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。     

芦潮港-嵊泗直流工程预选极址的接地极计算和分析

以芦潮港－ 嵊泗跨海直流供电工程中的接地极为例，计算和分析了在多层介质中的直流接地极的本体溢流分布，介质中的电流密度、场强、电位的分布以及跨步电压、接地电阻和安全距离等．结果表明，沿接地极方向的值比垂直于接地极方向大．所以从管道的安全距离方面考虑，接地极沿海岸线布置较有利，而且接地极本体的端部溢流值很大，为使接地装置在整体上均匀消耗，宜按溢流倍数相应加粗．计算中应用了点匹配法、镜像法和金属管道的传输线等值模型方法，并对传输线等值模型法进行了改进．     

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。     

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。     

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.     

直流接地极注流试验参数对地表电位分布的影响

合理准确的土壤电阻率分层模型对直流接地极极址选取至关重要.为了得到较为精确的土壤电阻率模型,工程上一般采取注流试验的方法来验证所测土壤电阻率模型的准确性.然而,在注流试验过程当中,注流试验参数的选取不当会对极址电位分布产生较大的影响.为此,本文从注流试验过程当中参数选取出发,根据湖南易安冲极址实测数据及软件仿真来进行研究,比较分析测量电极的入地深度、注流极的埋深与半径、最大电位点、测量极与回流极距离等参数的选择对地表电位分布的影响,最后发现测量极与回流极之间的间距对电位测量数值的影响较大,据此研究结论,来提高注流试验结果的精度.     

综合物探方法在换流变电站接地极址的应用

该文主要介绍了用瞬变电磁测深(TEM)和大地电磁测深(MT)两种方法,解决某换流变电站接地极址地下电性分布的情况。对实测TEM资料进行了一维TEM反演,得到地下2km深度的电性参数和电阻率断面图;对实测MT数据进行预处理后,通过一维反演、二维反演分别得到地下30km深度内的电性参数和电阻率断面图。反演结果表明,TEM与MT结果具有较好的一致性,且电性参数和断面图为接地极址的设计和建设提供了可靠电性参数。     

直流输电线路对地电阻率的观测干扰

直流输电线路对地震台地电阻率观测的干扰影响是目前亟需解决的问题。根据地电阻率观测仪器的工作原理,分析了直流输电线路干扰地电阻率观测的原因。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,基于等值复数镜像法推导出单一垂直接地体、水平双环接地体、多个垂直接地体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阻率观测的干扰水平。计算结果表明,采用水平双环形接地极可减小50%左右的干扰值,采用4个垂直接地极可减小75%左右的干扰值。     

丘陵地区高土壤电阻率变电站接地网设计

针对丘陵地区高土壤电阻率变电站的特点,提出采用外延法和电解离子接地极相结合的降阻方法。给出可利用的外延接地网区域和电解离子接地极的计算方法,为变电站的接地网设计提供参考。     

雨季对发变电站接地系统安全性能的影响

采用数值计算方法分析了雨季对地网安全性能的影响。地网接地电阻随地表低阻层的厚度的增加而减小。当受影响的地表层的厚度从小于地网埋深变化到大于地网的埋深时 ,接地电阻的减小有一个跃变 ,接触电压将急剧减小 ,低于正常情况时的对应值。地表低阻层的厚度小于地网埋深时 ,将导致接触电压高于正常情况时的对应值 ,低阻层的电阻率越小 ,影响的程度也越大。低阻层将导致地表跨步电压小于正常情况时地网的跨步电压 ,有利于人身安全。但雨季形成的地表低阻层有可能导致接触电压的增加 ,必须综合考虑雨季对地网安全性能的影响。分析结果将为电力部门提供参考。     

水电站大坝接地电阻的有限元分析

利用有限元方法通过分析水电站大坝的电流场,得到大坝的接地电阻．该方法对土壤结构和内部地网的铺设情况没有限制,可以分析任意结构接地装置的接地电阻．通过电流场的有限元分析,给出了大坝的电位分布,电场强度分布和电流密度分布．最后根据接地点的电位和电流计算了大坝的接地电阻．该电阻值为高土壤电阻率地区水电站的接地电阻计算提供了参考．     

冰冻季节对发变电站接地系统安全性能的影响

采用数值计算方法分析了冰冻季节形成的地表高阻层对地网安全性能的影响。接地系统的接地电阻、接触电压及跨步电压随高阻层的厚度或电阻率的增加而增加。当高阻层的厚度小于地网埋深时 ,基本上对地网的安全性能无影响 ;而当高阻层厚度超过地网的埋深时 ,接地电阻、接触电压和跨步电压大幅度增加 ,导致地网安全性能下降。因此应合理地估计变电站所在地的高阻层厚度 ,将地网埋在高阻层之下 ,确保地网的安全性能基本上不受季节影响。分析结果将为电力部门提供设计依据 ,提高电力系统运行的可靠性。     

CNFs掺杂浓度对CNFs／LDPE复合材料空间电荷的影响

为改善低密度聚乙烯的电学性能,文中将镀镍后的碳纤维添加混入低密度聚乙烯中,通过熔融共混技术,制成CNFs／LDPE半导电层＋绝缘层双层样片．采用电声脉冲法（PEA）测量其空间电荷分布．实验结果表明：随着直流电场的增加,在CNFs／LDPE半导电层＋纯绝缘层双层样片中,当CNFs质量分数低于1％时,CNFs／LDPE半导电层对电场的削弱作用相对较小,样品中残余了相对较多的空间电荷．当CNFs质量分数超过1％时,CNFs／LDPE半导电层的导电机制发生了改变,注入的空间电荷量很少且短路后几乎无残余．尤其是CNFs质量分数为5％时,样品内除阴极附近有微量电荷外,样品内部几乎无空间电荷分布．     

非均匀土壤中变电站接地网优化设计

为了均匀地表面的电位分布 ,进一步降低接触电压和跨步电压 ,更好地保障人身和设备的安全 ,论文提出了接地系统优化设计方法。论文采用数值计算的方法分析了双层土壤结构时土壤反射系数、上层土壤厚度及地网面积大小等因素对地网最优布置的影响规律。分析表明 ,确定最优压缩比应以接触电压达到最小值为目标函数。最优压缩比随反射系数的增大而减小 ,下层土壤电阻率小于上层土壤电阻率时的最优布置的水平导体 ,比下层土壤电阻率大于上层土壤电阻率时的最优布置的水平导体分布得更加均匀。分析得到了双层土壤结构时 ,使地网优化布置的最优压缩比的计算公式 ,便于工程设计人员采用 ,提高接地系统的安全性     

交直流互联系统直流电流分布与多层土壤参数的关系

分层土壤参数是影响交直流互联系统直流电流分布的重要因素．将各层土壤的电阻率及厚度作为自变量,变压器中性点的直流电流作为因变量,利用二元函数的三维曲面及等值线来描述变压器中性点直流电流与各层土壤参数的关系;基于此,研究多层土壤参数同时变化时,交直流互联系统直流电流分布与地理位置的关系．结果表明：变压器中性点的直流电流分别与第l层土壤电阻率比厚度、第2层土壤电阻率乘厚度、第3层土壤电阻率比厚度相关;当第1层土壤电阻率取最小值、厚度取最大值,第2—4层土壤电阻率全部取最大值、厚度全部取最小值时,各站点变压器中性点的直流电流相对较大;距离接地极越远,不同站点变压器中性点的直流电流差距越小．     

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。     

交直流叠加电压下水分对纸板击穿特性的影响

交流和直流相互重叠以后,水分对纸板的击穿性能会带来严重影响;为对其进行研究,制备油纸样品,并对其含水量进行测定。对电极系统进行设计,对电源原理进行阐述;并得出击穿实验的操作流程。通过对不同含水量样品施加不同分量的交直流电压,得出交流分量和水分含水不同时,对纸板的击穿特性带来的影响。结果表明:交流比例为28%,纸样总体的击穿电压较仅直流电压存在时小幅度增加;交流比例为95%纸样击穿电压值最低;交流比例愈高,相应的击穿电压降低幅值也会愈大。随含水量加大,纸样击穿电压先升高,到达最大后减小;并最终保持平稳,最大值会随交流比例的加大朝水量较多的方向转移;交流比例愈小,击穿电压随含水量下降愈多。     

接地极电流分布的一种简化计算方法

针对直流接地板和杆塔接地板上电流分布不均匀的问题,提出了计算电流分布的一种简化方法．根据电流场和静电场的等效性,将接地板等效为有限长的线电荷模型,并由力学平衡计算了模型上的电荷分布,由此得到入地电流沿接地板轴线的分布规律．结果表明,接地极端部电流密度是中间部位的数倍,倍数随着接地极长度的增加而增大,对于并联的垂直接地极,电流分布的不均匀度随着接地板根数的增加而增大,导体的利用率也随之降低．这是导致接地板的利用率低,部分部位过热或过早腐蚀等问题的原因．     

大港土电阻率的测量及其导电模型

利用直流四电极法测量了不同含水量条件下的大港土电阻率,其电阻率随含水量增加而降低. 在测量中发现当外加电位梯度比较小时,所计算的电阻率ρ值相对较大;随着外加电位梯度增加,其电阻率逐渐减小,并最终趋于一个稳定的数值,特别是在含水量比较低的情况下,这种变化更为明显. 提出了一个土壤导电模型,利用等效电路的方法对土壤的导电性进行了讨论:在含水量较低时,主要是孔隙水液相和固/液界面上的交换性离子导电;在高含水量条件下,土壤主要是通过孔隙水液相导电,固/液界面上的交换性离子导电可以忽略不计.