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高压直流接地极对山区管道干扰研究
| 论文题名： | 高压直流接地极对山区管道干扰研究 |
| 关键词： | 山区管道;高压直流接地极;干扰程度 |
| 摘要： | 近年来，油气管道输送及电力输送行业的迅速发展。尤其在西南地区，输油输电系统十分密集。其复杂的山区地形及土壤环境给管道杂散电流干扰带来了不可忽视的问题。首先，山区地势起伏较大，给大地中杂散电流流动的连续性以及分布的均匀性带来差异。其次，山区土壤、岩石分布复杂，土壤电阻率变化较大，也会影响杂散电流的流动。因此研究复杂山区地形下高压直流接地极对管道的干扰，得到复杂山区环境下杂散电流流向及分布，对管道安全运行有重要意义。 本文建立了山坡管道高压直流干扰(HVDC)干扰模型。计算了不同接地极放电参数对管道的干扰程度，得到了接地极位置，输出电流大小，放电极性对于高压直流干扰的影响规律，结果表明当接地极与管道投影距离大于山坡范围时，山坡起伏对于管道干扰的影响可以忽略。接地极阴极放电对于接地极附近管道的干扰大于阳极放电对管道干扰。 其次，建立了不同山坡地形下HVDC干扰模型，计算了不同地形条件下管道及地电位分布情况，得到山坡坡度、山坡土壤电阻率、山坡个数、管道敷设位置对于高压直流干扰的影响规律，分别得到了接地极阳极、阴极放电的三维地形下高压直流干扰电位计算模型。结果表明，沿15°山坡敷设时管道受HVDC干扰最大；均匀土壤地形下，较高土壤电阻率下管道干扰更严重，分层土壤地形下，山坡土壤电阻率较小时，山坡管道电位受干扰更严重；三维地形下高压直流干扰电位计算模型能较准确的反映现场干扰最严重位置处管道电位。 基于HVDC对山区管道的干扰分析，建立了某实际山区管道高压直流干扰模型，分析了模型准确性，计算了管道全线干扰程度。结果表明，接地极放电时，土壤计算域深度不得小于500 km，计算域范围不得小于管道在X与Y方向的6倍。阴极保护下现场31个智能桩监测与模拟电位误差均在20%以内，其中24个点误差在10%以内。不同接地极干扰下，误差均在15%以内。计算了接地极放电对管道的干扰程度，得到了管道局部年腐蚀速率以及可允许放电时长，研究结果可以为管道和电力专业人员设计线路路由及采取安全防护措施提供参考。 |
| 作者： | 杨紫晴 |
| 专业： | 油气储运工程 |
| 导师： | 李自力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国石油大学(华东) |
| 学位年度： | 2021 |
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