

本成果属于输配电工程技术领域 直流输电系统在系统调试、检修或发生故障的情况下,会采用短时间单极大地回路的运行方式。单极大地回线运行时,会在直流接地极周围一定范围内的土壤中产生地中直流电流。此外,国内外研究表明,太阳磁暴和城市地下轨道交通也会产生地中直流电流。地中直流电流会对流经范围内的交流电网和环境造成较大的影响,如造成变压器噪声增大、振动加剧、局部过热;互感器设备特性变化等,还可能造成交流电网的谐波畸变增大;更严重时甚至可能造成电网保护误动或一次设备损坏,严重危及城市电网的安全稳定运行。除此之外,地中电流还会对一些精密的电子测量设备造成一定程度的干扰,而长期的地中电流影响还可能对周边地埋设施造成损害。 项目从长三角地区地中电流综合治理需求出发,10年间共完成13项相关课题研究与工程专项工作,掌握了地中直流电流对电网及设备的影响规律,攻克了区域地中电流分布计算技术,开展了区域电网直流偏磁影响治理,建立了区域直流偏磁治理管理体系与技术体系。主要创新成果如下:1、为克服建模复杂、计算效率低的问题,首创了以有限元分析为基础的区域大地电阻网络,结合电网电阻网络构建区域电网地中直流电流计算模型,可准确计算区域电网多直流落点、多运行工况条件下的地中直流电流分布。2、针对变压器差动保护在直流偏磁下容易误动的问题,首次提出了基于按相闭锁的变压器差动保护新原理,确保直流偏磁情况下变压器差动保护正确动作,保障一次设备安全。3、为确保区域直流偏磁治理工作有序,避免重复建设和资源浪费,提出了区域直流偏磁治理方案,并在大量工程实践经验的基础上,建立了涵盖规划设计、设备制造、电网运行等方面的技术标准体系,建立了多级电网的规划、基建、生产、调度等多部门共同参与的全过程管理体系,牵头制定了中国在变压器领域首个IEC国际技术规范:IEC TS 60076-23《电力变压器:直流偏磁抑制装置》。 本成果在直流偏磁影响分析评估、监测预警、工程治理和技术管理等关键技术上取得了突破,共授权发明专利6项,实用新型专利15项,发表论文6篇,其中SCI论文3篇;编制IEC标准1项,国家标准报批稿1项,行业标准2项,企业标准1项。成果在华东地区及辽宁、蒙东等49个变电站得到应用,有效解决了直流偏磁对交流系统的影响,为直流输电技术的推广提供了有力的技术支撑,具有广阔的前景。
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