直流输电接地极线路
脉冲注入法用于直流输电系统接地极线路故障测距
脉冲注入法用于直流输电系统接地极线路故障测距张怿宁;郝洪民;李京;李录照【摘要】In this paper,the external injected pulse signal's propagation process in the grounding electrode lines of high-voltage direct current (HVDC) transmission system in bipolar operation mode is analyzed.On this basis,a fault location method for grounding electrode lines is presented using injected pulse signals.This method is to detect line faults by injecting pulse signals at the beginning of the grounding electrode lines periodically.After the line fault is determined,the fault location is detected by changing the width and polarity of the injected pulse signal.Finally,the fault location result is obtained in the form of the average value.On the PSCAD/EMTDC simulation platform,the bipolar HVDC transmission system simulation model is built for fault location analysis of grounding electrode lines ing MATLAB to process the simulation waveform data,it is indicated that the proposed fault location method is feasible.%分析了直流输电系统在双极运行方式下,外部注入脉冲信号在接地极线路上的传播过程,提出一种利用注入脉冲信号的直流输电系统接地极线路故障测距方法.该方法通过周期性地从接地极线路始端注入脉冲信号探测线路是否发生故障,在判断线路发生故障后,通过改变注入脉冲信号的宽度和脉冲极性探测故障点位置,最后以取平均值的方式得到故障测距结果.以PSCAD/EMTDC为仿真平台,搭建了直流输电系统在双极运行方式下的接地线路故障测距仿真模型,并借助MATLAB对仿真波形数据进行分析,仿真结果表明该方法是可行的.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2016(032)012【总页数】6页(P63-68)【关键词】高压直流输电;接地极线路;脉冲注入法;故障测距【作者】张怿宁;郝洪民;李京;李录照【作者单位】中国南方电网超高压输电公司检修试验中心,广东广州510663;山东理工大学智能电网研究中心,山东淄博255000;山东理工大学智能电网研究中心,山东淄博255000;山东科汇电力自动化股份有限公司,山东淄博255087;山东科汇电力自动化股份有限公司,山东淄博255087【正文语种】中文【中图分类】TM77高压直流输电以其独特的优势，在我国得到了快速的发展。
高压直流输电的优势
高压直流输电的优势和应用及其展望京江学院J电气0802 3081127059 陈鑫郁简单的讲，直流输电是先将交流电通过换流器变成直流电，然后通过直流输电线路送出。
在受电端再把直流电变成交流电，进入受端交流电网。
直流输电系统由换流(逆变)站、接地极、接地极线路和直流送电线路构成。
直流输电具有传输功率大，线路造价低，控制性能好等特点，是目前世界发达国家作为解决高电压、大容量、长距离送电和异步联网的重要手段。
直流输电( HVDC)的发展历史到现在已有百余年了，在输电技术发展初期曾发挥作用，但到了20 世纪初，由于直流电机串接运行复杂，而高电压大容量直流电机存在换向困难等技术问题，使直流输电在技术和经济上都不能与交流输电相竞争，因此进展缓慢。
20 世纪50 年代后，电力需求日益增长，远距离大容量输电线路不断增加，电网扩大，交流输电受到同步运行稳定性的限制，在一定条件下的技术经济比较结果表明，采用直流输电较为合理，且比交流电有较好的经济效益和优越的运行特性，因而直流电重新被人们所重视。
1 高压直流输电高压直流输电基本原理高压直流输电的定义：发电厂发出的交流电，经整流器变换成直流电输送至受电端，再用逆变器将直流电变换成交流电送到受端交流电网。
直流输电的一次设备主要由换流站（整流站和逆变站）、直流线路、交流侧和直流侧的电力滤波器、无功补偿装置、换流变压器、直流电抗器以及保护、控制装置等构成。
高压直流输电的技术特点（1）高压直流输电输送容量更大、送电距离更远。
（2）直流输送功率的大小和方向可以实现快速控制和调节。
（3）直流输电接入系统是不会增加原有电力系统的短路电流容量的，也并不受系统稳定极限的限制。
（4）直流输电是可以充分利用线路的走廊资源，线路的走廊宽度大致为交流输电线路的一半，并且送电容量相比前者更大。
（5）直流输电工程运行时，无论任一极发生故障时，另一极均能继续运行，并可以发挥过负荷能力，保持输送功率不变或最大限度的减少输送功率的损失。
_500kV直流输电线路接地极工程施工测量
作者简介:张君(1975-),男,山东阳谷人,工程师,从事送电线路工作。
收稿日期:2006-05-12±500kV 直流输电线路接地极工程施工测量张 君,刘德鸿(青海送变电工程公司,青海西宁810001)摘 要:±500kV 直流输电线路接地极极址工程施工测量与输电线路施工测量有许多不同之处,主要表现在以下几个方面。
(1)首先要建立一个以极环圆心(即中心塔)为中心的平面坐标系为测量基准;(2)接地极址塔位需要根据设计给出的平面坐标与高差值重新补出丢失的塔位桩;(3)极环由于是两个连续不断的同心圆,且由于受极址地表树木、房屋等障碍物的影响,为方便极环放样及保证测量的准确度,可根据极环半径、圆心角、弦长及对应的角度之间的关系式,计算并定出极环在地面的投影;(4)极环槽底的高差控制应以极环中心点处地面为基准点,根据断面图中的设计值确定极环上任意点的开挖深度。
关键词:输电线路; 接地极环; 施工测量; 放样中图分类号:TM721 文献标识码:B 文章编号:1006-8198(2007)02-0046-04G rounding Polar Engineering Constructing Measurement of±500kV Direct Current T ransmission LineZHAN G J un ,L IU De -hongAbstract :It possesses several differences between grounding polar site constructing measurement of ±500kV DC transmission line and the constructing measurement of the common transmission line ,it mainly represents the fol 2lowing aspects :(1)first sets a plane coordinate system as the measurement basis ;(2)grounding polar site should add the lost tower site peg ;(3)because polar ring composes of two continuous concentric circles ,the projection of polar ring can be measured according to the dependence among radius ,center angle ,chord length and corresponding an 2gle ;(4)the altitude difference control of polar ring groove bottom should consider the center ground of polar ring as the datum mark ,and confirm the dig depth on artibary point of polar ring according to the design value of sectional drawing.K eyw ords :transmission line grounding polar ring ; constructing measurement ; lofting1 概述贵广直流输电线路肇庆换流站接地极工程极址部分是2个半径分别为300m 与400m 的同心接地圆,接地极极环为 70钢棒(馈电棒),引流为 60钢棒;另外,有9基铁塔与11523km 架空线路,连接架空线与接地极环的铜芯电缆,还有标志桩、检测装置、电缆工井、渗水井等相应的配套装置。
直流输电系统接地极电流对交流电网的影响浅析
以两个双极直流系统均为正极单极大地回线 运行、逆变站接地极电流流入电网为例（见图 2）， 直流电流均为从接地极流出时压降为正。图中以理 想的地电位剖面（实线 1 和实线 2）表示两条直流 输电线（TG 和 JC）的接地极压降，它们在逆变电 网中分布的各点上相叠加（虚线 3）。
整流器 UG
逆变器
0
图 1 单极大地回线电流方向和接地极压降 Fig.1 The current direction of the ground retune in
monopole and the voltage of ground electrode
按照直流电路原理，两个换流站接地极之间 必然存在电位差，电流总是从高电位（逆变站接 地极）流向低电位（整流站接地极）。在两端电场 作用下，逆变器的入地电流通过无数条通道流向 整流器。
（4）如果交流系统有多个接地点，则最靠近 逆变站接地极的交流变压器中性点接地电流在直 流为正极（负极）性时流入（流出）；距逆变站接 地极较远的交流变压器中性点接地电流在直流为 正极（负极）性时流出（流入）。靠近和远离整流 站接地极的交流变压器中性点的电流方向可类推。
在不同电位差的作用下，TG 直流的部分接地 极电流从 A 站流入交流系统，从 B 站和 C 站流出； JC 直流的部分接地极电流从 B 站流入交流系统， 从 C 站流出。这样，两个直流系统相同极性的极在 交流系统 B 站的作用相反，在 C 站的作用相同；作 用的大小与输入、输出接地点间的电位差成正比， 与它们之间交流网络的等值电阻成反比。
Vol. 29 No.3
直流输电基础知识
直流输电与交流输电的比较
经济方面比较
直流输电一般采用双极中性点接地方式，因此直流线路仅需2 根导线，而三相交流线路则需3根导线，在同样截面和绝缘水平 条件，2根导线的直流线路所能输送的功率和3根导线的交流线路 所能输送的功率几乎是相等的。也就是说，直流架空线路与交流 架空线路相比，直流线路只需2根导线，有色金属和绝缘子、金 具都比交流线路节省约1/3；而且还减轻了杆塔的自重，可节约钢 材；由于只有2根导线，还可减少线路走廊的宽度和占地面积。 所以直流输电线路的单位长度造价比交流线路有较大的幅度的降 低。一些统计资料表明；在输送相同功率和距离的条件下，直流 架空线路的投资一般为交流架空线路投资的60%～70%。
2）用直流输电联网，便于分区调度管理，用利于故障时交 流系统间的快速紧急支援和限制事故扩大。可不因联网后 扩大的容量而调换遮断容量更大的交流断路器。
3）直流输电控制系统响应速、调节精确、操作方便、能实 现多目标控制。能按设定值实现定电流、定功率和频率调 节，能抑制直流线路故障电流，实行健全系统对故障系统 的紧急支援；也能实现振荡阻尼和次同步振荡的抑制。
4）直流电流不象交流那样有电流波形的零点，因此灭弧比 较困难。到目前为止，直流断路器尚不完善，限制了多端 直流输电系统的发展。
直流输电的基本概念
直流输电的基本概念
直流输电的基本概念
直流输电的发展和应用
一、直流输电的发展
直流输电的早期发展大致可分为早期阶段（1930年以前的时 期）、研究阶段（1930～1950年）、重新兴起阶段（ 1954 ～1970年）和迅速发展阶段（1970年以后的时期） 4个时期。
直流输电的发展和应用
在供电距离达到一定长度时用高压直流电缆向城市供电更为经济同时直流输电方式还可以作为限制城市供电网短路电流增大的措施一直流输电系统类型一直流输电系统类型一两端直流输电系统一两端直流输电系统p156p156p158p158两端直流输电系统的构成主要可分为单极双极和无直流线两端直流输电系统的构成主要可分为单极双极和无直流线路的背靠背换流站三类
直流输电技术
直流输电技术摘要直流输电是指，将发电厂发出的交流电，经整流器变换成直流电输送至受电端，再用逆变器将直流电变换成交流电送到受端交流电网的一种输电方式。
主要应用于远距离大功率输电和非同步交流系统的联网，具有线路投资少、不存在系统稳定问题、调节快速、运行可靠等优点。
直流输电系统主要由换流站（整流站和逆变站）、直流线路、交流侧和直流侧的电力滤波器、无功补偿装置、换流变压器、直流电抗器以及保护、控制装置等构成。
其中换流站是直流输电系统的核心，它完成交流和直流之间的变换。
直流输电的发展也受到一些因素的限制。
首先，直流输电的换流站比交流系统的变电所复杂、造价高、运行管理要求高；其次，换流装置（整流和逆变）运行中需要大量的无功补偿，正常运行时可达直流输送功率的40～60％；换流装置在运行中在交流侧和直流侧均会产生谐波，要装设滤波器；直流输电以大地或海水作回路时，会引起沿途金属构件的腐蚀，需要防护措施。
要发展多端直流输电，需研制高压直流断路器。
随着电力电子技术的发展，大功率可控硅制造技术的进步、价格下降、可靠性提高，换流站可用率的提高，直流输电技术的日益成熟，直流输电在电力系统中必然得到更多的应用。
当前，研制高压直流断路器、研究多端直流系统的运行特性和控制、发展多端直流系统、研究交直流并列系统的运行机理和控制，受到广泛的关注。
许多科学技术学科的新发展为直流输电技术的应用开拓着广阔的前景，多种新的发电方式──磁流体发电、电气体发电、燃料电池和太阳能电池等产生的都是直流电，所产生的电能要以直流方式输送，并用逆变器变换送入交流电力系统；极低温电缆和超导电缆也更适宜于直流输电，等等。
今后的电力系统必将是交、直流混合的系统。
关键字直流输电直流输电系统系统结构运行特点目录1.直流输电技术发展 (3)1.1汞弧阀换流时期 (3)1.2 晶闸管阀换流时期 (3)1.3 新型半导体换流设备的应用 (4)2. 轻型直流输电 (4)2.1直流输电的特点 (4)2.2轻型直流输电和普通直流输电的区别 (5)3. 直流输电系统 (5)3.1两端直流输电系统 (5)3.1.1 单极系统 (6)3.1.2 双极系统 (7)3.1.3 背靠背直流系统 (9)3.2多端直流输电系统 (9)4. 直流输电的换流技术 (10)4.1换流站的基本换流单元 (10)4.1.1 6脉动换流单元 (11)4.1.2 12脉动换流单元 (11)4.2直流输电换流技术的新发展 (12)4.2.1 传统直流输电的缺陷 (12)4.2.2 传统直流输电的新发展 (12)4.3基于电压源换流器的新型高压直流输电系统 (13)4.3.1 基于电压源换流器的新型直流输电的实现 (13)4.3.2 新型直流输电的控制方法 (14)4.3.3 新型直流输电的技术特点 (14)5. 直流输电的应用和发展 (14)5.1直流输电的应用 (14)5.2直流输电的发展 (15)1.直流输电技术发展电力技术的发展是从直流电开始的，早期的直流输电是不需要经过换流的直流输电，即发电、输电和用电均为直流电。
高压直流输电系统接地极断线保护原理及隐患分析
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直流接地极 断线保 护 目的是保护 中性母线
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其保护原理为 ： １ ）长 时 间 中性母 线 过 电压 是 接 地极 引 线 开
路保 护 的判 据 。 ２ ） 如 果保 护 检测 到 中性 母 线 电压 过 高 时 ， 保
闭锁 的隐患 ， 就是其 中的一个典型 ， 将从接地极 断线保护原理 、 直流分压器故障可能引起的闭锁 隐患 的分 析及 该 隐 患 的 解 决 方 法 三 个 方 面 来 论
华 新 换 流 站 阀 厅 中 性 线 上 采 用 了
Ｓ Ｃ Ｈ Ｎ Ｅ ＷＮ Ｄ Ｔ公 司 的 Ｈ ＶＲ — Ｏ Ｏ型直 流分压 器 ，
４ ） 该保护动作为单系统直接出口， 不切换系
统［ ３ １ 。
动作逻辑简图：
１ ）逻 辑 一 ： Ｕ Ｄ Ｎ ＞ １ ０ ｋ Ｖ 时 ，延 时 ６ ０ ｓ合 Ｎ Ｂ Ｇ Ｓ ， 若 故 障未 消除则 延 时 ９ ０ ｓ 跳闸。
一
线电流降低 ， 此时通过判 断 Ｕ Ｄ Ｎ （ 中性母线电压 ）
3.±800kV特高压直流输电工程换流站标准化设计文件之(三)-_接地极线路标准化设计指导书-V2.0_20150612
版本号：V2.0 ±800kV特高压直流输电工程换流站标准化设计文件之（三）接地极线路标准化设计指导书(试行)直流建设部二〇一五年七月±800kV特高压直流输电工程换流站标准化设计文件之（三）接地极线路标准化设计指导书(试行)批准：审核：郭贤珊黄勇宋胜利陈东编写：张宁刚王庆付颖王赞江岳魏鹏目录前言 (I)1 一般规定 (1)2 导地线选型 (2)2.1 导线选型 (2)2.1.1 导线选择主要原则 (2)2.1.2 导线载流量 (2)2.1.3 导线型号 (3)2.1.4 导线布置 (3)2.2 地线选型 (4)3 绝缘配合及防雷接地 (5)3.1绝缘配合 (5)3.1.1 绝缘子片数 (6)3.1.2 招弧角间隙 (6)3.1.3 空气间隙 (6)3.2防雷接地 (7)3.3地线绝缘设计 (8)4 导线对地和交叉跨越距离 (9)5 杆塔设计 (12)5.1杆塔结构设计原则 (12)5.1.1基本规定 (12)5.1.2杆塔优化设计原则 (13)5.2杆塔型式选择 (13)5.3杆塔荷载 (14)5.3.1杆塔荷载取值 (14)5.3.2杆塔荷载组合 (15)5.3.3其它规定 (18)5.4杆塔材料 (18)5.5杆塔防腐及绝缘设计 (19)5.5.1 基本规定 (19)5.5.2防腐要求 (19)6 基础设计 (20)6.1基础设计原则 (20)6.2基础选型 (20)6.2.1基本原则 (20)6.2.2常用的基础型式 (21)6.3基础材料 (21)6.4基础计算 (21)6.5基础防腐及绝缘设计 (21)6.5.1 基本规定 (21)6.5.2基础防腐设计 (22)6.6特殊地段基础处理 (22)7 单侧过负荷运行工况导线弧垂校核 (23)7.1接地极过负荷保护定值设计原则 (23)7.2接地极线路降功率工况运行时间 (23)7.3降功率工况的弧垂校核 (23)附录A 导线允许载流量计算方法 (25)附录B 灵州换流站接地极线路绝缘配置案例 (27)B.1 工作电压绝缘 (27)B.2 操作过电压绝缘 (28)C.1 导线型号 (33)C.2 额定电流状态下的导线温度 (34)C.3 一侧承受额定电流时的导线温度及弧垂 (35)C.4 过载时的对地及交叉跨越距离 (36)附录D 降功率工况的导线载流量分析 (38)D.1 一侧承受额定电流时的导线温度及弧垂 (38)D.2 过载时的对地及交叉跨越距离 (42)附录E 接地极线路设计标准指导书（试行）编写备忘录 (45)E.1 本设计指导书编写过程 (45)E.2 本设计指导书已解决的问题 (46)E.3 本设计指导书需解决的问题 (46)前言接地极线路是特高压换流站的配套工程。
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3）对于接近接地极极址的杆塔，自塔脚除垫上一块玻璃布，在每一个地 脚螺栓上合适的玻璃管套管，使杆塔基础绝缘，阻止低电流电流流向杆塔。
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（四）导线截面选择
线路电压低，导线可以不按照经济电流密度来选，二是按照最大输送容量时满 足热稳定性条件来选，一般在杆塔两侧对称布置单导线或者多分裂导线。
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三、接地极引线设计原则
1. 气象条件
虽然引线电压不高，但在直流输电中地位很重要，故气象条件 还是按照110～220kv送电线路标准进行选择，最大设计风俗不小 于25m/s。
直流接地极引线线路
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一、直流接地极引线
什么是直流接地极引线？
接在换流站直流电压中性点与接地极之间的线路，接地极 线路可采用架空线路，也可采用电缆线路。由于接地极线路一 般长约10km至100公里，所以多数工程采用架空线路。
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二、接地极引线绝缘水平
（一）线路电流 1）两级正常对称运行，接地极引线电流小于额定电流1% 2）两级不对称运行，引线上电流为两级电流之差 3）单极运行，引线上电流为单极额定电流，此时引线上最高电压为数 千伏，换流站至接地极沿线电压递减
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（二）绝缘子片数
按绝缘要求，可用一片绝缘子，但考虑到可能出现零值绝缘子，一般采用 两片以上直流绝缘子。由于接地极线路绝缘强度很低，因而很容易遭受雷击,并 且雷击后续流难以熄灭，容易造成绝缘子烧坏而发生掉线。因此在绝缘子两端 应加装招弧角，以保护绝缘子。
（三）杆塔间隙
线路电压低，导线对杆塔间隙可以很小，但大风影响取0.1m
2. 防雷保护 虽然电压第，但是重要性远非一般低压35kv可比，故还是全线架 设1根地线，保护角不大于30，基本上能防雷
3. 杆塔 若引线为单导线，则导线布置杆塔一侧，若多跟导线（偶数）并联运
行，则对ห้องสมุดไป่ตู้布置两侧。线间距一般在3.5～5m之间
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4. 杆塔基础
1）将离开接地极极址约10km一段线路的地线用绝缘子对地绝缘，避免 地电流在地线上流动