文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
高压直流输电单极大地回线方式运行时接地极电流的研究
姓名:王洪亮
申请学位级别:硕士
专业:高电压与绝缘技术
指导教师:吴广宁
20070401
摘要西南交通大学硕士研究生学位论文随着我国“西电东送,南北互供,全国联网”的电力发展总方针,高压直流输电技术将会成为我国电网互联主要途径。高压直流输电在远距离、超大容量输电中占有极其重要的位置。但是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运行方式,这时将有非常大的电流从直流接地极流入大地,该电流使附近大地形成较大的电位差,将对交流系增加,引起铁芯拉板蛑С虐的温度升高和噪声及振动增大。直流偏磁下,变压器噪声的频谱出现明显的奇次波噪声,引起的高振动带来的问题,可能引起变压器内有关部件的松动,进而威胁变压器的安全运行。阐述,然后基于对大地土壤结构的分析,建立了垂直分层和水平分层相结合的三层土壤结构模型,并应用拟牛顿法对不等距温纳四极法测量的土壤结构参数进行了优化计算,在此基础上计算得到了直流输电接地极极址附近地下电流和电压。利用多孔介质模型分析直流条件下土壤的导电机制,得出土壤电阻率的计算公式以及直流电流密度对土壤电阻率的影响规律。然后设计相应的实验进行定量分析,认为离子携带的总电荷数以及离子迁移能力肫是影响土壤电阻率的主要因素,并简化数学模型,该模型可以对不同直流电流密度下的土壤电阻率进行近似计算。通过建立等效电路计算流过变压器的直流电流,详细描述直流偏磁给变压器带来的危害和地第统、地下金属构件等产生不利影响。接地极电流导致变压器励磁电流急剧本论文主要围绕上述问题开展工作。首先对直流输电系统进行了详细中电流对地下金属构件的腐蚀。关键词:直流输电;接地极;直流偏磁;交压器
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,至今经历了汞弧阀换流和晶闸管阀换流时期,目前世界上已有多项直流输电工程投入运行,在远距离大容量输电、海底电缆和地下电缆输电以及电力系统联网工程中得到了较大的发展直流输电的主要特点与其两端需要换流以及输送这两个直流电基本点有关。与交流输电方式相比,输电技术有许多显著特点,其中既有⒅绷魇涞绲挠诺榷ㄐ阅苡旁健T诮涣魇涞缦低持校捎谑芊⒌缁翘匦缘南制,所有连接在电力系统的同步发电机必须保持同步运行以维持系统的稳定。如果采用直流线路连接两个交流系统,由于直流输电没有相位和功角问题,所以不存在上述的稳定问题,因此直流输电也不受输电距离的限制。行拗贫搪啡萘俊H绻媒涣魇涞缦吡恿礁鼋涣飨低常搪两个交流系统,直流系统的“定电流控制”将快速把短路电流限制在额定鞫取⒖刂菩阅芗S旁健V绷魇涞绮捎玫缱踊涣髯爸茫哂锌速调节响应的特点。直流传输功率在~而阶跃变化。因此,利用直流输电线路的这一特点,快速调整交流系统的潮流分布,荠参与对交流网络的功率调制、频率调节乃至在交流系统故障优点也有缺点‘:容量将增大,甚至需要更换断路器或增设限流装置。用直流输电线路连接值附近,短路容量不因互联而增大。时间内就能跟随功率指令情况下进行紧急功率支援,对提高交流系统运行可靠性、灵活性,改善电
西南交通大学硕士研究生学位论文网质量和限制系统故障等方面,都将会起到积极的作用。杂诔ぞ嗬氪笕萘渴涞纾眯韵灾T诘缪沟燃断嗤渌腿萘相等时,当输电距离超过一定的距离话闳衔<芸障呗烦~电缆线路超过~保绷魇涞缃辖涣魇涞缇谩K孀鸥叩缪勾笕量晶闸管及控制保护技术的发展,换流设备造价逐渐降低,直流输电的经济优势将更为明显。同时,由于直流输电的功率损耗比交流输电小得多,谠甲呃龋谑≌嫉兀欣诳沙中⒄埂R蛭V绷魇涞绮捎盟极运行时也只需要架设两根导线,杆塔结构简单,线路走廊窄,而交流输煞制诮ㄉ韬驮鋈堇┙ǎ⒒油蹲市б妗Kḿ绷鞴こ炭砂醇ǚ为两期,当每极采用两组基本换流单元时,则可分为四期。绷魇涞缁涣髡颈冉涣鞅涞缢蒙璞付唷⒔峁垢丛印⒃旒鄹摺⑺耗大、运行费用高、可靠性也较差。换流装置由许多高电压、大电流可控硅元件串并联而成,并附带有均压电阻器、电容器、电抗器、冷却装置以及电子触发板等组成,约占直流输电总投资的。д⒐芑涣髌髟诮谢涣魇毙枰O拇罅康奈薰β约占直流器所提供的无功功率不能满足无功补偿的要求时,还需另外装设静电电容器;当换流站接于弱交流系统时,为提高系统动态电压的稳定性和改善换相条件,有时还需要装设同步调相机或静止无功补偿装置。巢ā;涣髌髟诮涣骱椭绷鞑喽疾巢ǖ缪购托巢ǖ缌鳎须装设交流滤波器、平波电抗器和直流滤波器,使换流站的造价、占地面积和运行费用均大幅度提高,同时也降低了换流站的运行可靠性。谐波还使电容器和发电机