2012年第6卷第6期 2012, Vol.6, No.6
南方电网技术
SOUTHERN POWER SYSTEM TECHNOLOGY
文章编号：1674-0629 (2012)06-0057-05
中图分类号：TM721.1;TM631*.3
高压直流输电 HVDC Transmission
文献标志码：A
土800kV换流变压器检修试验厂房的接地系统设计
厉天威，潘卓洪，赵宇明，黎小林，李岩，赵林杰，项阳‘，孙夏青
（1.南方电网科学研究院，广州510080；2.武汉大学电气工程学院，武汉430072）
摘要：针对南方电网普洱换流站换流变压器检修试验厂房接地系统的要求，提出了试验厂房的接地网设计方案，并对工频接地电阻、跨步电势、接触电势、热稳定性等技术指标进行核算。评估了换流站超路故障电流和厂房冲击试验电流入
地对设务和人的安全性影响以及冲击试验对局放测量的影响。关键词：接地；换流变压器；试验；局放测量
The Grounding System Design of Repair and Test Plant for
+8o0kv ConverterTransformers
LI Tianwei', PAN Zhuohong,ZHAO Yuming",LI Xiaolin',LI Yan',ZHAO Linjie', XIANG Yang', SUN xiaqing
(1. Electric Power Research Institute, CSG, Guangzhou 510080, China; 2. School of Electrical Engineeing, Wuhan University, Wuhan 430072, China)
Abstract: Aiming at the requirement of grounding system for the converter transformer repair and test plant at Puer Converter Station CSG, this paper gives a design scheme of its grounding network, checking the technical qualifications such as power frequency grounding resistance, step voltage, touch voltage and thermal stability. In addition, the influence of short-circuit fault current in thc station and impulse current in the plant test on the security of electrical installation and personnel is evaluated, also the affect of thc impulse current on the partial discharge measurement is done.
Key words: grounding; converter transformer; test; partial discharge measurement
普洱站换流变压器检修厂房的主要功能是实现换流变阀侧外引线装置现场安装、换流变解体检修和全部出厂试验，其中试验项目包括网侧和阀侧绕组交流耐压、交流感应耐压、直流耐压和直流极性反转、雷电冲击和操作冲击耐压等。合理的接地设计是换流变检修、试验厂房良好运行的关键，
换流变试验厂房与交流配电装置、交流滤波器和阀厅相邻，面积为75m×39m，厂房表层土壤电阻率约2002m。文献[1]规定试验厂房接地网接地电阻不得超过0.52。为满足接地网接地电阻的要求，根据测量的深层土壤电阻率数据，需要计算确定厂房接地网设计方案、厂房地网与主网是否连接及连接导体数目、是否要重直接地极及接地极长度等。以便为厂房的设计和施工提供指导。
本文基于电磁场理论和电路原理(2-1]，对接地导体进行分段并考虑分段间的互感，建立多层土境模型，利用高阶复镜像法对检修厂房的接地电阻，跨步电压和接触电压等电气参数进行计算。随后对
换流变试验厂房接地安全性进行校验，包括换流站短路故障对厂房设备和人员的影响以及厂房冲击试
验电流人地对电缆等设备和人员的影响。 1土壤模型
自适应高精度复镜象法[12-15]先使用二次采样的方法取得格林函数的数据信息，然后运用矩阵束方法直接对离散化的格林函数进行复镜象拟合。该法无需理论推导，算法简单，操作性强，可以显著提高计算效率和精度。依据镜象法，垂直多层土壤中点电流源产生电位可以等价为图1的情况。
复镜象数目k不能太小，否则计算误差较大；若k取值太大，计算精度不会明显提高，计算效率降低，相反地，进一步增大会出现数值不稳定的现象。一般情况下，k取值范围在2到4倍土壤层数之间。普洱换流站站址视在电阻率的测量值如表 1所示。其中，α为极距，Pa为视在电阻率的测量值。通过反演计算，水平4层土壤模型如表2所示，其