高压直流垂直型接地极布置结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及输电系统，特别指一种高压直流垂直型接地极布置结构。
【背景技术】
[0002] 高压直流接地极是换流站的重要组成部分。高压直流接地极不同于变电站内的接 地网（有部分变电站接地网用的垂直接地棒也叫做"垂直接地极"，但是和"高压直流垂直 型接地极"是完全不同的两个概念），高压直流接地极主要起到错制换流站中性点电位为零 和在换流站单极大地运行方式时提供回流通道的作用。
[0003] 我国从1989年建成投运的第一条±500kV直流工程葛上直流开始，迄今已经建 设了数十条直流工程，相应的高压直流接地极工程也建设了数十个。目前直流工程的电压 等级也从最初的±500kV发展到现在的+llOOkV，额定入地电流也从几百安培增加到超过 六千安培。特别是随着西电东送和全国联网的稳步推进，我国直流输电正朝着高电压、大 容量的方向快速发展，高压直流接地极入地电流还将继续增大，按照传统的水平浅埋接地 极设计方案（W下简称水平布置方案），接地极的占地面积越来越大，选址工作变得愈加困 难。
[0004] 目前我国已经建成投运和在建的高压直流接地极工程（除普巧接地极工程外）， 均采用水平布置方案。该方案接地极占地面积通常在400亩~800亩，甚至更大。并且要 求地形平坦、±壤电阻率低。但是随着我国电力工业的快速发展，符合条件的接地极极址越 来越难选。一方面，在电源集中的西部山区，受地理条件的制约，寻找面积较大（适于埋设 接地极）的平地越来越困难。另一方面，我国负荷多集中在东部发达地区，电力系统异常复 杂（接地极选址时首先要考虑减少对电力系统的影响），接地极离换流站的距离将会越来 越远，经常要选到距离换流站上百公里外的地方去，与当地协调难度加大、线路造价及施工 难度大大提高，甚至有时会面临无合适的接地极极址可选的尴尬。为解决接地极选址难的 问题，需要对接地极的设计采取有效措施，大幅减小占地面积，灵活应对复杂的地形地貌。 【实用新型内容】 阳〇化]本实用新型的目的在于克服现有的水平接地极占地面积过大而提供的高压直流 垂直型接地极布置结构。
[0006] 本实用新型是按如下技术方案实现：
[0007] 高压直流垂直型接地极布置结构，包括设置在电极井顶部、电缆壞沟、电极井底 部，所述电极井顶部和所述电极井底部之间设置有若干个垂直地极标准段；
[0008] 所述垂直地极标准段包括排气管，所述排气管外侧间隔布置有若干个定位钢筋， 所述排气管外侧绑扎有若干根馈电棒；
[0009] 所述垂直地极标准段中部设置有放热焊点，所述放热焊点与馈电棒之间通过馈电 棒自带导流电缆辫子连接；所述放热焊点还连接有引流电缆，所述引流电缆向上延伸并汇 聚至所述电缆壞沟；
[0010] 所述垂直地极标准段内填充有填充焦炭；相邻所述垂直地极标准段之间设置有管 道接口。
[0011] 所述排气管为PPR排气管，所述排气管管壁布置有若干排气孔，所述定位钢筋固 定所述排气管于所述垂直地极标准段内部的中屯、位置。
[0012] 所述馈电棒为长1. 5m的高娃铭铁馈电棒。
[0013] W普巧换流站设计方案为例，对现有的水平接地极及本实用新型的垂直接地极的 技术经济性进行比较，如下表所示：
[0014]
阳015] 上表中接地极本体费用垂直接地极高于水平接地极789万元（未含征地费用）。 由于接地极线路造价每公里大约70万元，789万元相当于11. 3公里的接地极线路造价。由 于垂直接地极对地形要求不高，极址选址难度低，如果采用垂直接地极可W减少11. 3公里 接地极线路长度，则两种方案的总造价将持平。
[0016] 另外由于W往有些工程不考虑整个极址征地，因此上表中未含征地费用。但是目 前大部分工程当地政府都要求整个极址征地，比如普巧换流站接地极要求征地，每亩大概 是5. 6万元，那么垂直接地极和水平接地极征地总费用相差1831. 2万元。所W如果考虑征 地费用，高压直流垂直型接地极的经济效益更明显。
【附图说明】
[0017] 图1为本实用新型高压直流垂直型接地极布置结构的示意图。
[0018] 图2为图1中垂直地极标准段的结构示意图。
[0019] 图中：电极井顶部1 ;电缆壞沟2 ;垂直地极标准段3 ;引流电缆31 ;填充焦炭32 ; 放热焊点33 ;定位钢筋34 ;排气管35 ;馈电棒36 ;馈电棒自带导流电缆辫子361 ;管道接口 37 ;电极井底部4。
【具体实施方式】
[0020] W下结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细描述，但该实施例不应该理 解为对本实用新型的限制，仅作举例而已，同时通过说明本实用新型的优点将变得更加清 楚和容易理解。
[0021] 如附图所示，高压直流垂直型接地极布置结构，包括设置在电极井顶部1、电缆壞 沟2、电极井底部4,电极井顶部1和电极井底部4之间设置有若干个垂直地极标准段3 ;
[0022] 垂直地极标准段3包括排气管35,排气管35外侧间隔布置有若干个定位钢筋34， 排气管35外侧绑扎有若干根馈电棒36。
[0023] 垂直地极标准段3中部设置有放热焊点33,放热焊点33与馈电棒36之间通过馈 电棒自带导流电缆辫子361连接；放热焊点33还连接有引流电缆31，引流电缆31向上延 伸并汇聚至电缆壞沟2 ;
[0024] 作为优选方案，垂直地极标准段3设置有3段，每段长10m，每段对应设置有一根引 流电缆31，=根引流电缆31向上延伸汇聚。
[00巧]垂直地极标准段3内填充有填充焦炭32 ;相邻垂直地极标准段3之间设置有管道 接口 37。
[00%] 排气管35为PPR排气管，排气管35管壁布置有若干排气孔，定位钢筋34固定排 气管35于垂直地极标准段3内部的中屯、位置。
[0027] 馈电棒36为长1. 5m的高娃铭铁馈电棒。
[0028] 高压直流垂直型接地极设计方案（W下简称垂直布置方案）采用将几十米甚至上 百米的子电极垂直布置于地下，所有子电极依地形呈环状分布。运样做的优势在于直接将 换流站送来的大电流导入大地深处，可W在很小的极址范围内满足电气要求。W普巧换流 站接地极为例，如果采用水平布置方案，则需要采用双圆环水平浅埋布置，外环半径300m， 内环半径210m，其本体占地面积为424亩。当采用垂直布置方案时，共需设63个垂直深井， 子电极长度30m，电极井深度平均约35m，其本体占地面积为97亩。通过比较，可W看出普巧 换流站接地极采用垂直布置方案比水平布置方案节省占地77%。另一方面，高压直流垂直 型接地极相对于目前的水平布置方式不仅占地面积小，还可W显著的降低极址地面最大跨 步电位差的数值。还W普巧换流站接地极为例，当采用水平布置方式时，经计算其地表最大 跨步电位差数值为11. 95V/m，采用垂直布置方式时，其地表最大跨步电位差数值为9. 72V/ m〇
[0029] 需要说明的是，对于所属领域的技术人员来说，在不改变本实用新型原理的前提 下还可W对本实用新型作出若干的改变或变形，运同样属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 高压直流垂直型接地极布置结构，包括设置在电极井顶部（1)、电缆壕沟（2)、电极 井底部（4)，其特征在于：所述电极井顶部（1)和所述电极井底部（4)之间设置有若干个垂 直地极标准段（3); 所述垂直地极标准段（3)包括排气管（35)，所述排气管（35)外侧间隔布置有若干个定 位钢筋（34)，所述排气管（35)外侧绑扎有若干根馈电棒（36); 所述垂直地极标准段（3)中部设置有放热焊点（33)，所述放热焊点（33)与馈电棒 (36)之间通过馈电棒自带导流电缆辫子（361)连接；所述放热焊点（33)还连接有引流电 缆（31)，所述引流电缆（31)向上延伸并汇聚至所述电缆壕沟⑵； 所述垂直地极标准段（3)内填充有填充焦炭（32);相邻所述垂直地极标准段（3)之间 设置有管道接口（37)。2. 根据权利要求1所述的高压直流垂直型接地极布置结构，其特征在于：所述排气管 (35)为PPR排气管，所述排气管（35)管壁布置有若干排气孔，所述定位钢筋（34)固定所述 排气管（35)于所述垂直地极标准段（3)内部的中心位置。3. 根据权利要求1或2所述的高压直流垂直型接地极布置结构，其特征在于：所述馈 电棒（36)为长1. 5m的高硅铬铁馈电棒。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高压直流垂直型接地极布置结构，包括设置在电极井顶部、电缆壕沟、电极井底部，电极井顶部和电极井底部之间设置有若干个垂直地极标准段；垂直地极标准段包括排气管，排气管外侧间隔布置有若干个定位钢筋，排气管外侧绑扎有若干根馈电棒；垂直地极标准段中部设置有放热焊点，放热焊点与馈电棒之间通过馈电棒自带导流电缆辫子连接；放热焊点还连接有引流电缆，引流电缆向上延伸并汇聚至电缆壕沟；垂直地极标准段内填充有填充焦炭；相邻垂直地极标准段之间设置有管道接口。定位钢筋固定排气管于垂直地极标准段内部的中心位置。垂直型接地极占地面积远小于现有的水平接地极，为输电系统的规划、建设提供了极大的便利。
【IPC分类】H02H9/08, H02J3/36
【公开号】CN205104914
【申请号】CN201520804658
【发明人】曾连生, 王伟刚, 杨金根, 周挺, 许斌, 戚乐, 曾维雯
【申请人】中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年10月15日