[发明专利]换流站接地极对附近变电站接地网的电腐蚀性评价方法

说明书

换流站接地极对附近变电站接地网的电腐蚀性评价方法，属于电力系统运行安全领域,包括下述内容：（1）计算换流站接地极的等效运行时间；（2）计算单位时间变电站接地网的电腐蚀深度；（3）计算换流站接地极整个寿命周期内变电站接地网的电腐蚀深度=用变电站接地网每年的电腐蚀深度乘以换流站接地极的等效运行时间。本发明针对实际的换流站接地极具有额定电流大而等效运行时间短的特点，提出采用电腐蚀深度作为评价指标，避免采用地电位升或电流密度来评价换流站接地极对附近埋地金属构件的电磁影响的不合理性。给出了变电站接地网电腐蚀深度的计算式，该公式简便，易于工程人员计算。

技术领域

本发明属于电力系统运行安全领域，具体涉及换流站接地极对埋地金属构件的电磁影响分析，尤其是换流站接地极对变电站接地网的电磁影响分析。

背景技术

由于建设用地的日趋紧张，换流站直流接地极极址附近不可避免出现变电站、火电厂、风电场、输气管道和铁路等。经直流接地极注入的电流带来主要危害有：(1) 直流电流流过具有接地系统的电气设施，影响电气设施的正常运行，即直流偏磁问题；(2) 土壤中的直流电流场会导致埋地金属设施产生电腐蚀或者阴极保护运行异常等。对于前者，直流偏磁问题已得到电力行业充分重视，已有许多直流偏磁抑制装置投入运行。而对于后者，土壤中的直流电流场对埋地金属设施的电腐蚀影响目前尚缺乏有效评估方法，这给当前直流输电工程建设和运行留下了巨大的安全隐患。目前，人们常用地电位升或电流密度来评价换流站接地极对附近埋地金属构件的电磁影响，这种评价方法适用于换流站接地极运行时间较长的场合。由于实际的换流站接地极具有额定电流大而等效运行时间短的特点，故采用地电位升或电流密度的评价方法不太合理。

发明内容

本发明提出了一种新的换流站接地极对附近埋地金属构件的电磁影响评价方法，即采用电腐蚀深度的评价方法。该方法充分考虑了换流站接地极等效运行时间短的特点，更具有科学性和合理性。

一种换流站接地极对附近变电站接地网的电腐蚀性评价方法，包括下述内容：

1、计算换流站接地极的等效运行时间。

2、计算单位时间变电站接地网的电腐蚀深度。

变电站接地网每年的电腐蚀深度为

S为接地网所用的热镀锌扁钢的截面积，R为单位长度电阻，ρ_钢为密度，ρ_土为土壤电阻率，L为接地网中心距换流站接地极距离，ρ为热镀锌扁钢的摩尔质量，n为钢变成铁离子失去电子数，F为法拉第常数；

3、计算换流站接地极整个寿命周期内变电站接地网的电腐蚀深度。用变电站接地网每年的电腐蚀深度乘以换流站接地极的等效运行时间即可求出。

本发明充分考虑了换流站接地极等效运行时间短的特点，采用电腐蚀深度作为评价换流站接地极对附近埋地金属构件的电磁影响的指标，并给出了换流站接地极使用寿命期间的变电站接地网电腐蚀深度的具体计算方法。

本发明针对实际的换流站接地极具有额定电流大而等效运行时间短的特点，提出采用电腐蚀深度作为评价指标，避免采用地电位升或电流密度来评价换流站接地极对附近埋地金属构件的电磁影响的不合理性。给出了变电站接地网电腐蚀深度的计算式，该公式简便，易于工程人员计算。

附图说明

图1为电腐蚀深度计算模型。

图中，换流站接地极注入电流为I，换流站接地极圆环中心距离变电站接地网中心距离为L。

具体实施方式

一种换流站接地极对附近变电站接地网的电腐蚀性评价方法，包括下述内容：

1、计算换流站接地极的等效运行时间。