采用电热耦合有限元模型对直流接地极温升特性的分析

摘要

随着直流输电系统的快速发展，直流接地极上流过的工作电流不断增大，接地极导体温升成为影响其安全运行的重要因素。为了更深入地分析常见结构直流接地极的温升变化规律，本文建立了基于电流场理论及传热学原理的直流接地极电热耦合有限元模型并对其温度变化规律进行了详细的计算。与传统模型相比，该模型考虑了土壤温度与土壤参数的相互影响实现了电热耦合场的计算。结果表明土壤参数会随温度升高而变化，从而进一步影响接地极的发热升温过程，接地极温升并不是平稳增长过程，在温度变化过程中存在急剧增长的阶段。