直流接地極電流場的直流通路網(wǎng)絡(luò)建模計算與分析.pdf

1、隨著超高壓直流輸電的廣泛應(yīng)用，直流輸電系統(tǒng)對交流電網(wǎng)的影響日趨增大，尤其是直流輸電系統(tǒng)采用單級大地回路運(yùn)行方式時導(dǎo)致電網(wǎng)部分變壓器振動加劇，噪聲增大，影響了設(shè)備安全。目前國內(nèi)外主要的研究工作集中于直流偏磁對變壓器的影響和措施分析，對超高壓直流輸電系統(tǒng)地中電流在交流系統(tǒng)的分布研究較少。 為了研究直流電流在交流系統(tǒng)中的傳播，首先需要對接地極的接地電阻進(jìn)行計算。本文應(yīng)用靜電比擬法中場量的相似性，通過求解靜電場來求解電流場，采用數(shù)值計算的

2、方法對處于均勻以及分層介質(zhì)場中的接地網(wǎng)接地電阻進(jìn)行了計算格式推導(dǎo)并編制了相關(guān)程序。 從直流接地極與交流接地極存在一定強(qiáng)度耦合的觀點(diǎn)出發(fā)，為了量化分析在有大直流電流入地情況下接地極之間的耦合效應(yīng)，本文提出了互電阻的概念，并提出了兩種計算互電阻的方法。法一將接地網(wǎng)等效為球形接地極，通過靜電場理論推導(dǎo)出了互電阻的解析計算公式；法二則采用模擬電荷法通過數(shù)值計算的方法求解互電阻的大小。兩種方法都基于第二章所述的靜電比擬法，通過求解兩接地極

3、間的互電容得到互電阻。 基于自電阻（接地電阻）以及互電阻的計算，本文從電網(wǎng)規(guī)劃和電力系統(tǒng)運(yùn)行的角度出發(fā)，對直流輸電系統(tǒng)單極接地運(yùn)行方式下直流接地極、土壤中的接地網(wǎng)、土壤之上的輸電線－變壓器繞組之間形成的直流通路進(jìn)行建模，將復(fù)雜的大地電流場變換為電路計算，將電場、電路交替問題演化為純電路問題，使分析簡化。通過實(shí)例計算，證明本文提出的純電阻網(wǎng)絡(luò)的計算方法可以用來分析直流大地電流對交流電網(wǎng)的影響，并且為將來的直流接地極的選址計算提供了