特高压直流输电接地极设计技术综述与展望

2 未来工程海洋接地极设计思路

中国直流工程多建设在陆地，对于今后的直流工程，若换流站落点在沿海附近，海洋接地极的设计将要求研究新的思路。

接地极选址在近海地区的优点：①海水电阻率极低，利于电流流通;②可有效控制接地极温升问题;③较陆地接地极的深埋方式，埋深浅，工程施工难度低;④较金属馈线返回方式，造价低。

带来的问题：①海洋接地极维护均较陆地接地烦琐，且目前国内经验较少;②对海工设施(海底油气管道和地下建筑等)及接地极附近船舶的腐蚀，缺少基础数据和结论;③地下、海下电缆的磁场效应对磁导航的影响，缺少基础数据和结论;④金属电极的电解与电化学效应对海洋生态的影响，缺少基础数据和结论;⑤对邻近发电厂、变电站、铁路、通信系统的影响，缺少基础数据和结论。

根据相关研究报告，目前世界在其他领域应用电极时已广泛研究实现海底埋设的情况。单回接地极线路由架空线接至海岸，在适当位置选择电缆埋管敷设方式接入海边连接地房处隔离开关，见图4。在连接房，接地电缆分裂成数十根馈线电缆，分别引入海下电极中，见图4、图5。

图4 海岸电极埋设示意图(整体)

Fig. 4 Layout schematic of coastal grounding pole (overall)

Fig. 5 Layout schematic of coastal grounding pole(partly)

如果未来全球能源互联网工程需要在沿海地区建设特高压直流输电工程，接地极有可能涉及海洋接地这一领域，可以在借鉴上述经验的基础上开展研究。

3 结论

在特高压直流工程被广泛应用的大环境下，换流站接地极设计已成为一个备受关注的问题。

(1)换流站接地极设计可分为接地极选址及接地极本体设计两个部分，其中接地极选址是关键。

(2)接地极选址程序可参考青州站选址案例，首先进行大范围筛查，锁定所有潜在区域，寻找最优区域后，再进行详细收资，确定备选极址。对于备选极址周围仍存在较多输油输气管线的情况，要进行仿真评估，并与当地专业部门进行配合，出具详尽的评估报告。

(3)接地极本体形式的设计，应优先选择单圆型布置，其次是多个同心圆环型布置。在设计中采用垂直型接地极时，可参考普洱换流站垂直接地极应用的典型案例，特别关注垂直型接地极的适用环境或条件，扬长避短。

(4)展望未来全球能源互联网特高压直流输电技术实践，接地极海岸电极埋设可能选址海边，在分析海洋接地极选址优缺点的基础上，本文提出了海岸电极埋设的设想。

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作者简介：

胡劲松(1968)，教授级高级工程师，主要从事特高压工程关键技术、复杂地理环境下电网工程技术和智能变电站设计等方面研究和设计咨询工作。入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选，评选为四川省第九批学术和技术带头人。E-mail：h ujingsong@ch inasperi.sgcc.com.cn。

郑宇光(1989)，硕士，毕业于荷兰代尔夫特理工大学，主要从事换流站设计工作。

于洋(1978)，博士，高级工程师，主要研究方向为直流输电规划与设计。