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直流接地极对交流接地装置影响的研究.docx

上传人:zhangshus 2022/6/14 文件大小:20 KB

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直流接地极对交流接地装置影响的研究.docx

文档介绍

文档介绍:直流接地极对交流接地装置影响的研究
摘要:直流输电系统的运行结构方式采用大地回路可能会带来一系列问题与不利影响。当变压器中性点流人直流电流后,在变压器中形成直流偏磁,导致变压器励磁电流和谐波急剧增加,损耗增大和温升增高,噪声和振动增大;此变压器中性点获得与流过变压器的直流相反方向的补偿电流,以抑制部分变压器直流电流,补偿电流的大小和方向又可控硅进行控制。
采用这种方法时,中性点装设的电容器容抗很小,可以保证可靠接地,故障时用放电间隙作旁路时,系统接地阻抗不会明显不连续,对系统已经投运的继电保护可控在变压器的操作没有影响,不会引起工频或谐波谐振等过电压,此外由于中性点正常运行电流很小,在中性点装设的电容器数量相对较少,而且绝缘要求不高,不需要采取特殊的绝缘措施,装设成本低。
(3)变压器中性点用联耦合电容
这种方法目前使用得比较多,是一种阻断直流电流流过变压器的有效方法[4]中性点装设的电容器容抗很小,可以保证可靠接地,故障时放电间隙作旁路时,系统接地电阻不会明显不连续,对系统已经投运的继电保护和空载变压器的操作没有影响,不会引起工频或谐波谐振等过电压。此外由于中性点正常运行电流很小,在中性点装设的电容器数量相对较少,而且绝缘要求不高,不需要采取特殊的绝缘措施,装设成本低。
直流接地极运行对周边电极、接地装置和变电站接地网腐蚀影响
(1)电腐蚀特性
接地极地电流可能使埋在极址附近的金属构件产生电腐蚀,这是由于这些金属设施为地电流传导提供了比周围土壤导电能力更强的导电特性,致使在构件的一部分汇集地中电流,又在构件的另一部分将电流释放到土壤中去的结果。
接地极以阳极运行时,,靠近电极的一段管道吸取来自阳极的电流,然后在远离电极的一段管道处将电流释放到土壤中去。这表明在电极附近的这一段管道相对土壤的电位为负,受到阴极保护;在远离电极的那一段管道相对土壤的电位为正,以致产生腐蚀(阴影部分)。假若接地极是以阴极运行,则管道上的直流电流的流向情况与上述情况正好相反,在离开接地极远处的一段管道汇集来自阳极的电流,再由在靠近电极的一段管道将电流释放给阴极。因此,在远离电极的那一段管道受到了阴极保护,而在电极附近的这一部分管道上产生电腐蚀。
(2)地下金属构件电腐蚀计算
1)金属管线或电缆铠装电腐蚀
地下金属管线一般用于输送石油、天然气和自来水。大型管线,如石油与天然气管线,为了防止自然腐蚀,通常用绝缘材料将管道包裹起来。小型管线一般没有采取包裹防腐措施,而是直接埋在地下。电缆有通信电缆与电力电缆,前者铠装对地一般是绝缘的,后者铠装对地有绝缘与非绝缘两种。无论是管线还是电缆,如果管壁或是铠装是绝缘的,通常采取每2km接地一次,以防止雷害。
由此可见,在计算管线或电缆的电腐蚀问题上,数学模型是相同的,其区别在于管壁或绝缘是否对地绝缘。当管壁或铠装对地绝缘时,则受腐蚀的是接地装置,否则受腐蚀的是管壁或铠装,然后依据管壁或铠装对地绝缘与不绝缘分别予以讨论。
2)输电线路基础腐蚀
高压输电线路的架空地线一般是对杆塔绝缘的,但也有不绝缘的,其中包括接地极引线。对于地线与杆塔不绝缘的线路,如果它经过接地极附近,在接地极入地电流的作用下,两杆塔间形成电位差,直流电流则经过接地线由一个杆塔流入到另一个杆塔流出。因此,在电流流入大地的杆塔基础处将产生电腐蚀。