水平型直流接地极温升试验与仿真

直流系统在单极运行时,接地极的散流电流会使附近土壤温度升高,同时极址土壤各参数也会随温度发生改变。为研究土壤参数变化情况下的接地极温度场,在考虑接地极自阻的情况下对接地极电流场进行计算,并将电流场计算结果作为温度场的计算条件采用有限元法计算土壤暂态温度场,构成电流场与温度场耦合仿真模型。采用该模型求解直流接地极的暂态温升过程,并采用水平型直流接地极温升试验数据对算法进行验证。试验选取直径30mm、长9m的圆钢作为接地极,加载74h的直流电流,采用霍尔电流传感器和光纤光栅感温光缆对接地极的电流与温度进行采集与记录。试验发现接地极电流注入处的温度曲线表现为尾部上扬,表明土壤电阻率随温度升高而增大,且电阻率的升高也导致了温升更快。根据这一情况,对土壤电阻率与温度的关系进行了拟合,并给出拟合公式。对比实测数据,模型在考虑土壤电阻率随温度变化的情况下,计算结果较为准确。     

垂直型直流接地极散流特性试验研究

垂直型直流接地极占地面积小,能将电流导入地底深处,有利于改善跨步电压和接触电势,对环境影响小,是一种可行的新型直流接地极布置方式,但垂直型接地极存在散流分布不均匀的问题。用接近实际工程的方法埋设了3根垂直型直流接地极,并注入直流电流,模拟接地极真实运行环境,对其散流特性、电流分配、接地电阻、跨步电势和利用系数进行了测量。试验表明,接地极散流不均匀,下部散流大于上部,且存在明显的端部效应,但由于其将电流导入地底深处,有效地改善了跨步电势;多根并联接地极间的电流分配受接地极之间的屏蔽作用和接地极接地电阻的共同影响;试验测得的利用系数与理论计算值具有较高的吻合程度,验证了理论计算方法的准确性。     

圆环形直流输电接地极电流场分析

详细分析了单圆环，三圆环直流输电接地极的电流场分布，深入探讨了接地极埋深，土壤参数等因素对电流场的影响，得出了若干重要的结论。     

直线形直流输电接地极电流场分析

在用点匹配法计算直线形直流输电流地极表面溢流密度的基础上，全面计算分析了其周围电流场分布，附带地，还对三直线直流接地作了简要的分析。     

垂直型直流接地极温升特性及计算方法研究

温升是影响垂直接地极运行特性的一个重要因素,为了对垂直接地极的温升特性进行研究,通过研究多根垂直接地极等间距环形布置时接地极的温升特性,确定了电极之间温升影响的作用范围,提出了温升的简化计算模型。在无法对整个垂直接地极进行有效建模的情况下,可搭建垂直接地极温升的简化计算模型,实现接地极温升的仿真计算研究。     

直线型直流接地极附近三维电流场边界元法计算

采用边界元数值法对ＨＶＤＣ直线型直流接地极附近三维电流场进行了计算，通过分析计算，指出直线型直流接地极表面溢流的端效效应是导致其在运行中出现事故的重要原因，直线型不是理想的接地方式。     

垂直型接地极在±800 kV普洱换流站的应用

为满足跨步电压的要求,常规水平浅埋型接地极对极址要求很高,而垂直型接地极可有效解决接地极跨步电压过高的问题,大幅降低极址的选择难度。针对±800 kV普洱换流站接地极的工程实际,分别对采用水平型和垂直型的接地极设计方案进行了仿真计算,结果表明：仅垂直型接地极方案满足接地极跨步电压的设计要求。鉴于垂直型接地极的诸多优点,因此将成为换流站接地极的重要类型之一。     

直线型直流接地极腐蚀特性研究

通过模型试验提示了铁阳极电解腐蚀特性及其规律，并就直线型直流接地极端部效应进行分析和试验验证，最后对接头的腐蚀问题进行了探讨。     

高压直流接地极电流场研究现状综述

介绍了高压直流接地极的基本作用,分析了高压直流接地板电流场分布特点;阐述了电极埋深、土壤电阻率、极环型式、馈电电缆根数对电流场分布的影响;总结了改善直流接地极电流场分布的优化设计,比如通过合理布置引流棒、端部加均流环优化直线型电极电流场分布,以及优化极环半径比、埋设来改善圆环型电极电流场分布;最后提出进一步研究的内容.     

特高压直流输电圆环型接地极电流场计算

在特高压直流(UHVDC)输电接地极设计过程中,需要对接地极附近的电流场进行计算。为此,介绍了基于电阻网络模型的高压直流输电圆环型接地极电流场的计算方法。首先将接地极场域在三维空间内分割为若干单元,每个单元等效为系统中的1个节点,通过6个等值电阻与相邻单元节点连接;然后将所有单元节点相互连接,构成1个电阻网络,从而将电流场计算问题转化为对电阻网络的求解问题;最后求解电阻网络,得到节点电压,并根据节点电压计算跨步电压、溢流密度等电流场相关参数。在同等条件下,将该算法与ANSYS仿真得到的电流场计算结果进行对比,结果偏差较小,验证了该算法的正确性。     

高压直流接地极溢流特性研究分析

为了研究高压直流接地极的溢流特性,本文分析了直流接地极电流场分布特点;比较了基于电磁场理论、场路偶合模型以及电阻网络模型等3种建模方法特点;阐述了电极埋深、土壤电阻率、极环型式、馈电电缆根数对溢流特性的影响;最后提出进一步研究分析土壤含水量对溢流特性的影响。     

直流输电接地极附近地下金属管道电流的分析

在应用矩阵法计算分析HVDC直线形接地极的地中电流场的基础上,采用金属管道的传输线型等值模型,分析了埋设于单层均匀土壤中的HVDC直线形接地极的地中电流对地下金属管道、电缆等的影响。着重探讨了管道走向、管道涂层、管道到接地极的距离等因素对管道所受腐蚀的影响,并得出若干相应的结论。     

±800kV圆环接地极电流场温度场耦合计算

电流场与温度场作为一对因果场量,其求解相对复杂.文章首先基于场路耦合法在考虑电极自阻的情况下对±800kV圆环接地极电流场进行计算,然后将电流场计算结果作为温度场的计算条件,采用三维有限元法对温度场进行求解,并对计算结果给出了工程实例验证.以此耦合算法为基础,在相同电极长度和截面尺寸下对不同圆环电极型式的接地特性进行了计算比较,得出对实际工程具有参考意义的结论.同时分析了土壤电阻率、电极埋深等参数对接地性能的影响,并根据相应的影响规律给出了切合实际的工程建议.     

一种新型直流接地极——广域接地极探讨

针对目前直流接地极选址存在的困难,提出广域接地极的新方案,即通过特定的形式把某一区域内的直流接地极连接起来,形成一个大型的散流体作为直流接地极。以广东电网公司应用该方法的实例证明该方案具有显著的经济性和较高的操作性,并且在技术上有明显优势,能够降低接地电阻,缓解直流输电单极大地运行对交流电网的不利影响,但存在入地电流局部集中的现象。通过进一步分析,提出改进方法,即利用局部串阻和改变入地电流接入点,可改善电流在广域接地极的分布,而实践证明改变接入点的技术性和可靠性更高。通过对广域接地极对后续直流工程的适应性分析,得出结论:广域接地极作为一种创新的设计理念,可通过一系列技术措施的实施及改进,缓解直流落点增多与接地极选址困难的矛盾。     

浅析直流接地极电流对惠州电网的影响

为了实施国家“西电东送”的战略,实现资源能源的优化配置和促进东西部经济可持续发展,多年来,南方电网实现了与国内多省区、国外多地区的电网的联网,“西电东送的”主干网架和各省区电网结构逐年加强。电网规模的扩大,在带来巨大经济效益的同时,使得电网的运行和管理更为复杂,尤其是天广、贵广、三广、云广四条直流同时落点广东,也给电网的安全运行带来了许多新的技术问题,因此,有必要研究交直流并联输电系统中,直流系统对交流系统的影响。     

深井型和垂直型直流接地极的导流方式

深井型和垂直型直流接地极用地面积小,具有推广应用价值。由于其结构不同于水平接地极,因此其导流方式也与水平接地极不同。本文分别就深井型接地极和垂直型接地极的导流方式进行了介绍,并对不同导流方式的选用原则进行了说明,为后续直流接地极的建设提供了具体的参考。     

接地极直流电流互感器宽频特性现场试验与分析

接地极直流电流互感器的宽频测量性能对直流输电系统控制保护意义重大,由于缺乏现场宽频特性试验技术和关键设备,一直未开展有效的现场检测.文中结合接地极实际运行工况,提出了一种接地极直流电流互感器宽频特性现场试验技术.研制了基于数字物理仿真的小型化高频电流源及一体化宽频试验装置,解决了多类型标准信号高准确度采集、提取以及数据...     

高压直流输电接地极电流场相关问题研究

介绍了高压直流接地电流场相关概念,主要阐述了接地、入地电流和跨步电压及其相关指标;指出在接地极设计过程中,应考虑接地极周围土壤电阻率、相关接地参数的计算以及接地极型式选择等方面的问题;阐述了高压直流输电接地极入地电流产生的电流场对变压器和系统交流电网的偏磁影响、接地极装置及地下金属管网的腐蚀以及对电气化铁路的电磁影响,并概述了相应的抑制措施,包括进行变压器及交流电网直流偏磁的治理,地下金属管网及接地装置腐蚀的防护,同时也探讨了共用接地极模式的可行性;最后指出了建立大地二维乃至三维电场模型的重要性,指出只有考虑大地横、纵向差异,更精确地了解大地电性结构,进而准确地计算直流接地极周围地电流场分布,才能更好地满足我国建设超特高压直流输电工程的要求。     

直流换流站接地极对变压器中性点电流的影响

昭阳电厂在江城直流单极输电情况下,出现电厂主变压器异常振动的现象,同时监测到中性点直流高达59 A.为此,对广东境内鹅城变电站的直流接地板进行分析,利用空间三维电磁场有限元仿真地中散流,得到目标电网的地表电势,通过简化广东220 kV交流电网得到昭阳电厂主变压器中性点电流.最后,就中性点直流分量对变压器产生的影响进行评...