直流输电工程接地极对输电线路腐蚀作用的模拟研究

发布时间：2017-07-18 01:19

本文关键词：直流输电工程接地极对输电线路腐蚀作用的模拟研究

【摘要】：近年来,伴随着我国用电负荷的增长,对整个输电电网的电压等级和输送能力和效率要求也在不断提高。同时,我国的重负荷区和能源区存在严重分布不均,使整个电网的输电能力面临着巨大的挑战。直流输电系统则具有线路造价比较低廉,不存在系统稳定的问题,限制短路电流和调节速度比较快,运行可靠性好,停电事故在大区域发生的可能性降低等优点。因此,直流输电技术非常适合远距离、大功率、跨区域输电。但是,高压直流输电以单极大地回路方式运行或以其它形式运行时,会有强大的直流电流较为持续的长时间的流入大地,在大范围的地表引起电位畸变,对周围环境和输电线路接地体可能产生不利影响,解决以上问题的关键在于找出电流在土壤中的流动规律。直流电流在大地中扩散时,大地将会呈现一定的电位分布,当直流接地极靠近输电走廊时,将有直流电由地线在处于不同等电位面的杆塔之间流动,从而造成杆塔接地体和基础导体的腐蚀。因此,本文将三维电磁模拟仿真软件CST应用于地电流场的计算之中,然后在CST软件中建模,进行仿真计算,建立了两种典型土壤模型和精确多层土壤模型,并比较采用典型土壤模型和采用多层土壤模型下的直流输电接地极的接地特性以及地面电位分布。并且,将直流输电接地极、周围的土壤结构、杆塔避雷线和其接地体在CST软件中进行数值建模,仿真计算流过各个杆塔的直流电流值,并分析了接地极周边土壤结构、杆塔的接地电阻等参数对直流分布的影响；根据直流接地极的一般设计的总运行年数及各杆塔入地电流值计算结果,计算了在直流输电接地极分别以80%、60%、50%阳极运行条件下靠近的整条输电线路及其每根杆塔的腐蚀量。计算的结果表明：中层电阻率越大和杆塔接地电阻越小时,流过杆塔的直流电流值就会越大,腐蚀就会越严重。
【关键词】：高压输电工程 接地极 直流电流 电位差 杆塔 接地体
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM721.1;TM862
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