一种直流输电系统共用接地极安全检修方法技术方案

本发明专利技术公开了一种直流输电系统共用接地极安全检修方法，该方法针对共用接地极的两个直流输电系统，分别测量所述两个直流输电系统同时双极运行、同时单极运行、一个双极另一个单极运行三种工况下共用接地极入地端的对地电压、接触电压和跨步电压；以及测量一个直流系统停运，另一个直流系统从双极运行方式转变为单极运行方式的瞬间，共用接地极入地端产生的冲击电压。判断所述对地电压、接触电压、跨步电压和冲击电压是否超过人体安全电压标准，如超过人体安全电压，则共用接地极处于危险环境。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种接地极检修方法，具体地指。
技术介绍
目前，随着电力工业的高速发展，长距离、大容量直流输电技术成为大电网的前沿技术，我国已经建成多条超高压乃至特高压直流输电线路。为了节省土地资源，降低造价及施工成本，开展了直流输电系统共用接地极技术的研究工作，并在土500kV龙政直流输电系统与±500kV林枫直流输电系统两大直流输电系统成功实现了共用接地极的可靠运行。截止目前，两大直流输电系统共用接地极运行稳定可靠，但给其中一条直流输电系统带电运行而另外一条直流输电系统停电检修带来麻烦，主要表现在共用接地极极址及接地极线路上存在接触电势、对地电压及跨步电压等超过人体安全电压的问题，对检修作业人员存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足而提供，检测共用接地极极址及接地极线路上存在的接触电势、对地电压、跨步电压和冲击电势，为判断是否超过人体安全电压提供参考。实现本专利技术目的采用的技术方案是，包括以下步骤对共用接地极的两个直流输电系统，分别测量所述两个直流输电系统同时双极运行、同时单极运行、一个双极另一个单极运行三种工况下共用接地极入地端的对地电压、接触电压和跨步电压；以及测量一个直流系统停运，另一个直流系统从双极运行方式转变为单极运行方式的瞬间，共用接地极入地端产生的冲击电压；判断所述对地电压、接触电压、跨步电压和冲击电压是否超过人体安全电压标准，如超过人体安全电压，则共用接地极处于危险环境，检修需采取相应安全措施解除危险环境。在上述技术方案中，所述测量对地电压的具体方法是将直流模拟电源安放在换流站，通过共用接地极线路将电流注入直流接地极，SP将直流模拟电源的正极与共用接地极线路连接，将直流模拟电源的负极与换流站地网连接;测量接地极入地端终端杆塔导线对零电位参考点的电位差Ug，即得到共用接地极入地端导线对地电压。其中，所述零电位参考点与所述共用接地极之间的距离大于10km。在上述技术方案中，所述测量接触电压的具体方法是将直流模拟电源安放在换流站，通过共用接地极线路将电流注入直流接地极；在与直流接地极址附近设备的地面设置电极，测量所述地面设备上与地面距离为人触摸高度高的点与所述设置电极之间的电位差，即得到接触电压。在上述技术方案中，所述测量跨步电压的具体方法是取直流接地极入地端附近的两个测试点Pl和P2，将两个不极化电极分别放在所述两个测量点Pl和P2上；在所述两个测量点Pl和P2之间连接人体等效电阻；将直流模拟电源安放在换流站，通过共用接地极线路将电流注入直流接地极；测量所述人体等效电阻两端的电压，即得到测量点Pl和P2之间的跨步电压。在上述技术方案中，所述共用接地极入地端产生冲击电压U111==IRi，其中Ri=CiRg,式中，a为冲击系数，Ri为冲击电阻，Rg为工频接地电阻。所述共用接地极为水平环形接地极，该水平环形接地极的冲击系数a按下式计算《-丨35 + 3 3(/p)l,s式中，p为电阻率，Ii为冲击电流或雷电流的幅值，D为圆环导体的直径。采用本专利技术方法，能够为直流输电系统共用接地极检修提供切实可行的依据，确保检修时人员及设备安全，产生较好的社会经济效益。附图说明图1为本专利技术直流输电系统共用接地极安全检修方法的流程图；图2为龙政线和林枫线两个直流输电系统结构示意图；图3为接地极入地端对地电压测量结构示意图；图4为接地极入地端跨步电压测量结构示意图。具体实施例方式下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步的详细描述，但该实施例不应理解为对本专利技术的限制。如图2所示，本实施例以龙政线和林枫线两个直流输电系统为例说明本专利技术方法中各相关电压参数的测量。测量对地电压、接触电势和跨步电压时，将直流模拟电源安放在换流站，通过共用接地极线路将电流注入直流接地极，即将直流模拟电源的正极与共用接地极线路连接，将直流模拟电源的负极与换流站地网连接；模拟电流大小选择为三种工况下实际运行电流的大小，具体为(a)模拟两个直流输电系统同时双极运行工况下电流为60A ;(b)模拟两个直流输电系统同时单极运行工况下的电流为6000A ;(c)模拟两个直流系统中一个双极运行另一个单极运行工况下电流为3030A。如图1所示，直流输电系统共用接地极安全检修方法具体包括以下步骤步骤S101、对地电压的具体测量方法如下如图3所示，测量接地极入地端终端杆塔导线对零电位参考点的电位差Ug，即得到共用接地极入地端导线对地电压。步骤S102、接触电压的具体测量方法如下在与极址附近设备相距Im的地面设置电极，在测量所述设备上与地面距离为人触摸高度(本实施例为设备上距离地面为1.8m)的点与所设置的电极之间的电位差，即得到接触电压。步骤S103、跨步电压的具体测量方法如下如图4所示，取接地极入地端附近的两个测试点Pl和P2，将两个不极化电极分别放在所述测量点Pl和P2上。两个测试点Pl和P2之间的距离为人步幅的长度，本实施例中Pl和P2之间的距离取lm。在所述测量点Pl和P2之间连接有人体等效电阻R，本实施例中R取1400欧。测量所述人体等效电阻两端的电压，即得到测量点Pl和P2之间的跨步电压。步骤S104、下面分别用上述方法对两个直流输电系统同时双极运行，两个直流输电系统同时单极运行，一个双极运行另一个单极运行，三种工况下共用接地极入地端的对地电压、接触电势和跨步电压的现场测量进行说明。(I)两个直流系统同时双极运行时测量各种参数两个直流系统同时双极运行时，基于模拟直流电源测量的结果，运用换算电流的方式计算各种运行工况下的最大跨步电压，最大接触电势和共用接地极直流电阻及电位分布等参量。此时入地电流为不平衡电流为60A，与模拟电源测量时的50A电流相近，计算结果表明，此时的最大跨步电压为0. 027V，最大接触电势为0. 8126V，入地端电势为1. 56V。(2)两个直流系统同时单极运行时测量各种参数两个直流系统同时单极运行时，基于模拟直流电源测量的结果，运用换算电流的方式计算各种运行工况下的最大跨步电压，最大接触电势和共用接地极直流电阻及电位分布等参量。此时，系统的入地端电流为6000A，此时接地极入地端电势大小162. 22V，根据实际测量表明，此时，极址范围内最大跨步电压为2. 696V，最大接触电势为80. 56V，由于此时直流电流较大，对20km范围内变压器直流偏磁有显著影响，在此期间，附近变压器有明显噪声。(3)两个直流系统中，一个系统双极运行，另外一个系统单极运行时各种参数基于模拟直流电源测量的结果，运用换算电流的方式计算各种运行工况下的最大跨步电压，最大接触电势和共用接地极直流电阻及电位分布等参量。此时，入地电流为最大为3030A，接地极入地端电势大小为87. 568V，极环附近的最大跨步电压为1. 3615V，最大接触电势为41.035V。(4) 一个直流系统停运，另外一个直流系统从双极运行方式转变为单极运行方式的瞬间，接地极入地端产生的冲击电压参数。此情况下，电流在瞬间由30A突变为3000A，电流的最大幅值为3000A，测量冲击电流通过接地极流向大地时的接地体和土壤呈现的综合接地电阻，即为冲击接地电阻。冲击接地电阻与工频接地电阻不同，因为冲击电流的幅值通常较大，可引起土壤放电,而且冲击电流的等值频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流输电系统共用接地极安全检修方法，其特征在于：对共用接地极的两个直流输电系统，分别测量所述两个直流输电系统同时双极运行、同时单极运行、一个双极另一个单极运行三种工况下共用接地极入地端的对地电压、接触电压和跨步电压；以及测量一个直流系统停运，另一个直流系统从双极运行方式转变为单极运行方式的瞬间，共用接地极入地端产生的冲击电压；判断所述对地电压、接触电压、跨步电压和冲击电压是否超过人体安全电压标准，如超过人体安全电压，则共用接地极处于危险环境，检修需采取相应安全措施解除危险环境。

【技术特征摘要】
1.一种直流输电系统共用接地极安全检修方法，其特征在于 对共用接地极的两个直流输电系统，分别测量所述两个直流输电系统同时双极运行、同时单极运行、一个双极另一个单极运行三种工况下共用接地极入地端的对地电压、接触电压和跨步电压；以及测量一个直流系统停运，另一个直流系统从双极运行方式转变为单极运行方式的瞬间，共用接地极入地端产生的冲击电压； 判断所述对地电压、接触电压、跨步电压和冲击电压是否超过人体安全电压标准，如超过人体安全电压，则共用接地极处于危险环境，检修需采取相应安全措施解除危险环境。2.根据权利要求1所述直流输电系统共用接地极安全检修方法，其特征在于，所述测量对地电压的具体方法是 将直流模拟电源安放在换流站，通过共用接地极线路将电流注入直流接地极，即将直流模拟电源的正极与共用接地极线路连接，将直流模拟电源的负极与换流站地网连接； 测量接地极入地端终端杆塔导线对零电位参考点的电位差Ug，即得到共用接地极入地端导线对地电压。3.根据权利要求2所述直流输电系统共用接地极安全检修方法，其特征在于所述零电位参考点与所述共用接地极之间的距离大于10km。4.根据权利要求1所述直流输电系统共用接地极安全检修方法，其特征在于，所述测量接触电压的具体方法是 将直流模拟电源安放在换流站，通过共用接地极线路将电流注入直流接地极； 在与直流接地极址附近设备的地...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国满，尹洪，吴启进，金哲，朱传刚，孙忠慧，张晓春，
申请(专利权)人：湖北省电力公司检修分公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：