(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211128564.4 (22)申请日 2022.09.16 (71)申请人 中国南方电网有限责任公司超高压 输电公司广州局 地址 510700 广东省广州市黄埔区科 学大 道223号2号楼 (72)发明人 赵航航　张义　范敏　蔡汉生　 石延辉　贾磊　郑武略　刘刚　 林明杰　胡上茂　廖鹏　冯瑞发　 陈庆鹏　李龙桂　胡泰山　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 张茵 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01)G06F 113/04(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种电力系统接地网截面面积 选取方法、 系 统及设备 (57)摘要 本申请涉及一种电力系统接地网截面面积 选取方法、 系统及设备， 包括获取接地网设计参 数、 接地极设计参数和距离数据并采用CDEGS软 件获得接地网单位长度的最大 泄露电流； 获取接 地网材料参数数据和电力系统的运行数据确定 接地网材料的单位长度重量； 根据运行数据和最 大泄露电流确定接地网的单位长度腐蚀量； 根据 单位长度重量和单位长度腐蚀量确定单位长度 最小重量； 根据单位长度最小重量和参数数据确 定接地网材料的最小截面面积； 根据最小截面面 积和接地网材料截面选取原则选取接地网材料 的截面面积 。 该方法实现在考虑腐蚀情况下选择 接地网材料截面面积， 使 得选择的接地网材料符 合计及电化学腐蚀影响的热稳定性要求。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 115408874 A 2022.11.29 CN 115408874 A 1.一种电力系统接地网截面面积选取方法， 应用于换流站与深井接地极一体化的电力 系统上， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取接地网设计参数、 接地极设计参数以及接地网与接地极之间的距离数据； 根据所 述接地网设计参数、 所述接地极设计参数和所述距离数据采用CDEGS软件获得接地网单位 长度的最大泄 露电流； 获取接地网材料参数数据和电力系统 的运行数据， 根据 所述接地网材料参数数据确定 基于无腐蚀影响的接地网材料所需最小的单位长度重量； 根据所述运行数据和所述最大泄 露电流确定 接地网的单位长度腐蚀量； 根据所述单位长度重量和所述单位长度腐蚀量确定基于腐蚀影响的接地网的单位长 度最小重量； 根据所述单位长度最小重量和所述接地网材料参数数据确定接地网材料的最 小截面面积； 若所述最小截面面积大于截面面积阈值， 则根据 所述最小截面面积和接地网材料截面 选取原则选取接地网材 料的截面 面积； 其中， 所述接地网材料截面选取原则为接地网材料截面选取应尽量小和采用常用规格 的原则。 2.根据权利要求1所述的电力系统接地网截面面积选取方法， 其特征在于， 根据 所述运 行数据和所述 最大泄露电流确定 接地网的单位长度腐蚀量包括： 根据所述运行数据采用法拉第定律计算， 得到每安培电流流过接地网材料阳极的单位 年腐蚀量； 根据所述运行数据、 所述单位年腐蚀量和所述最大泄露电流采用腐蚀量计算公式计 算， 得到电力系统运行接地网的单位长度腐蚀量； 所述腐蚀量计算公式为： G1＝((G×I2×I1×(1‑λ ))/I+(G×λ×I1))×n； 式中， G1为电力系统运行接地网的单位长度腐 蚀量， G为每安培电流流过接地网材料阳 极的单位年腐蚀量， I1为最大泄露电流， I2为不平衡电流， λ为单 极运行率， I为每极的额定电 流， n为运行寿命； 其中， 所述运行数据包括接地极的克当量、 接地极溢流电流的持续时间、 接地极溢出的电流大小、 每极的额定电流、 不平衡电流、 单极运行率和运行寿命。 3.根据权利要求1所述的电力系统接地网截面面积选取方法， 其特征在于， 根据 所述单 位长度重量和所述单位长度腐蚀量确定基于腐蚀影响的接地网的单位长度最小重量包括： 将所述单位长度重量与所述单位长度腐蚀量相加计算， 得到基于腐蚀影响的接地网的单位 长度最小重量。 4.根据权利要求1所述的电力系统接地网截面面积选取方法， 其特征在于， 根据 所述单 位长度最小重量和所述接地网材料参数数据确定接地网材料的最小截面面积包括： 根据所 述单位长度最小重量和所述接地网材料参数数据采用第一截面面积 计算公式计算， 得到接 地网材料的最小截面面积； 所述第一截面面积计 算公式为： Sg2＝M/( ρ L1)， 式中， Sg2为最小截 面面积， M为单位长度最小重量， ρ 为接地网材 料的密度， L1为接地网材 料的长度。 5.根据权利要求1所述的 电力系统接地网截面面积选取方法， 其特征在于， 包括： 获取 电力系统的短路电流和故障电流等效持续时间， 采用第二截面面积计算公式计算， 得到基 于无腐蚀影响的接地网的截面面积阈值； 所述第二截面面积计算公式为Sg1＝(Igte)/c， 式 中， Sg1为截面面积阈值， Ig为短路电流， c为接地网材料的系数， te为故障电流等效持续时权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115408874 A 2间。 6.根据权利要求1所述的 电力系统接地网截面面积选取方法， 其特征在于， 包括： 根据 所述接地网设计参数、 所述接地极设计参数和所述距离数据采用CDE GS软件计算， 获得阳极 最大泄露电流和阴极最大泄露电流； 从所述阳极最大泄露电流和所述阴极最大泄露电流选 取数值最大的计算接地网单位长度的最大泄 露电流。 7.一种电力系统接地网截面面积选取系统， 应用于换流站与深井接地极一体化的电力 系统上， 其特征在于， 包括泄露电流确定模块、 腐蚀量计算模块、 截面面积计算模块和选取 模块； 所述泄露电流确定模块， 用于获取接地网设计参数、 接地极设计参数以及接地网与接 地极之间的距离数据； 根据所述接地网设计参数、 所述接地极设计参数和所述距离数据采 用CDEGS软件获得接地网单位长度的最大泄 露电流； 所述腐蚀量计算模块， 用于获取接地网材料参数数据和电力系统的运行数据， 根据所 述接地网材料参数数据确定基于无腐蚀影响的接地网材料所需最小的单位长度重量； 根据 所述运行数据和所述 最大泄露电流确定 接地网的单位长度腐蚀量； 所述截面面积计算模块， 用于根据 所述单位长度重量和所述单位长度腐蚀量确定基于 腐蚀影响的接地网的单位长度最小重量； 根据所述单位长度最小重量和所述接地网材料参 数数据确定 接地网材 料的最小截面 面积； 所述选取模块， 用于根据所述最小截面面积大于截面面积阈值， 则根据所述最小截面 面积和接地网材 料截面选取原则选取接地网材 料的截面 面积； 其中， 所述接地网材料截面选取原则为接地网材料截面选取应尽量小和采用常用规格 的原则。 8.根据权利要求7所述的电力系统接地网截面面积选取系统， 其特征在于， 所述腐蚀量 计算模块还用于根据所述运行数据采用法拉第定律计算， 得到每安培电流流过接地网材料 阳极的单位年腐蚀量； 根据所述运行数据、 所述单位年腐蚀量和所述最大泄露电流采用腐 蚀量计算公 式计算， 得到电力系统运行接地网的单位长度腐蚀量； 所述腐蚀量计算 公式为： G1＝((G×I2×I1×(1‑λ ))/I+(G ×λ×I1))×n； 式中， G1为电力系统运行接地网 的单位长度 腐蚀量， G为每 安培电流流过接 地网材料阳极的单位年腐蚀量， I1为最大泄露电流， I2为不平 衡电流， λ为单极运行率， I为每极的额定电流， n为运行寿命； 其中， 所述运行数据包括接地 极的克当量、 接地极溢流电流的持续时间、 接地极溢出的电流大小、 每极的额定电流、 不平 衡电流、 单极运行率和运行寿命。 9.根据权利要求7所述的电力系统接地网截面面积选取系统， 其特征在于， 所述截面面 积计算模块还用于根据所述单位长度最小重量和所述接地网材料参数数据采用第一截面 面积计算公式计 算， 得到接 地网材料的最小截面面积； 所述第一截面面积计 算公式为： Sg2＝ M/( ρ L1)， 式中， Sg2为最小截面面积， M为单位长度最小重量， ρ 为接地网材料 的密度， L1为接 地网材料的长度。 10.一种终端设备， 其特 征在于， 包括处 理器和存 储器； 所述存储器， 用于存 储程序代码， 并将所述 程序代码传输给 所述处理器； 所述处理器， 用于根据所述程序代码中的指令执行如权利要求1 ‑6任意一项所述的 电 力系统接地网截面 面积选取 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115408874 A 3