基于PSCAD的UHVDC换流站共用接地极影响研究

对国内±800 kV直流输电工程共用接地极,根据已建成向家坝-南汇±800 kV直流输电工程的相关参数,利用电磁暂态计算软件PSCAD分别搭建了两个特高压直流输电系统换流站共用接地极的仿真计算模型,对送受两端采用独立接地极和共用接地极进行对比。并结合云广和贵广Ⅱ共用接地极的实际情况,分析其共用接地极影响。结果表明:当其中一个直流系统转为单极大地回线运行方式或双极电流不平衡运行方式时,会产生中性点电压偏移。电压偏移会影响直流系统的稳态运行电压水平。为减小电压偏移问题,在设计共用接地极时,应尽可能的减小共用接地极的接地电阻,增大接地极线路导线的总截面,以减小接地板线路电阻。     

直流入地电流在交流电网中分布的研究

直流接地极的入地电流会在地下较大的范围内形成恒定电场,经中性点进入变压器内引起的直流偏磁将影响变压器正常运行。本文提出将包括变压器路的地上电路模型与包括接地电阻、变压器地电位的地下电磁场耦合起来,计算直流电流在交流电网中分布的方法,以某直流输电工程为例,研究变电站与直流接地极距离、土壤结构、主变台数和接地电阻、线路长度等参数对进入变压器直流电流的影响。结果表明:变电站与直流接地极距离越远,主变台数增加、接地电阻增大、线路电阻增加都能减小流入变压器的直流;深层土壤结构对地电位分布影响显著,深层土壤电阻率越大,引起直流接地极附近的电位升越大,流入变电站主变中性点的电流越大。此外,流入变压器的电流值还与变电站彼此间的电位差有关。因此,可以采取增大主变中性点接地电阻等措施来因减小流入变压器的中性点的直流电流来削弱直流偏磁现象。     

直流运行方式对接地极线路耐雷性能影响分析

针对某直流线路接地极线路连续出现多次雷击故障,结合线路雷电防护措施情况,以不同运行方式下接地极线路雷击闪络建弧仿真计算为手段,分析了事件原因,重点研究了不同运行方式下雷击对线路的影响。结果表明:当直流系统以单极大地回路方式运行时,接地极线路遭雷击闪络后易建立稳定电弧,造成直流系统故障风险较高,而以两端中性点接地双极平衡方式运行时,接地极线路遭雷击闪络后无法建弧,造成直流系统故障概率较低;建议在雷雨多发季节,直流系统应尽量避免长时间以单极大地回路方式或两端接地双极不平衡方式运行。     

电阻法抑制主变直流偏磁方案

地磁暴以及高压直流输电线路单极大地回路运行时可能引发电力变压器的直流偏磁现象。变压器发生直流偏磁现象会引发磁通过饱和,影响电力变压器的正常运行,严重情况下回引发安全事故。为解决高压直流输电线路单极大地回路运行引发的电力变压器直流偏磁现象,本文对小电阻法抑制方案进行了分析,并结合木渎变对抑制效果进行了分析,验证了该方法的有效性。     

哈密地区变压器直流偏磁仿真分析及抑制措施研究

随着哈密地区±800 kV直流换流站投入运行,直流系统一旦出现单极大地或不对称运行方式,将会对哈密地区交流电网产生不利影响。结合哈密地区电网特点和大地土壤电阻率,在直流单极调试时对直流接地极300 km范围内的变压器直流偏磁情况进行实测,然后根据哈密地区电网结构建立交直流系统电磁暂态模型和等值大地电阻模型,利用反演法根据实测数据对模型进行校核,得到直流大地回线运行时哈密地区周围变电站的变压器中性点直流电流分布特性。针对部分流过变压器中性点直流电流较大的变压器,结合哈密地区电网发展的特点,提出采用中性点串联电容的方法对流经变压器的直流电流时行抑制,并对抑制的适用性进行了分析。     

水电站直流系统两点接地的危害

水电站直流系统为控制、保护、信号和自动装置提供电源，直流系统的安全连续运行对保证发供电有着极大的重要性。由于直流系统为浮空制的不接地系统，如果发生两点接地，就可能引起保护装置误动、拒动，从而造成重大事故。因此当发生一点接地时，就应在保证直流系统正常供电的同时准确迅速地探测出接地点，排除接地故障，从而避免两点接地可能带来的危害。     

±500 kV同塔双回直流输电工程特殊工况下事故跳闸原因分析

葛南直流与林枫直流是世界上首个同塔共用接地极的双回直流输电工程,同塔架设的直流线路间存在电磁耦合,各极导线间的耦合关系不会给直流系统稳态运行带来严重影响。但是在一些特殊工况之下,实际的运行经验证明两者确实存在一定的影响。重点分析了林枫直流解锁时,导致处于热备用状态的葛南直流跳闸的原因。     

浅谈变电站直流系统接地问题

直流系统是变电站的一个重要组成部分,直流系统接地是常见的缺陷。主要介绍了变电站直流接地的危害,并对直流系统接地的原因进行分析,介绍了几种查找方法,从而找到相应的防范措施来保证直流系统的稳定运行。     

特高压直流极线与接地极线路同杆架设 雷电过电压特性分析

直流系统接地极线路与高压极线同杆走线是近年来直流系统设计中倾向于采用的一种布置方式。此种方式下,接地极线路与高压极线之间存在电磁耦合,相比高压极线与接地极线路单独架设方式,同杆后防雷状况将复杂化。为了对接地极线路与高压极线同杆架设防雷性能进行分析并与分别走线情况进行对比,本文利用电磁暂态分析软件ATP-EMTP建立了仿真模型,分别对单独走线和同杆走线方式下特高压直流极线和接地极线路的防雷性能进行了计算和比较。研究表明:同杆架设后,接地极线路雷击跳闸率将显著增加,需要提高接地极线路的外绝缘配置。本文分析结论为直流工程同杆走线方式下高压极线和接地极线路的防雷设计提供了重要参考。     

基于矢量匹配法和遗传算法的杆塔接地阻抗频域特性分析

良好的接地冲击性能是保障线路安全、稳定运行的重要前提,通过采用改进矢量匹配法对杆塔接地电阻的频变阻抗表达式进行数值拟合,基于改进矢量匹配法获得的频域特性,建立接地装置冲击条件下的等值电路模型,通过试验数据对比分析CDEGS和等值电路模型计算得到的频域响应,依据响应结果出现的差异性,从而验证杆塔接地装置在冲击条件下该方法的正确性。     

海洋直流接地极对海底电缆的影响及其防护措施研究

高压直流接地极的作用包括将高压直流系统高达几千安培的运行电流散入大地进行回流,这一入地电流将会对地下金属设施造成直流干扰。笔者对海洋直流接地极对海底电缆的影响原理进行了分析,发现海洋直流接地极主要会对海底电缆的泄漏电流造成很大干扰,利用CDEGS仿真软件建立电缆和海岸海水土壤模型,对分段隔离法、排流法和异性导电媒质介入法等方法在海底电缆上的适用性进行仿真分析。得出结论：排流法不适用于海底电缆泄漏电流的防护;分段隔离法和异性导电媒质介入法可以明显降低海底电缆的泄漏电流。     

直流输电系统换流变压器短路阻抗的选择

直流输电系统的直流接地问题将会严重的影响到变压器的正常运行,一旦变压器出现直流接地问题,就要在第一时间找出来直流接地的接地位置,并尽快的解决出现的直流接地问题的方法。要针对直流接地缺陷的变压器短路阻抗,消除控制回路断线缺陷的变压器短路阻抗,消除保护装置异常缺陷的变压器短路阻抗等选择方法。     

发电厂直流系统接地故障分析

发电厂的直流系统为全厂所有用电设备提供不间断的供电,其直流系统的可靠性是保障发电厂安全运行的重要环节。本文介绍了直流系统接地的危害,对直流系统接地故障和故障原因进行了分析,并提出了应对策略。     

接地极附近杆塔接地体电腐蚀研究

相对于周围土壤而言,接地极附近的金属接地体能够提供导电性更强的导电通道,因此金属接地体中也会有接地极中的电流流过,处于土壤中的杆塔接地体因电流和运行环境的作用将会有电腐蚀,从而影响附近线路杆塔的接地性能。结合直流接地极工作条件和附近输电线路电气结构,在3种不同土壤模型的基础上建立了接地极对杆塔影响的理论分析模型;并考虑接地极在不同阴阳极模型条件时,对附近单回单基杆塔接地体的电腐蚀特性展开研究;在不同土壤模型条件下对线路总腐蚀量进行分析,最后针对接地极附近杆塔接地体提出了4种典型的防腐措施。     

直流接地极附近架空光缆拉线的接触电势研究

直流系统单极大地运行时通过接地极注入大地的电流会造成系列负面影响,某直流工程系统调试期间测得临近接地极的一架空光缆线路拉线接触电势高达440 V,安全风险极高。首先分析了架空光缆系统的结构特点,发现架空光缆的吊线与接地拉线构成了一个长距离多点接地系统。对典型架空光缆系统拉线的接触电势进行了理论计算,发现拉线接触电势取决于吊线接地点间的电位差和拉线接地电阻。采用基于边界元法的仿真软件CDEGS研究了土壤、线路走廊、以及拉线参数等对接触电势的影响,最后提出了通过绝缘子将吊线电气断开来保证每段吊线单点接地的解决方法。     

环路供电对直流接地查找的影响及应对方法

变电站、发电厂的直流系统为厂站的保护、信号、控制等装置提供可靠的电源。是保证厂站安全可靠运行,保障继电保护正确动作、确保电网安全可靠的重要部分。站内直流系统接地可以导致变电站保护装置误动作,造成设备停电、电力系统解列等严重后果,所以,变电站内直流系统接地后必须马上查找故障点,本文分析了环路供电对直流接地查找的影响和提出了应对的方法。     

±660kV银东直流输电系统逆变站换相失败分析

以±660kV银东直流输电系统为研究对象,根据其实际工程参数,利用PSCAD/EMTDC仿真工具,搭建直流输电系统模型。采用仿真软件PSASP对逆变侧山东电网进行等值建模。在介绍直流输电系统换相失败及交流输电系统单相接地的基础上,对青岛换流站发生单相接地故障时的银东直流输电系统的运行状况进行仿真分析。结合数学推导和仿真结果,分析了换向失败的机理和各种原因,提出了提前发触发脉冲和增大超前触发角来减少换相失败的措施,为直流输电系统的安全和稳定运行提供了技术支撑。     

建筑直流供电系统综述

随着风力发电、光伏发电、电池储能等新能源技术的发展,以及电脑、显示器、LED照明、变频空调和电动汽车等可用直流供电设备的普及,直流供电在建筑中的应用受到了越来越多的关注。建筑直流供电系统线路损耗小、电能质量好、运行效率高、方便新能源发电与储能系统的接入、不存在谐波和无功补偿等问题,可提供安全、灵活、高效的供电服务,有着广阔的应用前景。本文从建筑直流供电系统结构、电压等级、接地与保护、分布式储能和新能源发电系统接入、负载兼容性和关键设备等几个方面对建筑直流供电系统进行了综述,梳理提出了下一步需要深入解决研究、解决的问题。     

低压直流配电系统过流保护与断路器选型研究

从配电系统过电流保护的角度分析低压直流配电系统过负荷及短路的特点和采取的保护措施,给出低压直流配电系统预期短路电流的计算方法。结合接地型式,对直流断路器的应用方案进行分析。     

复杂土壤结构对流入变压器直流电流的影响分析

直流输电系统以单极大地方式运行时,地中流散的直流电流流入极址附近交流变压器中性点,导致变压器产生直流偏磁现象。研究土壤结构对流入变压器的直流电流的影响是分析变压器直流偏磁现象的基础。建立考虑山川、海洋、湖泊等复杂土壤结构的直流接地极特性电磁场有限元模型,计算直流接地极散流产生的地中电位;结合变电站电路模型计算流入相应变压器的直流电流;在此模型基础上分析极址附近交流变电站接地网位置对流入变压器直流电流的影响。结果表明:当两交流变电站之间连线与山川、海洋平行时,流入变压器的直流电流量最小;两变电站位于山川远离接地极的一侧时,由于高电阻率山川的电流阻碍作用,流入变压器的直流电流较均匀土壤情况有明显降低;两变电站位于湖泊两侧时,由于湖水的良导电作用,两侧变电站电位差及流入变压器的直流电流较均匀土壤情况下明显降低。