换流站接地引下线腐蚀预测方法研究.pdfVIP

中文摘要 摘 要 换流站接地装置的散流电流通过接地导体流入土壤，将会对接地导体产生电 化学腐蚀影响，而直流场的散流电流除交流分量外还包含直流分量，故接地导体 除了自然腐蚀与交流电化学腐蚀以外，还受到直流电化学腐蚀。由于接地引下线 更靠近地表，土壤含氧量更高，且流经接地引下线的电流密度最大，故接地引下 线的腐蚀情况通常比接地导体更为严重。此外，由于换流站主要由直流场、交流 场、交流滤波场三大场区组成，不同场区主设备的散流电流成分、幅值可能不同， 由此带来的电化学腐蚀影响可能不同，因此有必要开展换流站接地引下线的腐蚀 预测方法研究。同时，传统的接地导体三指标腐蚀预测方法仅考虑了交流电流与 土壤的腐蚀影响，故该方法不适用于换流站直流场接地引下线的腐蚀预测。基于 以上研究背景，本文开展了换流站接地引下线腐蚀预测方法研究，通过仿真试验、 模拟试验结合现场实测提出了不同场区接地引下线的腐蚀预测方法，主要研究内 容和成果如下： ① 提出了换流站直流场区不同区域散流电流的测量方法。进行了换流站散流 电流的分析，发现对于直流场高压极线区域，散流电流约等于正负极性镜像点泄 漏电流的差值，对于直流场中性极线区域，散流电流约等于泄漏电流。基于离散 傅里叶变换与最小二乘法原理，编写了散流电流交直流成分的提取程序。 ② 总结了交直流作用下接地导体的腐蚀特性规律。进行了交直流作用下接地 导体的腐蚀特性试验，发现直流电流对导体的腐蚀影响远大于同幅值交流电流， 且混流电流对导体的腐蚀影响近似等于各个成分单独作用下的影响之和；此外， 对于考虑环流情况下接地导体的腐蚀试验，发现直流环流会略微加速接地导体的 腐蚀速率，且导体的腐蚀具有集中效应，主要集中在拐角处外侧区域。 ③ 提出了换流站接地引下线的腐蚀预测方法。提出了等效腐蚀截面积占比概 念并构建了相应的物理模型，且针对换流站不同场区提出了对应的等效腐蚀截面 积占比的计算公式。通过对某±500kV 换流站接地引下线开挖检查验证了腐蚀预测 方法的准确性。 关键词：换流站；接地引下线；散流电流；腐蚀预测 I 英文摘要 Abstract The scattered current of the grounding device of the converter station flows into the soil through the grounding conductor, which will cause electrochemical corrosion to the grounding conductor. The scattered current of the DC field contains the DC component in addition to the AC component. Therefore, the grounding conductor is subjected to DC electrochemical corrosion in addition to natural corrosion and AC electrochemical corrosion. Since the grounding down conductor is closer to the surface, the soil has a higher oxygen content and the leakage current density flowing through the grounding down conductor is the largest, so the corrosion of the grounding down conductor is usually more serious than the grounding grid conductor. I