直流输电线路接地极形状对地电场观测干扰水平的影响

为解决特高压直流输电线路对地震台地电场观测的干扰影响问题,根据地电场观测仪器的工作原理,分析直流输电线路干扰地电场观测的原因,认为线路接地极入地电流使土壤的电位分布发生了变化,从而改变了埋设在土壤中的地电场观测仪器电极处的电位.针对直流线路接地极不同形状,考虑大地为水平分两层的土壤模型,根据等值复数镜像法推导出单一垂直接地体、水平双环接地体和多个垂直接地体的入地电流在土壤中的电位计算公式,计算并分析了多种情况下直流线路对地电场观测的干扰水平.结果表明,采用水平双环形接地极可减小50%左右的干扰值,采用8个垂直接地极可减小87%左右的干扰值.     

关于消除电网系统主变压器直流偏磁问题的分析

1直流偏磁产生的原因与现状 1．1背景 广东电网的±500kV西电东送和天广直流线路输电在近年相继投产,单极一大地运行方式是直流输电的运行方式之一,在这种运行方式下,直流接地极作为直流工作电流的返回通道,是直流输电系统的重要组成部分,将会影响接地极周围变电站接地网地电位的变化。当直流接地极电流引起变电站接地网地电位升高时,若两个变电站接地网之间存在电位差,直流接地极电流将有一部分流经变压器中性点、变压器绕组及输电线路。     

变电站接地系统安全性分析

确保高土壤电阻率地区发麦电站接地系统的安全性是电力部门关心的问题,将接地系统向纵深方向发展是解决高土壤电阻率地区及城区地网安全性的重要措施.采用数值计算方法分析了垂直接地极对接地系统的接地电阻、接触电压及跨步电压等的影响.分析表明,增设垂直接地极能有效减低接地系统的接地电阻、减小发变电站的接触电压和踌步电压、减小季节因素对地网安全性的影响.但在有限的地网面积范围内布置过多的垂直接地极时,垂直接地极的效果将趋于饱和.     

垂直接地极对接地系统电气性能的影响

确保高土壤电阻率地区发变电站接地系统的安全性是电力部门关心的问题 ,将接地系统向纵深方向发展是解决高土壤电阻率地区及城区地网安全性的重要措施。采用数值计算方法分析了垂直接地极对接地系统的接地电阻、接触电压及跨步电压等的影响。分析表明 ,增设垂直接地极能有效减低接地系统的接地电阻、减小发变电站的接触电压和跨步电压、减小季节因素对地网安全性的影响。但在有限的地网面积范围内布置过多的垂直接地极时 ,垂直接地极的效果将趋于饱和。分析结果能为电力设计及运行部门提供参考。     

杆塔接地网垂直接地降阻及影响因素分析

近年来垂直接地降阻广泛应用于冻土层区域、地形复杂、征地困难等外延施工受限的输电线路杆塔接地网,但存在降阻效率低、施工不规范等问题。采用仿真计算方法分析了"一"字型和方框射线型接地网垂直接地降阻时的影响因素并提出实际施工建议。仿真计算结果表明:杆塔接地网的垂直接地体分布在导体稀疏的位置时,降阻效率最高;均匀土壤条件下,接地网接地电阻随接地体长度的增加逐渐降低,但降阻效率减小;分层土壤条件下,若底层为高土壤电阻率的砂石、岩石时,采用垂直接地降阻效果并不理想,若底层存在地下水等较低电阻率的土壤层时,接地电阻存在"阶跃式"降低趋势。该研究结论可为输电线路防雷、杆塔接地网降阻施工提供参考。     

特高压直流输电接地极在线监测系统设计

特高压直流输电换流站接地极的检测多采用人工现场检测,这种方式无法获得接地极的实时运行数据,且人工费用较高.为了满足特高压直流输电系统安全的需求,设计了一种特高压直流输电接地极在线监测系统,该系统采用3G无线通信技术,可远程在线监测接地极电流、观测井水位等重要运行数据及接地极现场视频数据,实现对接地极的故障诊断及寿命评估.系统数据精度高和远程传输快,具有很好的野外运行稳定性.     

城区配电线路杆塔接地降阻与影响因素研究

本文针对城区配电线路接地极水平敷设受地域限制,构造接地体比较困难的问题,从接地极的形状入手,提出了螺旋状结构的接地极型式,并且采用了柔性石墨复合材料,用于改进传统的金属接地极。首先仿真对比了水平和垂直接地体的降阻的效果,然后构建了5不同结构接地极的仿真模型,对不同土壤分层情况下的杆塔接地电阻进行仿真计算,分析了不同结构接地极的降阻效果,最后研究石墨螺旋接地极的各项参数对接地电阻的影响。研究表明：①螺旋状接地极降阻效果最好;②石墨螺旋接地极性能优于Φ10mm镀锌钢接地极,可用于配电线路杆塔接地;③螺旋接地体的材料截面直径、圈数、等效半径均对接地电阻有不同程度影响。本文研究内容可应用于城区配电线路杆塔接地装置设计和施工,具有工程应用价值。     

高电阻率地区变电站垂直接地极降阻方法

研究了垂直接地极的敷设位置、数量和长度选择的规律。为了减小水平接地网对垂直接地极和垂直接地极之间的屏蔽作用,提高垂直接地极的利用率,垂直接地极应尽量敷设在水平接地网边缘,有条件的变电站应将垂直接地极尽量远离接地网敷设,方能取得高电阻率地区变电站垂直接地极降阻的良好效果。     

输电线路杆塔接地装置冲击系数及其拟合计算公式

选择合适的冲击系数是输电线路杆塔接地装置设计的关键。采用模拟试验分析了各种因素对冲击系数的影响。大量的试验结果表明,冲击系数随冲击电流幅值的增加而减小;随接地体几何尺寸的增加而增加;随土壤电阻率增加而减小。本文通过对试验数据进行回归分析,得出了计算不同接地装置的冲击接地系数的经验公式。模拟试验得到冲击系数值与文献中提供的现场实测结果吻合得较好。研究成果可以为输电线路杆塔接地装置的设计和修订接地规程提供参考。     

哈密—郑州高直流输电对地磁场观测的影响分析

哈-郑高压直流输电影响沿途经过的13个地磁台的观测,对地磁观测的影响尤为突出,通过分析线路周边所有地磁台观测资料,结合多台对比的方法发现,高压直流输电主要对地磁场观测中的Z分量和F分量影响较大,在线路两侧的地磁场数据干扰形态相反,干扰幅度与距离高压输电线的远近成反比,其干扰时段具有一致性。在换流站附近的地磁场会形成接地极和线路磁场相互叠加,影响到地磁场各要素都会有复杂的干扰变化。由于地磁场具有区域相同的特性,高压直流输电对地磁场观测过程中的干扰数据,可以通过多台资料差值对比分析来进行准确的预处理。     

垂直分层土壤模型下输电杆塔接地电阻的拟合算法

当前垂直分层土壤电性模型下输电线路杆塔接地电阻的精确计算方法过于复杂,不易为普通工程技术人员掌握.基于格林函数的精确算法,对垂直双层土壤电性模型下的典型输电杆塔接地装置的接地电阻值进行了求解.采用最小二乘曲线拟合方法,研究并选取双曲线函数作为拟合函数,对分层土壤电阻率及接地电阻值进行拟合,从而推导出拟合函数表达式,最终得到分层土壤模型下杆塔接地电阻拟合计算公式.对该算法的精度进行了分析,认为其精度与算法中的初值计算有关,但最大误差不超过10%.     

考虑土壤电阻率的特高压直流输电线路过电压抑制措施

特高压直流输电(ultra high voltage direct current transmission, UHVDC)以输电容量大、线损少、输送距离远等显著优势成为解决中国能源与需求呈逆向分布问题的重要方案。然而,由于其输送距离远,跨越区域的地形和气候复杂,使线路沿线土壤电阻率分布不均匀。基于准东—皖南±1 100 kV特高压直流输电工程,分析了直流线路过电压机理,并采用电磁暂态计算软件PSCAD,针对直流线路不同平均土壤电阻率和四季实际土壤电阻率进行过电压仿真分析。结果表明,土壤电阻率会对换流站的反射产生影响,以及实际土壤电阻率会使最大过电压位置向送电侧偏移。通过优化线路避雷器的安装位置使过电压的抑制效果更优,为特高压直流输电工程的发展提供重要参考。     

基于正交试验的石墨复合接地体接地特性影响因素分析

石墨复合接地体作为一种新兴的非金属接地材料,广泛应用于输电线路防雷接地工程。影响石墨复合接地体接地特性的因素众多,采用单一变量法分析其接地特性,计算量繁琐。针对石墨复合接地体建立正交试验表,结合CDEGS接地仿真软件,研究电流频率和幅值、接地网面积、土壤电阻率等多个因素对石墨接地体接地特性的影响规律,对比了传统金属材料与不同直径石墨复合材料的接地效果并提出优化方案。同时,对改进的扩径石墨复合接地体接地特性影响因素进行了正交试验分析。研究结论为石墨复合接地体的结构优化与实际接地材料选型提供了参考依据。     

接地体材料及结构对城区配电架空线路杆塔降阻的影响

针对城区配电线路接地极水平敷设受地域限制,构造接地体比较困难的问题,从接地极的形状入手,提出了螺旋状结构的接地极形式;并且采用了柔性石墨复合材料,用于改进传统的金属接地极。首先仿真对比了水平和垂直接地体的降阻效果,然后构建了5种不同结构接地极的仿真模型,对不同土壤分层情况下的杆塔接地电阻进行仿真计算,分析了不同结构接地极的降阻效果;最后研究石墨螺旋接地极的各项参数对接地电阻的影响。研究表明:(1)螺旋状接地极的降阻效果最好;(2)φ28 mm石墨螺旋接地极的性能优于φ10 mm镀锌钢接地极,适用于配电线路杆塔接地;(3)螺旋接地体材料的截面直径、圈数、等效半径均对接地电阻值有不同程度影响。研究内容可应用于城区配电线路杆塔接地装置设计和施工,具有工程应用价值。     

双层土壤结构的简化分析

针对在接地系统进行简单设计和接地电阻估算时 ,采用多层土壤结构模型进行计算非常复杂的问题 ,论文将多层土壤结构等效为均匀土壤模型 ,提出了双层土壤结构的等效简化方法 ,分析了各个参数对等效均匀土壤电阻率的影响。双层土壤结构对应的等效均匀土壤电阻率只与地网的面积有关 ,而与地网的形状关系不大。接地系统的垂直接地极长度对等效的均匀土壤电阻率有较大的影响 ,影响程度与土壤的反射系数有关。采用等效均匀土壤模型可以对接地网接地电阻进行估算 ,但却不适于对地网的安全性能进行考核 ,否则会带来较大误差     

输电线路杆塔冲击接地电阻特性的模拟试验研究

全面系统地分析输电线路杆塔接地装置的冲击接地电阻特性对于提高电力系统安全运行可靠性起着十分重要的作用。根据相似理论采用模拟试验系统地模拟了各种因素对输电线路杆塔接地装置冲击特性的影响。试验结果表明,冲击接地电阻随冲击电流幅值的增加而减小,随几何尺寸的增加而减小,随土壤电阻率的增加而增加。各种因素的影响规律均与火花区的形成与发展有关,具有非线性特征。本次试验研究的土壤电阻率从１００Ωｍ到５１０３Ωｍ,变化范围大,在国内外文献中没有报导。试验采用的接地装置包括了各种高压输电线路工程中常用的结构,使研究更具有实际应用价值。     

HVDC接地极基本特性分析

高压直流输电接地极是高压直流输电工程中的重妻组成部分,对直流接地极基本特性的分析是整个接地极设计的理论基础。分析了高压直流输电接地极的基本特性,主要包括：接地极的接地电阻;接地极的电流分布;当外加电动势时,在直流接地极附近及其表面的电位分布以及接地极的温度分布。     

WTWELD放热焊接工艺在电网直流工程接地设施中的应用

高压直流输电系统中接地极回线对于整个直流输电的正常运行但当着重要的位置,由于同材质接地体之间传统的焊接连接方式存在着电气导通率（电流容量）不足及强度较低、施工困难等缺陷,在国网直流工程建设伊敏换流站接地极极址工程建设中我们采用了新型的金属材料热熔焊接方式,从而改良了传统接地系统接地体之间的连接工艺,提高了整体的工程质量,极大程度的解决了接地极馈电棒在焊接施工中的困难。     

土壤模型复杂化对输电线路杆塔接地及耐雷性能的影响

传统输电线路杆塔接地工程设计均基于无限大均匀土壤电性模型,该土壤电性模型与实际土壤不符,可能造成接地设计的不准确。基于拉普拉斯方程,推导了水平双层和垂直双层土壤电性模型下的杆塔接地装置的电位函数表达式,从而提出了相应条件下接地电阻的计算方法。以三门峡地区110kV中横线典型铁塔接地为例,分别采用规程法和分层土壤精确计算法,对无限大均匀土壤、水平双层和垂直双层等土壤电性模型下的典型线路杆塔反击跳闸率进行了计算。结果表明,若以无限大均匀土壤设计接地装置,其反击跳闸率较土壤二分层情况低。     

天广直流控制保护改造前后接地极线路的不平衡保护原理对比

接地极线路不平衡保护是高压直流输电系统接地极线路的重要保护配置,天广直流控制保护改造后,南瑞直流保护系统在原西门子直流保护系统的基础上进行了功能优化。本文重点对天广直流控制保护改造前后接地极线路不平衡保护的工作原理,通过举例进行对比分析,有助于提高对高压直流输电系统的运行维护水平。