[发明专利]一种接地极用焦炭温升特性分析的实验装置及方法

说明书

本发明提供了一种接地极用焦炭温升特性分析的实验装置及方法，包括恒流电源和筒体，所述筒体的上端覆盖有上金属盖，所述筒体的下端覆有下金属盖，所述恒流电源的正极通过导线与所述上金属盖相连接，所述恒流电源的负极通过导线与所述下金属盖相连接；该装置和方法不仅极大地减少电压测电极和焦炭之间的接触电阻，进一步提高了待测品电压的稳定性，从而准确获得温升过程中焦炭的电阻率，得到焦炭样品电阻率随温度的变化曲线，而且可以获得温升后焦炭样品中各种物质成分的含量，从而为研究焦炭的老化过程提供方法和依据。

技术领域

本发明属于直流输电领域，特别涉及一种接地极用焦炭温升特性分析的实验装置及方法，适用于对焦炭的温升特性进行分析。

背景技术

我国能源和需求的分布特点，决定了我国需要建设大容量电力传送通道传输电能。直流输电因其在经济上和运行控制上的优势也得到了大力发展。与超高压交流输电相比，直流输电有着明显的优势。在运行控制方面，直流输电可以连接不同步的若干区域电网，解决了大电网实时潮流控制的困难，增强了电网的稳定性、灵活性和可靠性；另外它还为新能源上网提供了便捷。在经济性方面，它不仅输电容量大、电能损耗小，而且在直流输电建设施工中，线路造价低，装置使用少，节省了大量的电缆和装置费用。而且随着电力电子装置的价格走低，直流输电成本也逐年下降，同时其输电走廊窄也节省了大量的征地费用。因此直流输电越来越受到人们的重视和青睐。近年来我国也建成了越来越多的高压、超高压直流远距离输电线路。

接地系统是直流输电中非常重要的一部分，相对于交流接地系统来说，直流接地系统面临着更大的压力，不仅要在短时间内将大的故障电流导入大地，而且还要在单极大地回线方式运行状况下长时间通过额定电流，这样的运行方式就对接地的可靠性和稳定性提出了极高的要求。

煅烧石油焦炭是目前唯一成功使用的铺设于接地极周围的填充材料，将接地极本体埋设在焦炭床中，可大大减缓馈电材料的腐蚀。同时焦炭床间接增大了接地极和土壤的接触表面积，降低了与土壤交界处的电流密度，从而限制了土壤发热，防止了土壤板结导致接地电阻过大等一系列问题等。继1990年南桥±500kV直流接地极连续发生两次重大烧毁事故后，业内开始关注接地极的运行状况，研究分析事故原因。经开挖检查，调查研究后发现，事故的原因主要是由于接地极周围焦炭在运行过程中逐渐老化,随着运行年限增加,接地极金属电解腐蚀速率增加，最终导致接地极烧毁事故。温升是造成焦炭老化的一个重要原因，目前还没有十分有效的方法对焦炭的温升特性进行分析，进而研究其老化过程。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种接地极用焦炭温升特性分析的实验装置及方法，研究焦炭的老化过程，为接地极的安全稳定运行提供参考和依据。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种接地极用焦炭温升特性分析的实验装置，包括恒流电源和筒体，所述筒体的上端覆盖有上金属盖，所述筒体的下端覆有下金属盖，所述恒流电源的正极通过导线与所述上金属盖相连接，所述恒流电源的负极通过导线与所述下金属盖相连接。

进一步，所述筒体内夯实填装有焦炭粉末。

进一步，所述焦炭粉末的密度为1.0g/cm³。

进一步，所述筒体内插入热电偶和测电极，所述热电偶和所述测电极与所述筒体相离的一端均与多功能数据记录仪相插接。

进一步，所述热电偶有三个，三个所述热电偶等间距设置，且三个所述热电偶沿着竖直方向依次插入所述筒体内。

进一步，所述测电极有两根，两根所述测电极间隔设置，且沿水平方向插入所述筒体内。

进一步，所述实验装置放置于90度的恒温鼓风干燥箱中升温。

进一步，包括以下步骤：