直流接地极入地电流引起的偏磁电流的计算及抑制

发布时间：2023-10-22 13:20

　　高压直流输电系统在电网跨区间互联中得到广泛应用。在单极大地回线方式下运行时,接地极入地电流会抬升周边地表电位,在中性点接地的交流变压器中产生直流电流,引起直流偏磁,威胁电网的安全稳定运行。因此,研究不同情况下由直流接地极入地电流引起的电网偏磁电流及其抑制措施具有理论和工程意义。本论文的主要工作和研究成果如下:首先,将有限元方法应用于地表电位的计算中,考虑接地极尺寸远小于大地尺寸,将接地极等效为点源,对比了公式和ANSYS软件中参数化程序设计两种接地电阻的计算方法。基于接地电阻计算结果,计算了典型水平分层大地模型的地表电位分布,分析了土壤电阻率、接地极埋设深度及入地电流大小对地表电位分布的影响规律。其次,根据偏磁电流在交流电网中的流通特性,考虑变压器类型、输电线路及变电站等因素建立电网的直流等效模型,给出了基于节点电压法的偏磁电流求解方法。以甘肃电网为例,计算了祁韶±800kV特高压直流输电工程送端接地极入地电流在甘肃交流电网中引起的偏磁电流。再次,考虑不同电压等级电网偏磁电流的相互影响,计及入地电流大小、线路电阻,和变电站接地电阻等电网参数的变化,计算分析了不同因素对偏磁电流的影响规律...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地电场计算的研究现状
        1.2.2 接地极及大地模型的研究现状
        1.2.3 偏磁电流计算方法的研究现状
    1.3 本文主要工作
2 直流接地极入地电流引起的地电位分布
    2.1 直流单极大地回路运行方式引起偏磁电流的机理
    2.2 地电场计算中接她极的建模
        2.2.1 接地极的组成及等效模型
        2.2.2 接地极入地电流的施加方法
    2.3 接地极入地电流引起的地表电位计算
        2.3.1 大地电性参数对地表电位的影响
        2.3.2 接地极埋深对地表电位的影响
        2.3.3 入地电流对地表电位的影响
    2.4 本章小结
3 电网偏磁电流建模及计算分析
    3.1 地电场的等效
    3.2 电网元件的等效模型
        3.2.1 输电线路
        3.2.2 变压器
        3.2.3 变电站
    3.3 基于导纳矩阵的偏磁电流计算方法
    3.4 甘肃750kV电网偏磁电流的计算与分析
        3.4.1 基本参数
        3.4.2 地电位分布计算
        3.4.3 750kV电网偏磁电流的计算结果
        3.4.4 数据分析
    3.5 本章小结
4 不同影响因素下偏磁电流的计算与分析
    4.1 考虑双电压等级偏磁电流的计算与分析
        4.1.1 双电压等级偏磁电流的计算结果
        4.1.2 不同电压等级之间的相互影响
    4.2 接地极入地电流的大小对偏磁电流的影响分析
        4.2.1 计算结果
        4.2.2 实测比较
        4.2.3 误差分析
    4.3 电网参数对偏磁电流的影响
        4.3.1 线路直流电阻对偏磁电流的影响
        4.3.2 变电站接地电阻对偏磁电流的影响
    4.4 本章小结
5 变压器偏磁电流的抑制措施
    5.1 常用的治理措施
        5.1.1 中性点串联电阻法
        5.1.2 串联电容法
    5.2 偏磁电流抑制措施的单点治理
        5.2.1 中性点串联电阻的单点治理
        5.2.2 中性点串联电容的单点治理
    5.3 偏磁电流抑制措施的多点治理
        5.3.1 中性点串联电阻的多点治理
        5.3.2 中性点串联电容的多点治理
    5.4 本章小结
6 结论和展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间公开发表的论文
攻读硕士学位期间参加的科研项目



本文编号：3856598