摘要：我国电力工程最近几年发展非常迅速，为我国经济建设打下坚实基础。接地极线路保护是高压直流输电系统中重要的保护之一，现场运行情况表明目前的接地极线路保护存在缺陷。
关键词：高压直流；接地极线路；电腐蚀；绝缘基础施工运维技术
引言
我国电力工程自改革开放发展至今一直致力于大力发展，改革创新，已经取得非常不错的成就。接地极系统在高压直流输电系统中起着重要作用，它的主要作用是钳制中性点电位以及在单极大地回线方式运行时为直流输电系统提供回路，如果接地极线路发生故障时会对直流输电系统产生重要的影响，将直接威胁输电系统的安全和稳定。
1 直流接地极线路绝缘基础
（1）直流接地极线路。直流输电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数十公里，所以多数工程采用架空线路。在直流系统以单极大地回线方式运行时，流过接地极线路上的电流等于极线路上的电流，因此接地极线路导线总截面应与极导线截面一样，但对于双极直流系统，考虑到以大地回流方式运行时间较短，因而一般按热稳定要求选择接地极线路导线截面。接地极线路杆塔可根据机械负荷选择水泥杆或木杆、铁塔，导线分两组对称地布置在杆塔两侧。对于平地或小丘陵地形，当机械负荷允许时，线路杆塔可用水泥杆或木杆；在山区，当杆塔机械负荷较大时宜选用铁塔。当采用铁塔时，在接地极址附近一定范围内，必须使铁塔基座与地绝缘，防止塔脚在接地极入地电流作用下发生电腐蚀，引发倒塔事故。接地极线路上电压主要是电流产生的压降，因而靠近换流站端最高，靠近接地极最低，最高电压一般也只有数千伏。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。
（2）基础电腐蚀原理。接地极线路正常运行时，只会有不平衡电流通过接地极，在现有技术下可保证流过接地极线路的电流小于额定直流电流的1%，但是当输电线路一极导线发生故障，另一极导线则会利用接地极作为回路，以保证输电线路的继续运行。在陆地环境下，接地极的入地电流通过土壤中的电解溶液导电，使得接地极附近地下金属构件可能产生电腐蚀现象。产生电腐蚀主要是因为地下金属构件为地电流传导提供了比周围土壤更强的导电特性。由于地下金属构件的集流效应，地下金属构件一部分汇集了地中电流，使得构件上的电流密度更大，构件的另一部分又将电流释放到土壤中，这个过程会对金属构件形成电腐蚀。
2 现有接地极线路保护配置
（1）接地极线路不平衡保护，如果接地极线路流过较大电流，一旦一条接地极线路发生接地或开路，两条线路会出现比较大的差流。根据这一原理，接地极线路不平衡监测通过检测接地极线路电流(IDEL1和IDEL2)计算两条线路之间的差值以判断线路是否发生故障。一旦保护被触发，监控平台上将出现报警信息。
（2）接地极阻抗监视策略，高压直流输电工程接地极线路采用双回并架的方式将双极不平衡电流输送至接地极，双回线路共用一套接地极线路阻抗监视系统(electrodelineimped-ancesupervision，ELIS)对线路故障状态进行检测。ELIS系统在换流站内向接地极线路注入13．95kHz的高频电流，同时对注入点的同频电压进行检测，并计算出接地极线路的阻抗。
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3 绝缘基础施工技术方法
3.1基础对地绝缘施工方法
高压接地极线路的铁塔绝缘基础主要包括基础垫层和放置于该基础垫层上的基础主体，在该基础主体的上部预埋有地脚螺栓，该地脚螺栓的上部从基础主体的顶面竖直向上伸出，在基础主体的表面上由内至外依次包覆有第一沥青胶层和第一玻璃纤维布层，在凝固后由内至外依次包覆有第二沥青胶层和第二玻璃纤维布层。表面通过沥青胶层和玻璃纤维布层绝缘，满足了高压接地极线路的安全运行要求，保证了高压接地极线路的可靠性。采用沥青胶和玻璃纤维布作为绝缘材料，造价低，施工简便，环境污染小，绝缘效果好。
3.2改进保护策略
针对接地极组成结构，分别在两条接地极线路的进站端和极址端安装专用的电子式电流互感器，在原有接地极不平衡保护的基础上实现纵联电流差动保护，通过横向和纵向比较两条接地极线路的差动电流实现对故障类型的辨识，提高保护动作的灵敏性和可靠性。
3.3铁塔与基础绝缘施工方法
为保证铁塔与基础绝缘，对所有需要做绝缘的基础塔座板处做如下处理：（1）每个塔腿塔座板与基础立柱顶面间加一块玻璃钢绝缘板，厚度5mm，其大小及开孔尺寸应与相应的塔座板保持一致。同时此板的抗压强度不小于14N/mm2。（2）每个塔腿塔座板与螺栓垫片间加一块玻璃钢绝缘垫片，此垫片的厚度为5mm，其大小尺寸应与相应的螺栓垫片一致，开孔直径应与相应的塔座板尺寸一致，同时此板的抗压强度不小于100N/mm2。（3）为防止铁塔塔座板与地脚螺栓接触，在地脚螺栓外套一玻璃钢护套，该玻璃钢护套位于基础立柱顶面与螺栓垫片之间，并需保证能有效隔断塔座板与地脚螺栓之间的接触；塔座板孔壁内侧及地脚螺栓外侧需涂绝缘漆加强绝缘效果。该玻璃钢护套的抗压强度不小100N/mm2。
4 接地极线路绝缘基础运行维护建议
（1）强化巡视检查工作，运行维护单位需要强化接地极线路绝缘基础的巡视检查工作，重点检查地脚螺栓有无松动，螺栓垫片及玻璃钢垫片有无松动及破损情况。如有松动，要及时紧固；如有破损，要及时更换。
（2）加强测量监测工作，基础对地绝缘电阻值是接地极线路绝缘基础运行维护中的重要参数，需要加强对该参数值的测量监测工作。当该值不满足标准要求，即当其小于500Ω时，说明基础对地绝缘受到破坏，需要及时处理。
结语
高压直流输电系统架空接地极线路绝缘基础是预防基础电腐蚀，防止发生倒塔的重要措施。做好接地极线路绝缘基础的施工、运行检修工作需要由科研、设计、制造、施工、运行等单位共同努力，只有认真分析研究，注重细节，制定有效对策，采取综合治理的方式，才能达到预期效果。
参考文献
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论文作者:姚东,杨晓龙,郑青松,汤世彬
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/4/1
标签：线路论文; 基础论文; 电流论文; 塔座论文; 螺栓论文; 地脚论文; 铁塔论文; 《电力设备》2018年第28期论文;