接地电极制造技术

一种陆地电极，用于包括具有接地点（３）的变换器站（４）的ＨＶＤＣ传输系统。陆地电极连接到接地点，并包括多个电极段（１）。各电极段包括至少一个电极元件（２０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于传输高压直流电(HVDC)的系统。更准确地，本发 明涉及HVDC系统的接地。特别地，本专利技术涉及接地电极以及用于使 HVDC系统接地的方法。在该上下文中接地电极是指用于将HVDC传输系统的接地点连接到 大地的设备。接地电极可包括到如土壤或海水的导电介质的一个或多个馈 电线缆。技术背景与交流电(AC)传输系统相比，HVDC传输系统仅需两个导体。这 些导体中的至少一个必须与地隔离。因此，导体中的一个可以被实现为高架线或高压线缆.另一个导体可以实现大地或地面作为导电^^质的用途。 对于双极传输(bipolar transmission),在正常操作情况下使用另 一相同类 型的导体。然而需要接地导体来传送不对称电流。双极HVDC传输系统还 必须能够作为单极HVDC传输系统工作。在该操作过程中，接地导体传输 由HVDC传输系统传输的整个DC电流。HVDC传输系统包括连接到笫一 AC传输网络的第一变换器站，连接 到第二 AC传输网络的第二变换器站，以及连接第一和第二变换器站的至 少两个导体。各变换器站包括连接到接地电极使得与大地电接触的接地 点。因而接地导体包括在各变换器站的接地电极和两个接地电极之间的 地。双极HVDC传输系统传统上包括从第一变换器站到第二变换器站的 由多个塔承载的一对高架导体。该导体从塔臂悬挂在隔离器中。各塔还带 有用于防雷电的屏蔽导体。通常两个相邻的漆t间的距离约为400米.每 一个塔都接地到大地。接地电极包括用于使得与地电接触的多个电极元件。地通常是土壤和 /或海水。因此，接地电极可包括陆地电极或海洋电极。电极作为正极工作， 即将电流传递到导电介质，或者作为负极工作，即接收来自介质的电流。在该上下文中陆地电极是位于土壤中的接地电极。陆地电极将来自HVDC传输系统的DC电流传送到土壤或反向传送。在该上下文中土壤一 般被视为导电但非均匀的介质。除了对电流和电阻的要求之外，还需要陆地电极是电安全的，以具有 高操作可靠性和足够长的服务寿命，此外还不会造成任何有害的环境影 响，如4吏电极附近的土壤枯竭。为了实现足够低的接地电阻，陆地电极通常包括以树状结构布置的大 量电极元件。因此，各电极元件通过馈电导体、副馈电导体和多个进一步 的副馈电导体(further sub-feeder conductor)连接到接地点。目的是电流 从接地点到各电极元件均匀扩展.为了实现该目的，各电极元件必须具有 到接地点的相同长度的连接路径。因此，好像每一个接地元件并联连接到 接地点一样连接每一个接地元件。在已知的接地电极布置中，陆地电极通过一个或多个馈电线缆连接到 变换器站的接地点.各副电极由单独的副电极馈电线缆馈电，副电极包括 回填料(backfill)和^回填料中的有源电^L件。通常回填料包括底焦 (bedofcoke)。该电极元件与副电极馈电线缆电接触，并且包括与回填料 电接触的其表面的有源部分。在副电极包括多于一个该电极元件的情况 下，这些元件通过互连线缆彼此耦合。回:^F占据了电;feX件周围相当大的体积，并^7v土壤中。回i，表 面的有源部分是与土壤电接触的其表面的那部分。从US 6，245,989(1ossel)已知一种用于高压直流传输系统的陆地电极， 陆地电极的目的是改4^tiHit件的分解率(rate of dissolution )，以及提高 电极的寿命和可靠性。因此，根据Iossel的陆地电极包含通过不导电的元 件隔离物而彼此分离的电^Lit件.包括副电极、段(section)和子段(sub-section)的陆地电极可占据 相当大片的陆地。在众所周知的圆形布置中，直径可在500到1000米的范 围内。通常陆地电极与变换器站相距m^，因为DC电流可能会损害位于 附近的变压器的功能。相当大片的陆地也被变换器站以及包括承载变换器 站之间的导体的塔的电力通道(powerlane)占据。
技术实现思路
本专利技术的目的是寻求为HVDC传输系统提供可选的陆地电极的方式。根据本专利技术，通过特征在于独立权利要求1中的特征的陆地电极或者通过特征在于独立权利要求9中的步骤的方法实现上述目的。在从属权利 要求中具体限定了示例性实施例。根据本专利技术，陆地电极包括连接到线电极的多个电极段(electrode section).各段包括至少一个或多个并联连接的电极元件和用于连接到线电 极的调谐电阻器(tuning resistor),因此，通过调节各个调谐电阻器，段 之间的电阻差被补偿，使得电流将均匀扩展到各电极元件。优选地，线电 极沿着塔的线布置。在本专利技术的实施例中，段包括塔和电极元件塔接地。在另一个实施例 中，线电极包括在塔上支撑的隔离的导体。在另一个实施例中，线电极包 括与地隔离的线缆。在另一个实施例中，电极段包括传统方式布置的电极 元件。在本专利技术的实施例中，陆地电极包括多个相邻塔的^地。在另一个 实施例中，陆地电极包括彼此远离地布置的塔组.在本专利技术的一个实施例 中，线电极包括至少两个导体，每一个都连接到相等数量的塔接地。根据本专利技术，可使用任何数量的#地，以及选择沿着线电极的任何 塔位置。线电极可被制作得很长， 一般约100km。这与通常为直径最大 1000m的圆形的传统电^U目比是有利的。线电极可用在HVDC传输Mi^ 的一端或两端。在本专利技术的第 一方面，该目的通过一种用于HVDC传输系统的陆地电 极实现，该陆地电极包括多个电极段，各电极段包括多个电极元件，其中 陆地电极包括线电极，且各电极段包括用于连接到线电极的调谐电阻器。在本专利技术的第二方面，该目的通过用于将HVDC传输系统接地的方法 实现，所述方法包括*提供多个包含电M件的电极段， 为每一个电极段提供调谐电阻器，*沿着线电极串联连接电极段，以及 调节调谐电阻器以使各段中的电流相等。附图说明通过以下结合附图的详细说明，对本领域技术人员来说本专利技术的其它特征和优点将更明显，在附图中图l是根据本专利技术包括线电极和多个电极段的陆地电极的主要电路，图2是用于承载HVDC传输线的塔的主要设计，图3是在中点连接布置中包括多个电极段和线电极的陆地电极的主要 电路，以及图4是在两个分支连接中包括多个电极段和线电极的陆地电极的主要 电路。具体实施方式现在参照图1，根据本专利技术的陆地电极包括连接到线电极2的多个电 极段l。陆地电极连接到变换器站4的接地点3。变换器站包括HVDC传 输系统(未示出)的一端。变换器站包括第一变换器桥(converter bridge) 5和第二变换器桥6，并被布置成用于双极操作。各电极段包括调谐电阻器 17。电极段还包括电极元件20以连接到大地，该电极元件示意性地以大地 符号示出。在图l所示的实施例中，各电极段l可包括如图2所示的线塔8。该 塔包括垂直体9和用于承栽HVDC传输线11的臂结构10。传输线悬桂在 隔离器中，并在所示实施例中传输线包括以三角形布置的三个导线.在塔 顶上有从隔离器14悬桂的两个线电极13。该塔包括包含均压环(grading ring) 15和塔脚接地16的接地系统。该塔包含连接塔接地系统和线电极 的调谐电阻器17。塔顶包括用于雷电防护的一对屏蔽线(未示出).如图l所示，线电极在各漆t间呈现线电阻18。在图1中还示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陆地电极，用于包括具有接地点（３）的变换器站（４）的ＨＶＤＣ传输系统，所述陆地电极连接到所述接地点，且包括多个电极段（１），各电极段包括至少一个电极元件（２０），所述陆地电极的特征在于，所述陆地电极包括线电极（２），且各电极段（１）包括用于将所述电极段连接到所述线电极的调谐电阻器（１７）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种陆地电极，用于包括具有接地点(3)的变换器站(4)的HVDC传输系统，所述陆地电极连接到所述接地点，且包括多个电极段(1)，各电极段包括至少一个电极元件(20)，所述陆地电极的特征在于，所述陆地电极包括线电极(2)，且各电极段(1)包括用于将所述电极段连接到所述线电极的调谐电阻器(17)。2. 根据权利要求1的陆地电极，其中所述线电极(1)在一端连接到 所述接地点(3 )。3. 根据权利要求1的陆地电极，其中所述线电极(1)的中点通过馈 电导体(21)连接到所述接地点(3)。4. 根据权利要求1-3的陆地电极，其中所述线电极包括连接到每个 第二电极段的第一分支(23)和连接到其余电极段的第二分支(25)。5. 根据前述权利要求中任一项的陆地电极，其中，所述电极段(l) 包括线塔(8)，所述线塔(8)包括所述调谐电阻器(17)和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：贡纳尔阿斯普隆德，贡纳尔弗利斯贝里，拉尔斯韦默斯，乌尔班阿斯特伦，简伦德奎斯特，丹卡尔松，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[]