特高壓直流單極運(yùn)行時(shí)地表電位變化產(chǎn)生的偏磁電流對(duì)交流變壓器的影響研究.pdf

1、由于能源分布與用電負(fù)荷分布的不均衡，我國制定了“西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng)”的電力發(fā)展戰(zhàn)略。特高壓直流輸電（High Voltage Direct Current，HVDC）因其輸電容量大，電壓等級(jí)高，自身沒有同步運(yùn)行的穩(wěn)定性問題等特點(diǎn)，已經(jīng)成為我國大容量、遠(yuǎn)距離電能傳輸和區(qū)域聯(lián)網(wǎng)的重要方式?，F(xiàn)階段我國高壓直流輸電采用雙極運(yùn)行方式，但在建設(shè)前期和建成后單極閉鎖或檢修時(shí)，也采用單極運(yùn)行大地回流運(yùn)行方式，產(chǎn)生的偏磁電流將對(duì)交流系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

2、產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因此，深入研究地表電位的分布規(guī)律及抑制偏磁電流技術(shù)對(duì)我國未來的電力發(fā)展具有重要的意義。
　　本文針對(duì)±800 kV特高壓直流線路可能帶給晉北地區(qū)500 kV變電站及與其直接連接的火力發(fā)電廠中的變壓器的直流偏磁問題展開了研究。主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）采用CDEGS軟件搭建了±800 kV晉北-江蘇特高壓直流換流站的接地極模型及土壤模型，針對(duì)接地極所在區(qū)域外、接地極所在區(qū)域內(nèi)的局部土壤電阻率的改變、不同層整體

3、土壤電阻率的改變及不同氣候條件下整體土壤電阻率的改變對(duì)地表電位分布的影響展開了研究。研究結(jié)果表明：接地極所在區(qū)域外任意土壤表層局部電阻率的改變，對(duì)地表電位的分布影響可忽略不計(jì)；接地極所在區(qū)域內(nèi)土壤電阻率的改變，即當(dāng)以接地極為中心，半徑為10000 m，高度為3 m的土壤電阻率的不斷升高時(shí)，距接地極中心5000 m范圍內(nèi)的地表電位迅速上升，而距接地極中心5000 m范圍外的地表電位隨局部土壤電阻率的升高幾乎不變；改變表層土壤（第一層厚度為

4、200 m）電阻率對(duì)地表電位影響最為明顯；干旱或者降雨發(fā)生時(shí)地表電位整體升高；表層土壤出現(xiàn)凍土層時(shí)，距離接地極中心91500 m范圍內(nèi)的地表電位明顯低于標(biāo)準(zhǔn)土壤模型下的地表電位，距離接地極中心91500 m范圍外的地表電位稍高于標(biāo)準(zhǔn)土壤模型下的地表電位。
　?。?）通過 MATLAB軟件搭建晉北地區(qū)交流系統(tǒng)模型，結(jié)合不同氣候條件下晉北地區(qū)的地表電位數(shù)據(jù)，計(jì)算了不同氣候條件下晉北地區(qū)500 kV變電站及與其直接連接的火力發(fā)電廠中變壓

5、器的偏磁電流的大小，并提出了采用串聯(lián)小電阻的方法來抑制偏磁電流。研究結(jié)果表明：晉北地區(qū)個(gè)別變電站和發(fā)電廠加裝小電阻抑制措施后，不能同時(shí)使晉北地區(qū)所有500 kV變電站及與其直接連接的火力發(fā)電廠的偏磁電流都減小，因此，在考慮用小電阻抑制晉北地區(qū)部分變電站和發(fā)電廠的偏磁電流的同時(shí)，還需顧及到串聯(lián)小電阻后對(duì)其周邊各變電站和發(fā)電廠偏磁電流的影響；給晉北地區(qū)朔州站和平城站主變壓器中性點(diǎn)串入3Ω的小電阻，神頭二電廠和忻州站主變壓器中性點(diǎn)串入5Ω的小