土壤温度特性试验及其对圆环型直流接地极发热影响分析

摘要：

【摘要】为了更全面的分析直流输电接地极的发热过程,优化接地极设计,针对2种不同质地的土壤样品进行了温升模拟试验研究,建立了土壤含水量、热参数以及土壤电阻率的温度特性。同时,结合试验结果,采用有限元方法,建立了电热动态耦合模型,仿真分析了单圆环、双圆环型接地极在直流输电系统长时间单极运行时的温升情况,与传统模型中未考虑土壤温升效应的仿真结果进行了对比。试验及仿真结果表明:土壤参数会随温度而变化,从而进一步影响接地极的发热升温,而温升过高可能导致接地极不能正常工作。因此,结合土壤温度特性对接地极进行设计,能更大程度的保证接地系统的安全运行。
【关键词】土壤热参数；温度特性；电热耦合；圆环型接地极；接地极温升；
【基金】国家创新研究群体基金(51021005);国家重点基础研究发展计划(973项目)(2009CB724504);国家自然科学基金(51107153)~~

引言：

【引言】随着特高压直流输电工程的快速发展，直流系统受端接地极极址选择日益困难，多个直流系统共用接地极的情况日趋普遍，从而导致接地极所流过的入地电流也不断增大。当直流输电系统处于单极大地回线运行状态时，工作电流持续经由接地极向周围土壤散流，电阻热效应会使土壤在溢散电流的作用下发热升温。同时若接地极在温度过高的环境中工作，其出现烧毁的概率将大大增加。因此研究土壤的温度特性，分析接地极的温升过程，合理的进行接地极设计是确保接地极系统安全运行的基础。

作者：

袁涛；骆玲；杨庆

作者单位：