的直流系统检修时的运行方式安排提供了工程数据参考,对保障检修人员的安全具有重要意义。     

特高压换流站接地极线路不平衡电流分析

分双极大地和单极大地两种运行模式,对特高压直流接地极线路产生不平衡电流的机理进行了分析,得出其原因是直流故障产生的故障电流突变在接地极线路上引起过电压,该电压值远远大于接地极线路的设计绝缘,从而导致绝缘对地击穿产生不平衡电流。结合控制保护动作策略,将不平衡电流对直流系统的影响进行了分析,并给出了接地极故障点定位的近似计算方法。以某特高压换流站的实际故障录波数据为例,对理论分析进行了验证。并提出了相关结论和建议,供以后研究和工程参考。     

电力系统直流电源支路接地指示装置

论述了现有的直流系统接地故障检测方法及其不足之处,介绍了一种新的直流支路接地故障指示装置。该装置采用磁调制技术,检测直流支路的差电流,来判断该直流支路是否有接地故障,且通过判断差电流的方向可以确定直流支路的接地极性。其对直流系统无任何不良影响,不受直流系统分布电容的影响,能准确判断故障所在直流支路,易于安装,抗干扰性强。     

退耦电容对直流电机调速装置地电流干扰影响的分析

地电流干扰主要是由于半导体器件开关动作产生的快速上升和下降的开关电压作用在对地电容上产生的位移电流形成的.本文针对直流电机调速装置输入和输出侧退耦电容对地电流干扰的影响进行研究.以一台斩波器驱动电机装置为对象,分析研究了地电流产生的机理,建立了等效电路模型,对表征地电流的基本数学关系进行了量化.通过计算比较分析了不同位置退耦电容的大小对地电流干扰等级的影响,结合实验测试结果对理论分析进行了验证.     

直流输电系统利用大地回线自动转为金属回线抑制直流偏磁策略研究

直流系统接地极流过较大电流是导致中性点接地变压器中流过直流电流、引发直流偏磁的主要原因。而直流偏磁的引入不仅对交流变压器产生影响,同时还会向系统注入谐波,影响电能质量。分析了直流偏磁产生原因,以及对电力系统的危害,同时提出了一种基于换流站操作的直流偏磁抑制策略。利用该策略,当直流输电系统因保护动作导致单极闭锁时,自动地由大地回线模式装换为金属回线方式。由此可以极大地减小接地极流过大电流的实现,有效抑制直流偏磁。     

直流接地极及杆塔接地网附近电磁场的有限元分析

高压直流输电系统处于单极大地回线运行方式时,有很大的直流电流通过直流接地极流入大地,这将造成接地极本身及附近输电杆塔接地网的腐蚀。在理论分析接地极和杆塔接地网电磁场的基础上,应用有限元分析软件COMSOL Multiphysics,以德宝直流输电工程千阳接地极为例,建立了多层大地土壤结构下的直流接地极和杆塔接地网数值模型,添加相关边界条件,进行网格划分处理,计算分析了接地极地表电位分布规律,并对杆塔接地网附近电位及泄漏电流密度进行了研究,结果发现:接地极地表电位沿径向距离逐渐降低;杆塔接地网本体上的电位最高,接地网的射线末端泄漏电流密度最大,射线首端的泄漏电流密度最小,接地网矩形与射线的连接处电流密度有突变。该研究对掌握直流接地极及杆塔接地网周围电场分布情况和腐蚀规律,具有重要的意义。     

直流大地运行时交流系统直流电流分布的预测方法

直流输电线路在系统调试或发生故障情况下,会处于单极大地回路电流运行方式。当直流输电系统的大地回流很大时,可能造成部分交流输电系统中的变压器处于偏磁状态。该文提出了分析直流大地运行时交流系统直流电流分布的数值方法。该方法使用矩量法分析复杂大地结构中由直流接地极、交流变电站接地网及其它埋地金属管道构成的多接地系统所产生的地中电流场。同时将电路理论与矩量法相结合,从而将多接地系统与地上交流输电网络联系起来。分析了贵广直流输电线路以大地为回路运行时,直流电流在广东春城变电站周围220kV及以上电网的分布,并与现场测试结果作了比较。     

变电站直流系统接地故障的分析及对策

随着电力系统网络的不断增大,直流系统接地技术日益复杂,其可靠性与安全性受到了研究人员的广泛关注。在介绍变电站直流系统接地故障的查找方法的基础上,通过两个运行现场特殊的接地故障为例,分析了直流接地系统故障产生的原因及解决方法,并总结了常见直流接地故障的对策,以期为现场检修及维护人员迅速且有效地应对直流系统接地故障提供参考。     

直流接地极对地下金属设施的电腐蚀影响

根据直流接地极额定工作电流大、等效运行时间短等特点,针对直流接地极对地下金属设施的电腐蚀量(电腐蚀深度)进行了计算,通过比较电腐蚀量与自然腐蚀量而不是简单地按管地电位或电流密度进行判断,得知直流接地极对集中埋设金属设施不会产生明显的电腐蚀影响。对于具有一定长度的地下金属设施,由于相关参数差异性较大,需根据实际情况进行计算。     

高压直流无接地极运行实现方法

接地极为直流输电系统大地回线运行方式提供电流回路,随着直流输电通道的密集增加,由接地极入地电流引起的油气管网腐蚀、变压器偏磁等问题逐渐增多,严重时将影响电网正常运行方式。文中提出了使用站内接地网代替接地极,直流系统以无接地极方式运行的方案,主要通过直流的控制和保护逻辑来实现。以南方电网±800kV普侨特高压直流工程的实际应用为例,分析了高压直流无接地极运行方案的关键技术难点,设计了通过控制保护核心逻辑修改来实现无接地极运行的方法,并利用实时数字仿真(RTDS)系统对方案进行了仿真验证。改进后的控制保护逻辑已在实际工程实施,效果良好。     

直流线路永久性接地故障环流抑制优化方案

针对双极双十二脉动特高压直流线路永久性接地故障异常环流无法有效隔离问题,提出了故障异常环流抑制优化方案。首先分析了直流线路永久性接地故障异常环流值的影响因素。其次结合国内直流线路故障清除现有策略,分析了有通信工况下线路接地故障重启高端阀组异常环流、有通信工况及无通信工况下线路接地故障重启不成功闭锁异常环流的形成原因。然后据此提出基于极隔离以及移相90°再闭锁策略优化的直流线路永久性接地故障环流抑制方案。最后通过实时仿真系统（real time digital system,RTDS）建立了仿真模型验证改进方案的有效性。结果表明,文中所提出的方案可有效解决不同工况下直流线路永久性接地故障异常环流问题。