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第２９卷第４期
２００８年４月
电力建设
ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ
Ｖ０１．２９Ｎｏ．４
Ａｐｒ，２００８±８００ｋＶ复龙换流站共用接地极设计特点 戚迎，钟伟华，戚乐
（中南电力设计院，武汉市，４３００７１）
［摘要】向家坝一上海＋８００ｋＶ特高压直流复龙换流站接地极按三站共用接地极设计，共用接地极相比常规独立接地极有其设计特点和技术难点。在共用接地极设计系统运行条件的选取、共用接地极布置方案、导流系统设计、馈电材料选择、大电流接地极对电力系统的影响等方面．其设计研究成果可为 后续工程提供借鉴。
［关键词】共用接地极；分体式；紧凑形；高硅铸铁；独立导流；电力系统影响
中图分类号：ＴＭ７２１．１文献标志码：Ｂ文章编号：１０００—７２２９（２００８）０４－００１６－０４
Ｏ引言
研讨、比较、论证。
金沙江一期工程前期规划选址受地理条件的限制，送端的溪洛渡左岸、溪洛渡右岸和向家坝３个配套换流站站址和极址均选在了宜宾市高县、筠连县、长宁县等方圆仅数十公里的范围内。如果这３个换流站中的任何１个采用单极大地回路方式运行．均有可能对周边中性点接地的变压器产生影响［ｉ－２］。为减少接地极对环境的影响．解决直流输电接地极选址难问题，提高直流接地极使用效率．根据国家电网公司有关会议纪要的要求．本期向家坝复龙换流站接地极按共用接地极设计．不仅满足本期复龙换流站的正常运行。还满足远期复龙、溪洛渡左和溪洛渡右３个换流站的正常运行。
１工程概况
’
向家坝一上海特高压直流输电工程额定输送功率为６４００ＭＷ，额定直流电压±８００ｋＶ，额定直流电流４０００Ａ．直流线路长度约２０７１ｋｍ。
复龙换流站接地极是送端复龙换流站的重要组成部分。特高压直流系统输送额定直流电流较常规直流系统３０００Ａ大：复龙换流站接地极按共用接地极设计，需满足复龙、溪洛渡左和溪洛渡右３个换流站的正常运行．其中任意两站单极运行时接地极允许电流需达到８０４０Ａ．如此大的直流电流流经接地极址，在国内乃至世界范围内尚属首次。相比独立接地极设计，共用接地极设计技术难度大，设计难点多，共用接地极设计方案的确立经历了反复的计算、２设计方案特点
环境污染与防治
２．１系统运行条件的选取
金沙江一期每个直流系统的额定电流为４０００Ａ，最大过负荷电流为４５００Ａ（２ｈ），最大暂态电流为６０００Ａ（３ｓ），不平衡电流为４０Ａ。由于各个直流系统建设周期不同和多换流站（长时间）持续地同时出现同极性大地返回方式运行的可能性极小．应结合影响接地极设计尺寸的运行工况的概率．按以下组合确定：
（１）额定电流取最大的一个直流系统以单极大地回路方式运行电流与其他双极系统不平衡的电流之和。即４０８０Ａ．持续运行时间６个月。
（２）一站单极运行时最大暂态电流取６０８０Ａ，即一个换流站的暂态电流和另两个换流站的不平衡电流之和。最大暂态电流持续运行时间３ｓ。
（３）两站同时单极运行时最大允许电流取８０４０Ａ，在计算共用接地极最大跨步电压时采用。
（４）不平衡电流为３个直流系统不平衡电流之和。即１２０Ａ。
（５１共用接地极的设计寿命为各个直流输电系统分别以阳极运行的安时数之和．设计取为９０ＭＡｈ。
２．２共用接地极布置方案
工程初步设计阶段推荐共乐和东阳２个极址点．均位于复龙换流站以东。距复龙换流站直线距离分别为７２ｋｍ和７５ｋｍ。共用接地极采用分体式（共
工程编号：４０８３５２Ｃ
收稿日期：２００８—０２—２２
作者简介：戚迎（１９７８一），女，本科，工程师，主要从事直流输电工程电气设计及研究。
第４期０，－８００ｋＶ复龙换流站共用接地极设计特点・１７・
乐＋东阳两极址联合运行）和紧凑型（共乐极址独立运行）布置型式。
２．２．１分体式（共乐＋东阳两极址联合运行）电极布置方案
共乐、东阳两极址联合运行方案设计原理为：
（１）两极址相距６ｋｍ，通过架空导线连接，运行时各极址的入地电流根据极址接地电阻值分配。
（２）两极址导流系统按３个独立系统设计，保证运行可靠性。布置见图１。
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图１分体式电极布置示意图
２．２．２紧凑型电极布置方案
紧凑型电极布置设计原理：在有限的可利用地形上采用同心多圆环的电极布置以增加散流区域。根据各个极环电流分配情况在极环上加装均流装置。通过均流装置强迫各个极环上的电流分配来控制地面上的跨步电压．从而克服常规圆环方案电极环屏蔽效应导致的电流自然分配现象．使各个极环上的跨步电压满足运行要求。本工程采用水平五圆环电极布置型式，电极布置如图２所示。
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图２紧凑型电极布置示意图
通过中南电力设计院自主开发的ＥＴＴＧ接地极计算程序演算后，两方案完全满足各项技术指标的
运行要求。
２．３导流系统设计
（１）共用接地极导流系统按３回直流接地极各自独立设计，以保证接地极系统安全、可靠、稳定运行。
（２）采取接地极线路直接接至独立的中心进线构架（塔）、电缆引流至电极的布置方式，不采用常规中心塔一分支塔方式。
（３）导流电缆采用内外环各４个引流支路、每个引流支路采用２根导流电缆的并联连接方式．见图３。
图３并联连接方式
（４）导流电缆采用单芯６ｋＶＸＬＰＥ一５００（ＹｊＶ铂一６）的铜电缆。
２．４馈电材料选择
表１对各种馈电材料进行了优缺点对比．并评价其在共用接地极工程中的应用可行性。
通过对目前常用馈电材料的特性分析．并结合．工程极址情况与系统运行、设计条件，采用高硅铸铁作为共用接地极的馈电材料。
２．５接地极线路隔离开关设置
常规独立接地极线路从换流站通过引流导线直接接人接地极．在引流导线入地点端不需装隔离开关设备。共用接地极３回线路分别从复龙、溪洛渡左和溪洛渡右３个换流站引入共用共乐和东阳接地极。是否需在各直流系统入地点处加装隔离开关。经论证得到以下结论：
（１）复龙换流站接地极各直流系统接地极端加或者不加隔离开关．从运行维护人员人身安全方面考虑，都不存在问题。
（２）各直流系统接地端若加装隔离开关，工程实施可行性高，投资费用增加小。但关断大电流隔离开关产品国内尚无成熟制造运行经验．在大电流导通情况下，若出现因开关接触不良等问题。无法有效开断，则加大了直流系统的故障率。
（３）隔离开关操作电源引入有一定困难。
（４）加装的隔离开关设置在接地极址中心塔附
’１８‘电力建设第２９卷
近，远离换流站，运行维护不便。‘
本共用接地极导流系统按各自独立设计．在极址中心布置３基中心塔．３回接地极线路分别经各中心
塔引线接人电极。考虑运行、检修人员的人身安全．可充分利用本工程引流方式的独特性，在中心塔引下至管形母线的连接处采用活接头的设备连接方式．以达到断开线路的效果。
２．６大电流接地极设计对周围环境的影响大电流接地极设计对周围环境的影响主要表现为对极址附近电力变压器的影响。高压直流输电系统在单极大地回线运行方式下将引起极址附近大地电位升高。导致中性点接地的变压器发生直流偏磁。随着单极大地回线运行方式时直流输送功率的增加．某些流过较大直流分量的变压器可能会发生磁饱和。导致系统正常运行时。变压器上出现振动加剧、噪声增大、局部过热等问题．既影响变压器本身的安全，也会影响电网的正常运行。共用接地极与常规接地极相比．人地电流更大。采用共用接地极方案很可能引起更多的直流电流流入交流变压器中。
表２列出共用接地极附近主要５００ｋＶ、２２０ｋＶ变电站流过中性点接地变压器的直流电流值。
由表２知。接地极人地电流为４０８０Ａ时。流入交流系统的直流电流较小．接地极人地电流对电力系统的影响均未超过典型变压器允许值。但必须指出。当入地电流为８０４０Ａ时．人地电流可能会对宜
国际法学表２流过各变压器中性点直流电流
宾、龙头等少数变电站的变压器产生一定的影响。
研究结果表明．采用在变压器中性点上装设电容器的措施可以有效抑制和消除流过中性点的直流电流。且在变压器中性点装设的电容器数量较少，不需要采取特殊的绝缘措施。因此．共用接地极运行时．若对周围中性点接地变压器产生影响，可以采取在变压器中性点上装设电容器的措施．有效抑制和
第４期＋８００ｋＶ复龙换流站共用接地极设计特点・１９・表３主要工程量及环境影响比较表
消除流过其中性点的直流电流。
３共用接地极优越性
表３以紧凑型共用接地极为例．与三站独立接
地极比较．体现三站共用接地极的优越性。
４结语
复龙换流站共用接地极是我国迄今为止唯一的
三回直流系统共用接地极．对其的研究、设计和建设
将为今后更多的两个（或多个）直流系统共用接地极
提供强有力的技术支撑和宝贵的运行经验。
５参考文献
【１】曾连生．金沙江一期ＵＨＶＤＣ工程换流站共用接地极的研究ｍ．
电力建设，２００７，２８（９）：８—１２．
【２】黎亮，蔡上，聂国一．向家坝换流站共用接地极研究叨．电力
建设，２００７，２８（６）：１７—１９．
ＤｅｓｉｇｎＦｅａｔｕｒｅｓｏｆ＋＿８００ｋＶＦｕｌｏｎｇＣｏｎｖｅｒｔｅｒＳｔａｔｉｏｎＣｏｍｍｏｎＧｒｏｕｎｄＥｌｅｃｔｒｏｄｅ
ＱＩＹｉｎｇ，ＺＨＯＮＧＷｅｉ－ｈｕａ，ＱＩＬｅ
（ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈｅｍＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｕｈａｎ４３００７１，Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ＦｕｌｏｎｇｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｔａｔｉｏｎｏｆＸｉａｎｇｊｉａｂａ－Ｓｈａｎｇｈａｉ士８００ｋＶＵＨＶＤＣｌｉｎｅｈａｓａｃｏｎｌｎｌｏｎｇｒｏｕｎｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｈａｒｅｄｂｙ３ｓｔａｔｉｏｎｓ，ｗｈｉｃｈｈａｓｉｔｓｏ籼ｄｅｓｉｇｎａｎｄｔｅｃｈｎｉｃａｌｃｈａｌｌｅｎｇｅｓｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｒｅｇｕｌａｒｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｇｒｏｕｎｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｄｅｓｉｇｎｓｔｕｄｙｉｎｓｕｃｈａｓｐｅｃｔｓａｓｏｐｅｒａｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｅｌｅｃｔｉｏｎａｎｄａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｏｆｃｏｍｍｏｎｇｒｏｕｎｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅ，ｄｉｖｅｒｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎ，ｆｅｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｅｆｆｅｃｔｏｆｌａｒｇｅｇｒｏｕｎｄｅｌｅｃｔｒｏｄｅｃｕｒｒｅｎｔｏｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，ｅｔｃ．，ｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｆｏｌｌｏｗｉｎｇ－ｕｐｐｒｏｊｅｃｔｓ．
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壁加热器消耗热能形。，常规加热器消耗形：，显然
形，比形：小得多。脉冲电热除冰方法可以用在飞行
机翼除冰、汽车除冰和立交桥道路表面除冰。
中国特社会主义道路７参考文献
【１】【２】ｐ】蒋兴良，易辉．输电线路覆冰及防护【Ｍ】．北京：中国电力出版社，
２００２．
Ｊ．ＬＬａｆｏｒｔｅ，Ｍ．Ａ．Ａｌｌａｉｒｅ。Ｊ．Ｌａｎａｎｌｍｅ．Ｓｔａｔｅ－－ｏｆ—ｔｈｅ—ａｒｔｏｎｐｏｗｅｒ
ｌｉｎｅｄｅ－ｉｃｉｎｇ［ｆ１．ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＲｅｓｅａｒｃｈ（Ｓ０１６９—８０
９５），１９９８。４６：
１４３－１５８
Ｃ．Ｈｏｒｗｉｌｌ．Ｃ．Ｃ．Ｄａｖｉｄｓｏｎ，Ｍ．Ｇｒａｎｇｅｒ，Ａ．Ｄｅｆｙ．Ａｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ
ＨＶＤＣｔｏｔｈｅｄｅ－ｉｃｉｎｇｏｆｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓ【Ｃ】．Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅａｎｄｅｘｈｉｂｉｔｉｏｎ，２００５，２００６．ＩＥＥＥＰＥＳｖｏｌ－
ｕｌｎｅ，５２９—５３４．
【４】Ｖ．ＰＥＴＲＥＮＫＯ，Ｃ．ＳＵＬＬＩＶＡＮ．Ｍｅｔｈｏｄｓａｎｄｓｙｓｔｅｍｓｆｏｒｒｅｍｏｖｉｎｇ
ｉｃｅｆｒｏｍｓｕｒｆａｃｅｓ【Ｐ】．ＵＳ：ｐＣ’ＩｙＵＳ９９／２８３３０（ＣＩＰ），１９９９－１１－３０．
【５】ＪｏｓｈｕａＤ．ＭｃＣｕｒｄｙ，ＣｈａｒｌｅｓＲ．ＳｕｌｌｉｖａｎａｎｄＶｉｃｔｏｒＦ．Ｐｅｔｒｏｎｋｏ．Ｕｓ－
ｉｎｇｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃｌｏｓｓｅｓｔｏｄｅ－ｉｃｅｐｏｗｅｒ
ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｎｅｓｗｉｔｌｌ１００ｋＨｚ
ｈｉｇｌＩ－ｖｏｌｔａｇｅｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ【Ｃ】．Ｉｎｄｕｓｔｒｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ２００１，
Ｔｈｉｒｔｙ－ｓｉｘｔｈＩＡ￥ａｎｎｕａｌｍｅｅｔｉｎｇｃｏｎｆｅｒｅＩＩＰ．，ｅｒｅｃｏｒｄｏｆｔｈｅ２００１
ＩＥＥＥ，Ｖｅｌ．４，２５１５－２５１９．
【６】Ｖ．Ｆ．Ｐｅｔｒｅｎｋｏ，Ｍ．Ｈｉｇａ，Ｍ．Ｓｔａｒａｓｔｉｎ，ａｎｄＬＤｅｒａｓｈ．Ｐｕｌｓｅｅｌｅｃ—
ｔｒｏｔｈｅｒｍａｌｄｅ－ｉｃｉｎｇ【Ｃ】．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＴｈｉｒｔｅｅｎｔｈ（２００３）Ｉｎｔｅｒ－
河南省高等教育自学考试ｎａｔｉｏｎａｌＯｆｆｓｈｏｒｅａｎｄＰｏｌａｒ
ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．２００３，４３４—
４３８．
【７】胡小华，魏锡文，陈蓓．输电线路防覆冰材料的研究进展叨．
获得性遗传
材料保护。２００６，３９（３）：３６－３８．
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