动态杂散电流干扰下管地电位的波动特征 被引量：3

1

作者 马帅杰 冯志永 +1 位作者 杜艳霞 陈乐 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期90-96,共7页

在地铁、高铁和高压直流(HVDC)输电系统接地极双极运行引起的动态杂散电流干扰下,现场监测得到196组管地电位数据。在时域上分析了不同干扰下管地电位的动态波动特征,然后利用信号学上连续小波变换(CWT)的方法在频域上研究了不同干扰下... 在地铁、高铁和高压直流(HVDC)输电系统接地极双极运行引起的动态杂散电流干扰下,现场监测得到196组管地电位数据。在时域上分析了不同干扰下管地电位的动态波动特征,然后利用信号学上连续小波变换(CWT)的方法在频域上研究了不同干扰下管地电位的动态波动特性,统计了不同干扰下管地电位的周期分布范围,并对比了其周期分布的差异。结果表明:三种干扰源都对管道造成动态直流干扰,其中地铁和高铁干扰呈现白天干扰严重、夜间平稳的周期性变化,而HVDC干扰则与高压直流输电系统接地极入地电流的大小与方向有关,没有明显的昼夜差别;高铁交流干扰同时伴随着显著的直流干扰;地铁直流干扰的周期占比随周期增大呈现先增大后减小的趋势,因高铁线路不同,管道干扰的周期分布也有所不同,但主要分布在大于500s的范围,HVDC干扰引起的管地直流电位波动周期分布较为均匀。 展开更多

关键词 动态杂散电流 管地电位 现场数据 连续小波变换(CWT) 波动周期

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华北大地涡旋电流现象机理及对管道管地电位影响

2

作者 梁志珊 肖霄 +3 位作者 罗雄麟 左信 毕武喜 蓝卫 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期90-98,共9页

一维分块大地周围的特定电性结构能够在该分块大地中产生涡旋电流。通过反演等效电流源并根据实际地形构造大地电性模型,分析了涡流处的等效电流和电性结构对其特性的影响,揭示了该特定区域中产生涡流并使得涡流移动的机理;对铺设在该... 一维分块大地周围的特定电性结构能够在该分块大地中产生涡旋电流。通过反演等效电流源并根据实际地形构造大地电性模型,分析了涡流处的等效电流和电性结构对其特性的影响,揭示了该特定区域中产生涡流并使得涡流移动的机理;对铺设在该区域中的输油管道给出了管地电位(PSP)的分布特征。计算得到的管道PSP与实际监测得到的管道PSP分布规律的一致性表明了涡旋电流能够加重地磁扰动对管道的影响。 展开更多

关键词 地磁扰动 等效电流源 涡旋电流 大地电导率 管地电位

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地铁杂散电流干扰下埋地管道管地电位动态波动规律 被引量：29

3

作者 朱祥剑 杜艳霞 +2 位作者 覃慧敏 张熠 葛彩刚 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2019年第12期878-885,共8页

对北京、上海、深圳、无锡等4个城市监测的地铁动态直流干扰下埋地管道管地电位数据进行了系统分析,统计了不同城市地铁杂散电流干扰下管地电位的波动周期、周期分布、波动幅值等动态特征,分析了管地通电电位对断电电位的影响,总结了地... 对北京、上海、深圳、无锡等4个城市监测的地铁动态直流干扰下埋地管道管地电位数据进行了系统分析,统计了不同城市地铁杂散电流干扰下管地电位的波动周期、周期分布、波动幅值等动态特征,分析了管地通电电位对断电电位的影响,总结了地铁杂散电流干扰下管地电位动态波动规律。结果表明:在地铁运行时段,管地通电电位波动剧烈,波动存在周期性变化;同一城市内不同监测点管地通电电位波动周期分布比例基本相同,不同城市的分布比例相差不大;各地的通电电位波动范围不同,受干扰程度也不同;管地通电电位与断电电位的波动周期相一致,管地通电电位的波动对断电电位存在较小影响。 展开更多

关键词 地铁杂散电流 干扰 管地电位 通电电位 断电电位

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磁暴作用下管道漏点对地磁感应电流和管地电位分布的影响 被引量：2

4

作者 朱亚天 刘春明 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第6期129-135,共7页

随着能源需求的快速增长,中国的能源进口日益扩大。管道运输是一种重要的能源运输方式。埋地金属管道由于工艺、运输和安装等问题,常常存在着漏点,而漏点对管道的腐蚀及管道的防护有重要的影响,因此研究管道漏点的影响对研究地磁暴侵害... 随着能源需求的快速增长,中国的能源进口日益扩大。管道运输是一种重要的能源运输方式。埋地金属管道由于工艺、运输和安装等问题,常常存在着漏点,而漏点对管道的腐蚀及管道的防护有重要的影响,因此研究管道漏点的影响对研究地磁暴侵害埋地管道系统具有重要的意义。通过分析漏点的物理模型,建立了管道漏点的数学模型,并通过ANSYS软件仿真进行对比,验证了管道漏点模型的正确性。将漏点模型与管道的分布参数模型相结合,通过仿真分析,初步分析了管道漏点对地磁暴侵害管道系统时管道上地磁感应电流(geomagnetic induced current,GIC)及管地电位(pipe-soil potential,PSP)分布的影响。通过仿真结果数据表明,即使是遭受中、小型地磁暴侵害,管道漏点对管地电位的分布也很有影响,管道漏点处的泄露电流密度也远远超过正常情况下的杂散电流密度,会对管道的绝缘层及保护系统产生较大的影响。 展开更多

关键词 管道漏点 地磁暴 地磁感应电流 管地电位

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地铁杂散电流干扰下管地电位波动特征的傅里叶分析 被引量：10

5

作者 董亮 姚知林 +2 位作者 葛彩刚 石超杰 陈金泽 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期294-303,共10页

目的辨识埋地管道受到地铁杂散电流干扰时管地电位的波动特征。方法对上海、广州、深圳、武汉等4个城市中与地铁轨道邻近而受干扰的埋地管道进行24 h管地电位测试,并利用ORIGIN软件对管地电位数据分别进行快速傅里叶变换处理,统计分析... 目的辨识埋地管道受到地铁杂散电流干扰时管地电位的波动特征。方法对上海、广州、深圳、武汉等4个城市中与地铁轨道邻近而受干扰的埋地管道进行24 h管地电位测试,并利用ORIGIN软件对管地电位数据分别进行快速傅里叶变换处理,统计分析不同城市埋地管道中地铁杂散电流干扰频率的分布特征。结果管地通电电位对杂散电流干扰的响应快,傅里叶变换后具有明显的幅值和频率分布特征,统计发现同一测试点在干扰的不同时段内,幅值较大即占主导的干扰频率范围接近,最大幅值对应的干扰主频率一致。上海、广州、深圳、武汉等4个城市测试点地铁杂散电流干扰中占主导的干扰频率范围分别为6~33、5~37、6~18、4~36 mHz,干扰主频率分别为9、7、7、5 mHz,对应的地铁杂散电流干扰周期范围和主周期均与附近地铁线的站间行车间隔范围和主要站间行车间隔吻合,这表明测试点附近地铁线的站间行车间隔决定了地铁杂散电流的干扰周期。结论地铁杂散电流干扰下管地电位经傅里叶变换后能够得到其干扰频率范围及分布特征,结合地铁线的站间行车间隔可以辨识出地铁杂散电流的具体干扰来源,并为管道防腐或杂散电流腐蚀实验研究提供参考。 展开更多

关键词 埋地管道 地铁 杂散电流 管地电位 快速傅里叶变换 干扰频率

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地磁暴侵害油气管道的管地电位效应 被引量：8

6

作者 刘连光 张鹏飞 +2 位作者 王开让 毕武喜 葛艾天 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期68-74,共7页

由于输油气管道埋在地下,钢质管道内外壁有绝缘涂层,不与大地直接接触,油气管道遭受地磁暴侵害的响应机制与电网不同,研究油气管道的干扰机制、物理过程以及干扰效应,对分析地磁暴对油气管道的影响及危害具有重要意义。针对2012年-2014... 由于输油气管道埋在地下,钢质管道内外壁有绝缘涂层,不与大地直接接触,油气管道遭受地磁暴侵害的响应机制与电网不同,研究油气管道的干扰机制、物理过程以及干扰效应,对分析地磁暴对油气管道的影响及危害具有重要意义。针对2012年-2014年9次中、小地磁暴侵害我国西气东输一线和陕京二线等输气管道引发的管地电位（PSP）现象,研究了地磁暴引发管道地磁感应电流（GIC）的机制与过程以及GIC衍生管道PSP的机理,利用PSP算法,假设感应电场沿管道分布,大小取0.1 V/km,计算了不同形态管道的PSP水平。实测和仿真计算数据表明,即使是遭受中、小地磁暴的侵害,钢质油气管道的PSP也会超过管道杂散电流干扰防护标准规定的限值,证明了管道干扰及防护研究要考虑中、小地磁暴的影响。 展开更多

关键词 地磁暴 油气管道 管地电位 地磁感应电流

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无阴极保护燃气管道腐蚀危害的表征参量及规律 被引量：1

7

作者 罗涛 高观玲 +1 位作者 田晓江 杨凯 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期97-101,共5页

对某燃气公司2016~2020年间泄漏燃气管道的管地电位分布情况进行了统计分析,同时开展了现场腐蚀检查片埋设试验,获得了检查片腐蚀速率数据及对应的检查片通电电位、电流密度、通断电电位差、环境电阻率、地表电位梯度等5个参量,通过数... 对某燃气公司2016~2020年间泄漏燃气管道的管地电位分布情况进行了统计分析,同时开展了现场腐蚀检查片埋设试验,获得了检查片腐蚀速率数据及对应的检查片通电电位、电流密度、通断电电位差、环境电阻率、地表电位梯度等5个参量,通过数据分析得出各参量与腐蚀速率的相关性及相关规律。结果表明,电流密度与管道腐蚀速率的相关性最好,皮尔逊系数高达0.95,在没有检查片的条件下,可以采用管地电位指标对管道的腐蚀风险进行评判。 展开更多

关键词 无阴极保护燃气管网 腐蚀风险评判 管地电位 相关性分析 腐蚀检查片试验

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埋地钢质管道交流干扰测试与评价 被引量：19

8

作者 王新华 陈振华 何仁洋 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2011年第1期66-70,共5页

高压交流输电线路及交流电气化铁路对与其临近铺设的埋地钢质管道会引起交流干扰,产生交流腐蚀,并对阴极保护系统的安全运行带来不利影响。因此,埋地钢质管道中交流干扰的检测与评估是必要的。国内外对于埋地金属管道受交流干扰的测试... 高压交流输电线路及交流电气化铁路对与其临近铺设的埋地钢质管道会引起交流干扰,产生交流腐蚀,并对阴极保护系统的安全运行带来不利影响。因此,埋地钢质管道中交流干扰的检测与评估是必要的。国内外对于埋地金属管道受交流干扰的测试与分析,主要围绕交流干扰电压、交流电流密度、腐蚀速率等参数的测试来开展。在交流干扰及阴极保护有效性评价方面,国外以交流电流密度及交/直流电流密度比为主要参量。本工作通过对交流干扰下的管地电位信号时频特征研究,得出管地电位信号时频特征与交流干扰源频率存在一致性,为检测和判定埋地钢质管道上的交流干扰提供了一定的依据。 展开更多

关键词 交流干扰 埋地钢质管道 管地电位 电流密度 频谱分析

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变电站内杂散电流对接地网腐蚀的影响 被引量：9

9

作者 李建华 郑敏聪 聂新辉 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2012年第9期804-806,822,共4页

采用土壤电位梯度法和管地电位连续监测法,测试了500kV超高压变电站内杂散电流的干扰强度,结果表明变电站内有不超过中等强度的杂散电流,同时,杂散电流与变电站电压等级没有明显相关性,而与变电站内电气设备的运行状况、电气装置的设计... 采用土壤电位梯度法和管地电位连续监测法,测试了500kV超高压变电站内杂散电流的干扰强度,结果表明变电站内有不超过中等强度的杂散电流,同时,杂散电流与变电站电压等级没有明显相关性,而与变电站内电气设备的运行状况、电气装置的设计安装等因素相关。 展开更多

关键词 变电站 接地网 杂散电流 腐蚀 电位梯度 管地电位

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上海轨道交通2号线杂散电流监测系统及应用 被引量：10

10

作者 陈志光 秦朝葵 计雪松 《城市轨道交通研究》 2008年第9期54-57,共4页

对目前存在的杂散电流监测系统进行了分析讨论。给出了一套基于虚拟仪器labview的杂散电流测试系统。系统可以实现对杂散电流的自动监测和连续监测。对上海轨道交通2号线世纪大道段的管地电位进行了测试。该段的燃气管道存在较为严重的... 对目前存在的杂散电流监测系统进行了分析讨论。给出了一套基于虚拟仪器labview的杂散电流测试系统。系统可以实现对杂散电流的自动监测和连续监测。对上海轨道交通2号线世纪大道段的管地电位进行了测试。该段的燃气管道存在较为严重的杂散电流腐蚀,应采取相应的防护措施。 展开更多

关键词 杂散电流 管地电位 连续监测 虚拟仪器

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长输埋地油气管道阴极保护装置供能系统 被引量：2

11

作者 黄平 周英钢 +1 位作者 王志超 于光平 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2394-2396,共3页

针对铺设在偏远地区长输埋地油气管道阴极保护装置供电难的问题,研究了太阳能对铅蓄电池的充电机制及管道保护的相关原理,设计了太阳电池板充放电控制自主供能系统。测试结果表明,该系统对太阳电池板能量利用效率高,逆变输出带载波形稳... 针对铺设在偏远地区长输埋地油气管道阴极保护装置供电难的问题,研究了太阳能对铅蓄电池的充电机制及管道保护的相关原理,设计了太阳电池板充放电控制自主供能系统。测试结果表明,该系统对太阳电池板能量利用效率高,逆变输出带载波形稳定、无失真,达220 V±6%,可自主识别管地电位以切换管道阴极保护装置(恒电位仪等)至休眠或工作状态,有效避免该区域管道承受杂散电流腐蚀风险。 展开更多

关键词 油气管道 太阳电池板 管地电位 阴极保护装置

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800 kV特高压直流入地电流对埋地钢管道的影响 被引量：13

12

作者 张良 何沫 张凌帆 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期134-138,共5页

为了研究特高压直流输电系统在单极大地返回运行时对附近埋地钢制管道造成的影响,以我国西南地区某管道为研究对象,在全管道范围内,应用了包括阴极保护有效性测试、管地电位监测、管中电流监测、管体腐蚀监测等在内的多种阴极保护测试技... 为了研究特高压直流输电系统在单极大地返回运行时对附近埋地钢制管道造成的影响,以我国西南地区某管道为研究对象,在全管道范围内,应用了包括阴极保护有效性测试、管地电位监测、管中电流监测、管体腐蚀监测等在内的多种阴极保护测试技术,对接地极放电过程中管道腐蚀及阴极保护参数进行了连续测试,进而研究管道受特高压直流入地电流影响的程度及腐蚀防护措施的有效性。研究结果表明:①放电过程中,恒电位仪、排流锌带等腐蚀防护措施对缓解管道腐蚀起到了积极作用,但部分管段依然存在着腐蚀现象;②该地区管道接地极放电对管道全线均造成了干扰影响,电流流入区域管中最大电流为4.84 A,管地电位最大负向偏移为-4 853 mV,最大正向偏移+568 mV,管壁最大腐蚀速率为0.049 mm/a,超过管道设计控制目标;③特高压直流接地极放电对管道造成了较大的影响。结论认为,该项研究成果可以为钢制埋地管道受特高压直流入地电流影响程度的检测评价标准编制提供数据支撑。 展开更多

关键词 特高压直流输电系统 钢制管道 阴极保护 腐蚀 监测 排流 管地电位 管中电流

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稳态下交流输电线路对邻近埋地油气管道电磁影响的案例研究 被引量：13

13

作者 莫冰玉 黄万里 +5 位作者 周尚虎 韦江衡 罗勇芬 康钧 孙甜 郭冠军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第18期6035-6044,共10页

用易于理解的、微分形式的麦克斯韦方程组推导源自交流输电线路的管道感应电动势,根据传输线理论建立管道等效电路,进而理论分析交流输电线路稳态运行时对邻近地下管道的电磁耦合。提出一种可校正至同一时刻的管地电位分布的测量方法,... 用易于理解的、微分形式的麦克斯韦方程组推导源自交流输电线路的管道感应电动势,根据传输线理论建立管道等效电路,进而理论分析交流输电线路稳态运行时对邻近地下管道的电磁耦合。提出一种可校正至同一时刻的管地电位分布的测量方法,并应用研究青海750k V等多电压等级的交流线路对邻近埋地天然气管道电磁影响的两个案例。海西—塔拉线路乌兰段公共走廊管道在750k V线路三相7%不平衡运行且管道未予保护时管地电位可达140.7V,正常运行时交流电流密度达到265.1A/m^2;该走廊和西宁—玛尔挡公共走廊现场实测的管地电位均与对应运行条件下的计算结果相吻合,且直观地显示了管地电位含有值得研究的谐波成分。对两条走廊的管道新增防护措施,可使管地电位和交流电流密度大幅降低并达到缓解效果。本研究结果可为输电线路和埋地管道共用走廊的设计提供技术参考和支持。 展开更多

关键词 稳态 电磁干扰 埋地管道 管地电位 防护

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交流输电线路暂态时对邻近埋地油气管道的电磁干扰研究 被引量：10

14

作者 黄万里 周尚虎 +6 位作者 孙常明 莫冰玉 韩梦龙 康钧 罗勇芬 伍书琛 景海雯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第S01期275-285,共11页

对交流输电线路对管道的暂态影响进行归纳,分为线路分合闸和故障态,前者不改变线路电路结构,后者根据电路结构的不同包括线路相线接地、断线,雷击杆塔未反击及发生反击等情况。该文理论分析暂态时输电线路对地下油气管道的电感性和电导... 对交流输电线路对管道的暂态影响进行归纳,分为线路分合闸和故障态,前者不改变线路电路结构,后者根据电路结构的不同包括线路相线接地、断线,雷击杆塔未反击及发生反击等情况。该文理论分析暂态时输电线路对地下油气管道的电感性和电导性耦合,建立不同暂态下的线路-管道等效电路。进而实例研究暂态下海西—塔拉750kV交流输电线路乌兰段对邻近埋地天然气管道的电磁影响。线路操作时对管道的电磁影响小;线路单相接地、断线接地时,管地电位最大值分别为4.3kV和12.9kV;杆塔遭受雷击和反击时管地电位峰值分别可达18.4kV和37.2kV。反击时故障相电流产生的电感性耦合部分抵消了雷电流对管道的电导性影响。对管道采用固态去耦合器的防护措施,使瞬态电磁影响降低并抑制了其传播。研究结果可为交流输电线路和埋地金属管道共用走廊的设计提供技术参考和支持。 展开更多

关键词 交流输电线路 埋地管道 电磁干扰 管地电位 接地故障 雷击 防护

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基于大地电导率分层模型的油气管网地磁暴干扰评估方法 被引量：7

15

作者 刘连光 张鹏飞 +1 位作者 王开让 毕武喜 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1556-1561,共6页

地磁暴对油气管网、电网、高铁系统等基础设施的影响已成为关注的热点。与地磁暴对电网影响的研究相比,目前对油气管网和高铁的地磁暴侵害研究不够。地磁暴在油气管网中感应的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)和管地... 地磁暴对油气管网、电网、高铁系统等基础设施的影响已成为关注的热点。与地磁暴对电网影响的研究相比,目前对油气管网和高铁的地磁暴侵害研究不够。地磁暴在油气管网中感应的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)和管地电位(pipe-soil potentials,PSP)与磁暴强度、大地构造、埋地管道自身结构等因素有关,不同深度大地电导率的差异影响油气管网的GIC和PSP大小。根据地磁暴在埋地油气管网产生GIC和PSP机理,以及我国岩石圈大地电性构造数据,考虑不同深度的大地电导率的差异,建立大地深层电导率分区分层模型,推导每层波阻抗递推关系式以及大地感应电场与地磁场关系式,得到基于平面波理论的大地和油气管网感应电场的算法,根据分布源传输线理论给出地下油气管网的GIC和PSP计算方法。最后,计算西气东输一线油气管网GIC和PSP水平,证明油气管网GIC和PSP效应评价方法的有效性。 展开更多

关键词 管地电位 地磁感应电流 分层大地模型 分布源传输线理论 地磁暴

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分段绝缘等措施用于减小直流输电工程接地极电流对油气管道影响的试验研究 被引量：3

16

作者 白锋 曹方圆 +4 位作者 李雄 陆家榆 何堃 赵录兴 黄流建 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期4822-4829,共8页

随着我国电力和油气管道工程建设快速发展,高压/特高压直流输电工程接地极与埋地油气管道邻近已不可避免,研究相应防护措施,以减小直流接地极电流对油气管道的腐蚀和危险影响,对保障能源输送安全,促进电力与油气管道工程建设协调发展具... 随着我国电力和油气管道工程建设快速发展,高压/特高压直流输电工程接地极与埋地油气管道邻近已不可避免,研究相应防护措施,以减小直流接地极电流对油气管道的腐蚀和危险影响,对保障能源输送安全,促进电力与油气管道工程建设协调发展具有重要意义。在本研究中,建立了包含直流接地极系统、试验管道和测量系统的试验平台,为直流输电工程接地极入地电流对埋地油气管道的影响研究提供了试验条件。针对管道分段绝缘、牺牲阳极和两者组合的综合防护措施,在不同接地极电流下进行试验,获得了试验管道上的管地电位差和泄漏电流密度沿线分布结果。对采取不同防护措施时,在不同接地极电流作用下的管地电位差和泄漏电流密度沿线分布规律进行分析,获得了不同措施的防护效果及适应性评估结果。研究成果将为直流接地极与埋地油气管道工程中腐蚀和危险影响防护设计提供技术支撑。 展开更多

关键词 高压/特高压直流接地极 油气管道 管地电位差 泄漏电流密度 分段绝缘 防护措施 试验

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高压/特高压直流输电系统对埋地钢质管道干扰的现场测试与分析 被引量：47

17

作者 李振军 《腐蚀与防护》 CAS 北大核心 2017年第2期142-146,150,共6页

哈密南-郑州±800kV特高压直流输电系统中哈密接地极与西气东输管道最近距离为44km。通过在西气东输天然气管道沿线布置电位监测点,测得直流输电系统单极大地回线方式运行时,管地电位的变化情况;通过对测试数据的分析处理,获得了哈... 哈密南-郑州±800kV特高压直流输电系统中哈密接地极与西气东输管道最近距离为44km。通过在西气东输天然气管道沿线布置电位监测点,测得直流输电系统单极大地回线方式运行时,管地电位的变化情况;通过对测试数据的分析处理,获得了哈密接地极对西气东输天然气管道管地电位的影响范围和影响程度,掌握了直流输电系统不同运行模式下,对管地电位的影响规律。 展开更多

关键词 高压/特高压直流输电系统 埋地管道 直流杂散电流干扰 单极大地回线方式 管地电位监测

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油气管网与电网的地磁暴干扰机理比较研究 被引量：5

18

作者 张鹏飞 刘连光 马成廉 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第25期48-54,87,共8页

地磁暴是由太阳风暴冲击地球磁层引起的地磁场剧烈扰动。地磁暴会对地面人工技术系统形成危害,威胁技术系统的安全;其中,规模庞大的油气管网和电网最容易受到影响。首次对油气管道和电网的地磁暴干扰机理进行了深入的比较研究,获得了重... 地磁暴是由太阳风暴冲击地球磁层引起的地磁场剧烈扰动。地磁暴会对地面人工技术系统形成危害,威胁技术系统的安全;其中,规模庞大的油气管网和电网最容易受到影响。首次对油气管道和电网的地磁暴干扰机理进行了深入的比较研究,获得了重要研究结论。电网与油气管网地磁暴效应都起源于空间天气对地球磁层-电离层的影响,作用于特定对象上由不同作用原理产生不同干扰。油气管网主要产生PSP及GIC,而电网仅有GIC的影响。根据作用原理不同,二者建模计算各异。通过分析特定事件、原理分析以及建模计算,对油气管道和电网地磁暴的干扰机理进行比较研究,首次阐明油气管网地磁暴干扰机理,为油气管网地磁暴效应特征研究以及地磁暴灾害防治提供了重要依据。 展开更多

关键词 地磁暴 油气管网 电网 地磁感应电流(GIC) 管地电位(PSP)

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考虑非线性极化效应时直流接地极电流在油气管道耦合的电压电流建模和计算 被引量：6

19

作者 李雄 陆家榆 +2 位作者 白锋 曹方圆 李成榕 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期1198-1209,共12页

准确预测直流输电接地极电流对埋地油气管道的腐蚀影响,并采取合理的防护措施,对能源输送安全至关重要,但现有预测方法缺乏对管道金属与土壤间非线性极化影响的系统研究。该文建立考虑非线性极化效应时直流接地极入地电流对埋地油气管... 准确预测直流输电接地极电流对埋地油气管道的腐蚀影响,并采取合理的防护措施,对能源输送安全至关重要,但现有预测方法缺乏对管道金属与土壤间非线性极化影响的系统研究。该文建立考虑非线性极化效应时直流接地极入地电流对埋地油气管道耦合电压和电流的数学模型;提出矩量法与有限元法结合计算含非线性极化交界面三维电流场的方法,并试验验证该方法的有效性;对不考虑极化、考虑线性和非线性极化时的计算与试验结果进行对比,获得误差分析结果;最后,进行工程应用分析。结果表明:提出的计算方法可有效考虑非线性极化效应的影响,采用不考虑极化或线性极化影响的计算结果进行管道腐蚀评估,将导致腐蚀风险被高估或低估。为准确预测管道电压和电流,管道金属与土壤间的非线性极化效应不可忽略。在管道设计和建设中,考虑非线性极化影响将避免增加不必要的防护和维护成本,或避免预测不足带来的腐蚀风险。 展开更多

关键词 直流输电接地极 油气管道 非线性极化 数学模型 矩量法–有限元 管地电位差 泄漏电流密度

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考虑非线性极化时不同土壤电阻率下直流接地极电流对油气管道的腐蚀影响分析 被引量：5

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作者 李雄 陆家榆 +2 位作者 曹方圆 白锋 李成榕 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期5021-5028,共8页

在特高压直流输电工程接地极对邻近油气管道的腐蚀影响分析和防护设计中,准确计算不同土壤电阻率下管道上的电压电流分布至关重要,然而目前计算中缺乏对油气管道金属-土壤交界面非线性极化影响的考虑。通过试验测量和分析,获得了不同土... 在特高压直流输电工程接地极对邻近油气管道的腐蚀影响分析和防护设计中,准确计算不同土壤电阻率下管道上的电压电流分布至关重要,然而目前计算中缺乏对油气管道金属-土壤交界面非线性极化影响的考虑。通过试验测量和分析,获得了不同土壤电阻率下X80管道钢–土壤交界面的极化特性,为准确计算管道管地电位差和泄漏电流密度奠定了基础。考虑非线性极化的影响,计算获得了不同土壤电阻率下油气管道上的泄漏电流密度和管地电位差分布、直流接地极与油气管道的防护距离,结果表明,随着土壤电阻率的增大,管道泄漏电流密度最大值呈对数函数增大,管道与接地极间的防护距离呈幂函数增大。对不考虑极化和考虑非线性极化时管道上的电压电流分布、管道与接地极间防护距离进行了对比分析,结果表明,不考虑极化时管地电位差被人为确定为零,与实际物理现象不符,导致直流接地极电流对油气管道的腐蚀程度被错误高估,应用于实际工程时将导致油气管道防护成本显著增大。基于实际工程参数的应用分析表明,与考虑非线性极化影响相比,不考虑极化时将错误地提高油气管道的腐蚀防护要求,不必要地增加防护成本,防护距离或防护措施成本增加量高达30%~40%。研究结果可为特高压直流输电工程接地极和油气管道工程的选址以及干扰防护设计提供技术支撑。 展开更多

关键词 特高压直流接地极 油气管道 非线性极化 土壤电阻率 泄漏电流密度 管地电位差 等效年腐蚀速率 防护距离

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