摘要：滇西北至广东±800千伏特高压直流是南方电网第3条特高压直流输电工程，为了节省用地，±800kV滇西北特高压直流与±500kV金中直流输电工程在云南侧采取共用顺州接地极方式。首先讨论了直流输电系统共用接地极的几种运行方式，整流侧共用接地极对直流输电系统运行影响进行分析，结合新东和金中直流系统参数，研究分析不同运行方式下该两回直流输电系统共用接地极对直流系统运行影响大小，最后对整流站共用接地极新松侧刀闸运行情况提出了运维策略。
关键词：滇西北直流；共用接地极；单极大地；单极金属
The Application of Common Grounding Electrode Technique in Dianxibei to Guangdong Ultra HVCD and JINZHONG HVDC Projects
DUAiping
（Dali Bureau, CSG EHV Power Transmission Company, Dali 671000, China）
Abstract：Dianxibei-Guangdong ±800 kV UHVDC project is the third UHVDC project of CSG,in order to save land, Dianxibei-Guangdong ±800 kV UHVDC project and Jinzhong ±500 kV HVDC projectadopt the common grounding electrode.First discussed several HVDC systems Shared grounding operation mode, rectifier sides Shared grounding were analyzed, research and analysis under the different running the two back to dc to dc transmission system Shared grounding system running effect size, finally, the rectifier station siasun Shared grounding side breaker operation of operational strategies are put forward.
Key words：Dianxibei-Guangdong project; UHVDC; common grounding electrode;singlepoleground;singlepolemetal;
引言
直流接地极是直流输电系统的一部分，当直流输电系统以单极大地回线模式运行时，会有较大电流长时间通过接地极注入大地，为了达到较好的接地效果，往往占地面积较大。为了节省用地和降低工程造价，±800kV 新东直流工程和±500kV金中直流工程在云南省内共用一个接地极。
1 两站共用接地极的几种运行方式
设两换流站正负极电流分别为I11、I12、I21、I22、忽略不平衡电流，则两站共1极有以下几种运行状态：
（1）两换流站对称双极运行，接地极的电流I = I12－I11 + I22－I21≈0。
（2）1站单极（正）运行另站双极运行。接地极的电流I =－I11 + ( I22－I21) ≈ －I11。
（3）2站异极运行（站1正极站2负极）接地极的电流I = －I11 +I22。当I11 =I22时，构成新的双极运行系统，此时I ≈0。以新东直流和金中直流为例，若在异极满负荷运行时，I11 =3200A，I22=3125A，I≈75A。
（4）2站同极运行（站1站2正极运行）接地极的电流I =－I11－I21。以新东直流和金中直流为例，若在同极满负荷运行时，I11 =3200A，I22=3125A，I≈－6325A。
以上最严重的情况为第四种运行方式，2站同时出现同极性单极大地方式运行状态，进入接地极的电流为单极运行2个直流极线电流之和[6]。考虑到此工况出现概率较低以及跨步电压限值拥有一定裕度等因素，在对共用接地极进行设计时，宜按照2条直流线路的额定电流之和作为分析接地极对环境影响程度的计算电流。
2 整流侧共用接地极对直流输电系统运行影响分析
1）对新东直流双极对称运行的影响
新东直流双极对称运行时，整流侧极线直流电压[1]:
整流侧定电压，为补偿中性母线电压升高
的状况，必然会提高正极性和降低负极性的整流器触发角α，从而可能会导致正负极性的整流器运行状态不一致，暂态过程有可能造成正极控制方式的变化（最小触发角控制）。
整流侧定角度，极线电压因中性母线电压升高
而升高，从而引起正极性电流降低和负极性电流升高，使原双极对称运行的系统1 中性母线出现较大不平衡电流，将使不平衡电流控制动作，通过调整换流变抽头和触发角α来控制不平衡电流。从而导致正负极性的逆变器和换流变的运行状态不一致。
2）对新东直流单极大地运行的影响
新东直流单极大地运行时，逆变侧极线直流电压表示为:
整流侧定电压，为补偿中性母线电压升高
的状况，必然会提高整流器触发角α，使整流器传输的直流功率减少，消耗的无功功率增加。
整流侧定角度，极线电压因为中性母线电压变化
而升高，从而引起运行电流的减少，必须通过调节整流侧换流变抽头和触发角α来控制直流电流在合理范围内。
的大小取决于入地电流和共用接地极的接地电阻的大小，金中直流额定运行电流为3200A，共用接地极的接地电阻越大，新东直流系统受金中直流单极大地方式的运行影响也就越大。
3 整流站共用接地极运行情况分析
1）以新东直流共用接地极为例，某极检修必在极隔离，某极非检修状态无地刀在合位，接地极电流均无法形成通路。金中直流单极大地运行，新东进行金属大地方式转换，整流站从合0050开关至断开0030开关过程，高速接地开关一直在分闸，不存在分流电流的情况。综述，在进行金属与大地回线方式转换时，整流侧共用接地极接地极电流无法形成通路，不存在接地极电流经接地极线路与接地极形成的通路流入另一回的可能。
2）新东直流单极大地方式以0040开关代替临时接地极运行，恢复接地极运行时，必须将直流系统停运，不允许带电进行接地极方式的转换，也不存在接地极接入、站高速接地开关合上的短暂过程。
3）当新东直流停运检修或单极金属回线方式运行时，若接地极址刀闸未拉开，则接地极线路至站内00502刀闸靠线路侧均有电，若在00602未拉开的前提下，合上005027，则构成环流。U11M 和U21M为单极大地回线运行极正极整流侧及逆变侧12脉动阀体两侧电压；Re1M、Re2M为整流侧和逆变侧接地极接地电阻；另一回接地极线路分得的电流为[4]：
金中直流单极大地运行额定电流为3200A，分流至新东直流的电流为187A。3s过负荷则为262A，2h过负荷则为225A。此分流电流将严重危及接地极线路上或换流站内接地极线路侧刀闸检修人员的人身安全。
4 整流站共用接地极新松侧刀闸运行情况分析
实际运行中为了能方便地断开接地极线路与另一换流站的电气联系，在新松直流新松侧接地极线路、金中直流金官侧接地极线路与共用接地极极址之间，各加装一组隔离开关。
接地极线路检修，合上接地极线路地刀前应先拉开本侧极址刀闸，防止对站接地极电流造成分流，对本站合接地极线路地刀造成危险，同时危及本站地网安全。恢复时先拉开线路地刀再合极址刀闸。操作完成后，由运行人员采取人工置数等相关技术手段，将相关远动信息上传至总调。
5 结语
（1）整流侧共用接地极时, 一直流系统受另一回直流的运行影响随共用接地极的接地电阻的增大而增大。
（1）新东直流整流侧共用接地极与逆变侧共用接地极情况不同，单极金属与单极大地方式转换过程中，不存在一回接地极电流经接地极线路与接地极形成的通路流入另一回的可能。
（3）本文基于新东直流和金中直流共用接地极实际运行情况，严禁在接地极极址刀闸未拉开、未有效与另一回接地极隔离的情况下在接地极线路上或换流站内接地极刀闸靠线路侧设备上开展检修工作，以防止另一回的入地电流分流至检修回对人员造成伤害。
参考文献
[1]赵畹君. 高压直流输电技术[M]. 北京: 中国电力出版社, 2004.
[2]孙帮新,陈辉祥.高压直流输电共用接地极技术研究. 高电压技术, 2006, 12(32).
[3]呙虎,朱艺颖,杨铭.多个特高压直流系统送端共用接地极的内过电压研究. 电网技术, 2008, 10(32).
[4]张富春,郑武略,黄海. ±800kV楚穗直流与±500kV兴安直流共用接地极极址检修策略研究. 电网技术, 2015, 9.
[5]中国南方电网公司. ±800kV直流输电技术研究[M]. 北京: 中国电力出版社, 2006.
论文作者:杜爱平
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/13
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