[發明專利]換流站接地極對附近變電站接地網的電腐蝕性評價方法

在審

• 申請號: 202010768768.9
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN111912776A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 成小勝;時偉光;郝成龍;王克勝;高峰;張崢;柴文
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司檢修分公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N17/02
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

換流站接地極對附近變電站接地網的電腐蝕性評價方法，屬于電力系統運行安全領域,包括下述內容：（1）計算換流站接地極的等效運行時間；（2）計算單位時間變電站接地網的電腐蝕深度；（3）計算換流站接地極整個壽命周期內變電站接地網的電腐蝕深度=用變電站接地網每年的電腐蝕深度乘以換流站接地極的等效運行時間。本發明針對實際的換流站接地極具有額定電流大而等效運行時間短的特點，提出采用電腐蝕深度作為評價指標，避免采用地電位升或電流密度來評價換流站接地極對附近埋地金屬構件的電磁影響的不合理性。給出了變電站接地網電腐蝕深度的計算式，該公式簡便，易于工程人員計算。

技術領域

本發明屬于電力系統運行安全領域，具體涉及換流站接地極對埋地金屬構件的電磁影響分析，尤其是換流站接地極對變電站接地網的電磁影響分析。

背景技術

由于建設用地的日趨緊張，換流站直流接地極極址附近不可避免出現變電站、火電廠、風電場、輸氣管道和鐵路等。經直流接地極注入的電流帶來主要危害有：(1) 直流電流流過具有接地系統的電氣設施，影響電氣設施的正常運行，即直流偏磁問題；(2) 土壤中的直流電流場會導致埋地金屬設施產生電腐蝕或者陰極保護運行異常等。對于前者，直流偏磁問題已得到電力行業充分重視，已有許多直流偏磁抑制裝置投入運行。而對于后者，土壤中的直流電流場對埋地金屬設施的電腐蝕影響目前尚缺乏有效評估方法，這給當前直流輸電工程建設和運行留下了巨大的安全隱患。目前，人們常用地電位升或電流密度來評價換流站接地極對附近埋地金屬構件的電磁影響，這種評價方法適用于換流站接地極運行時間較長的場合。由于實際的換流站接地極具有額定電流大而等效運行時間短的特點，故采用地電位升或電流密度的評價方法不太合理。

發明內容

本發明提出了一種新的換流站接地極對附近埋地金屬構件的電磁影響評價方法，即采用電腐蝕深度的評價方法。該方法充分考慮了換流站接地極等效運行時間短的特點，更具有科學性和合理性。

一種換流站接地極對附近變電站接地網的電腐蝕性評價方法，包括下述內容：

1、計算換流站接地極的等效運行時間。

2、計算單位時間變電站接地網的電腐蝕深度。

變電站接地網每年的電腐蝕深度為

S為接地網所用的熱鍍鋅扁鋼的截面積，R為單位長度電阻，ρ_鋼為密度，ρ_土為土壤電阻率，L為接地網中心距換流站接地極距離，ρ為熱鍍鋅扁鋼的摩爾質量，n為鋼變成鐵離子失去電子數，F為法拉第常數；

3、計算換流站接地極整個壽命周期內變電站接地網的電腐蝕深度。用變電站接地網每年的電腐蝕深度乘以換流站接地極的等效運行時間即可求出。

本發明充分考慮了換流站接地極等效運行時間短的特點，采用電腐蝕深度作為評價換流站接地極對附近埋地金屬構件的電磁影響的指標，并給出了換流站接地極使用壽命期間的變電站接地網電腐蝕深度的具體計算方法。

本發明針對實際的換流站接地極具有額定電流大而等效運行時間短的特點，提出采用電腐蝕深度作為評價指標，避免采用地電位升或電流密度來評價換流站接地極對附近埋地金屬構件的電磁影響的不合理性。給出了變電站接地網電腐蝕深度的計算式，該公式簡便，易于工程人員計算。

附圖說明

圖1為電腐蝕深度計算模型。

圖中，換流站接地極注入電流為I，換流站接地極圓環中心距離變電站接地網中心距離為L。

具體實施方式

一種換流站接地極對附近變電站接地網的電腐蝕性評價方法，包括下述內容：

1、計算換流站接地極的等效運行時間。