直流输电接地极土壤模型建立及地下电流分布研究.pdf

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1、《电气开关》(2013．No．5)41文章编号：1004—289X(2013)05—0041—04直流输电接地极土壤模型建立及地下电流分布研究曹万磊(广东电网公司佛山供电局，广东佛山528000)摘要：针对高压直流输电地下电流问题，通过对大地土壤结构的分析，建立了三层土壤结构模型，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，研究了接地极电流在四川向家坝水电站周围的大地土壤中的散流情况，并针对溪洛渡、向家坝水电站的直流输电线路接地极极址的选择给出了建议。关键词：直流输电；土壤

2、结构参数；拟牛顿法；接地极中图分类号：TM56文献标识码：BDeterminationofEarthModelforHVDCEarthElectrodeandtheDCCurrentDistributioninGroundC0Wan—lei(FoshanPowerSupplyBureau，GuangdongELectricPowerCompany，Foshan，528000)Abstract：Athree—layerearthmodelisestablishedforcomputingHVDCgroundcurrentbyanalyzingthegro

3、undsoilstructure．CombiningQuasi-Newtonmethod，theparametersofsoilstructureobtainedfromunequallyspacedWennerfour—probetestdataisoptimalestimated．Accordingtothismodel，thegroundcurentandvoltageiscalculatedaroundtheHVDCelectrodesiteandusedtoanalyzetheleakagesituationofgroundcurentins

4、oilstructureofSichuanXiangjiabaHydropowerStation．ThechoiceofHVDCelectrodesiteaboutXiluoduandXiangjiabaHydropowerStationissuggested．Keywords：HVDC；soilstructureparameter；Quasi—Newtonmethod；groundelectrode为了便于分析直流输电的地下直流电流分布，本1引言文建立了直流输电接地极极址大地三层土壤结构模高压直流输电(HVDC)在远距离输电和电网互联型，对于该土壤结

5、构下的视在电阻率与测试深度(P一中扮演重要角色¨的同时，也带来了一些亟待解决口)间的函数，通过拟牛顿法优化计算得到各层土壤的的问题，如地下直流问题J。高压直流输电系统运土壤电阻率和厚度，从而计算得到接地极极址附近的行方式包括双极直接构成回路、采用单极或双极以大地下电压及电流。地为回路等运行方式。当系统以单极大地为回线2直流接地极土壤模型建立运行或者双极一根导线停运时，巨大的直流电流与大地构成回路，当直流电流经接地极人地时，地下电流一直流输电以大地为回线运行时，大地相当于直流部分经由变压器接地的中性点流到另一端的变压器，输电线路的一根导线，流经它的电流为

6、直流输电工程并经该变压器的中性点人地产生直流磁通，使铁心磁的运行电流。经过地质学家的勘测我们可以把地球内化曲线不对称，加剧铁心饱和，将引发振动加剧、噪声部看成是一层具有良好导电性的物体；它周围包着一增大、容易过热等一系列问题，严重影响变压器的安全层原始岩石，一般认为这一层的厚度为2800km，电阻运行。人地电流同时也会对周围地中的金属管线或地率约为10一10Q·m，在这一层上面有一薄层，称之中金属物体产生影响，也可能对地中通信线或信号线为地壳，电阻率要低得多。因此可以建立三层土壤结产生影响等。构模型，分析大地中直流电流分布，各层土壤电阻42《电气开关》

7、《2013．No．5)率及测试深度的函数关系为：论值的最小二乘准则关系式来确定三层土壤参数P、P：、p、h和h。基于地球内部是具有良好导电性的物JD=P{1+4ff(a)[(。A)一Jo(2。a)daJ)(3)体，而且这一层有几千公里厚，我们可以令P=0，则其中是第一类零阶Bessel函数；和P分别代在计算地下电流所引起的误差可以略而不计。求解目表第i层的厚度和电阻率；标函数：=圭=㈩n=l(in(5)式中：1=(P2-p1)／(p2+p1)；其中为改变测试深度时的测量次数，P(。)k1=(P3一P2)／(p3+p2)。为测试深度为时的实测值，P(a)

8、为不同参数下由式(3)得出的计算值，X={P，，P，h，h}为待求参数。3土壤结构参数确定对具