Sutdy on the Impact and Formation Mechanism of HVDC on Geoelectric Field at Xinyi Station
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摘要: 通过8条高压直流输电（HVDC）线路对新沂台地电场影响特征进行分析，分析结果表明，在影响时段，3个测向变化形态、幅度均不相同，长短极距之间差异性较小。综合运用影响量、幅值比、相互间的形态关系可判别具体线路。影响机理初步研究结果显示，HVDC对地电场的影响与入地电流、线路和接地极到台站的空间距离、各测向夹角及地下介质差异性等有关。
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关键词:
- 地电场 /
- 高压直流输电（HVDC） /
- 入地电流 /
- 机理 /
- 影响量
Abstract: Through sutdying on the impact of 8 HVDC power line on geoelectric field at Xinyi station, results show that the variation form and magnitudes of three items are differentand there is little difference between long and short pole distances. It can be used to identify specific lines through using influence quantity, amplitude ratio and forms relationship between each other. Though preliminary investigation on the mechanisms, it is showed that the impact of HVDC on geoelectric field is associated with the size of earth-fault current, the space dstance between of thelines and grounding electrode to station, spatial distance between lines and ground pole to station and the magnitude of the angle between each items, differences of underground media and other aspects.-
Key words:
- Geoelectric field /
- HVDC /
- Earth-fault current /
- Anomaly /
- Mechanism
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图 2 2018年11月13日新沂台地电场分钟值曲线
Figure 2. The minute-value curves of geoeletric field long(a)and short(b)distance at Xinyi station on Nov 13, 2018
图 3 2018年7月27日新沂台地电场分钟值曲线
Figure 3. The minute-value curves of geoeletric field long(a)and short(b)distance at Xinyi station on Jun 27, 2018
图 4 2019年2月20日新沂台地电场分钟值曲线
Figure 4. The minute-value curves of geoeletric field long(a)and short(b))distance at Xinyi station on Feb 20, 2019
图 5 2019年3月11日新沂台地电场分钟值曲线
Figure 5. The minute-value curves of geoeletric field long(a)and short(b)distance at Xinyi station on Mar 11, 2019
图 6 2018年6月15日新沂台地电场分钟值曲线
Figure 6. The minute-value curves of geoeletric field long(a)and short(b)distance at Xinyi station on Jun 15, 2018
图 7 2018年5月30日新沂台地电场分钟值曲线
Figure 7. The minute-value curves of geoeletric field long(a)and short(b)distance at Xinyi station on May 30, 2018
图 8 2018年3月24日新沂台地电场分钟值曲线
Figure 8. The minute-value curves of geoeletric field long(a)and short(b)distance at Xinyi station on Mar 24, 2018
表 1 HVDC线路基本参数
Table 1. The basic parameter of HVDC power lines
线路名称 建成时间 额定功率/MW 电流/A 电压/kV 换流站 接地极 直线距离/km 接地极距离/km 三常线 2002年12月 3000 3000 ±000 常州 常州市正平村 300 340 宁东线 2010年10月 4000 3030 ±030 青岛 胶州市胶西镇 250 250 哈郑线 2013年10月 8000 5000 ±013 郑州 中牟县大孟镇 440 400 晋南线 2017年5月 10000 6250 ±250 淮安 盱眙县王店乡 100 200 锡泰线 2017年7月 10000 6250 ±250 泰州 兴化市大邹镇 60 200 扎青线 2017年11月 10000 6250 ±250 青州 青州市孟家村 300 300 上临线 2017年11月 10000 6250 ±250 临沂 沂水县富官庄乡 130 200 昌宣线 2018年12月 12000 6000 ±1000 宣城 宣城区古泉镇 310 370 
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表 2 HVDC对地电场长极距影响的基本参数
Table 2. The basic parameter of the impact of HVDC on geoelectric field long distance
线路名称 影响时段 影响量/mV·km-1 形态特征 幅值比 昌宣线 12:40—13:37
13:38—14:273.0、2.5、0.0
2.7、2.3、0.0NS与EW反向，幅度小，NE45°不明显
NS与EW反向，幅度小，NE45°不明显1.2:1
1.2:1三常线 17:17—19:28 2.0、2.1、0.0 NS与EW反向，幅度小，NE45°无影响 0.95:1 上临线 06:50—07:30 4.3、1.3、4.3 3个测向同向，EW向总体偏小 3.3:1:3.3 锡泰线 22:30—23:39 8.6、3.5、4.0 NS与EW反向、与NE45°同向，NS幅度最明显 2.5:1:1.1 哈郑线 18:41—19:08 1.5、0.8、0.8 NS与EW反向、与NE45°同向，幅度均较小 1.9:1:1 晋南线 15:30—19:33 16.8、9.4、18.7 3个测向同向，幅度均较大 1.8:1:1.99 宁东线 14:39—16:32 7.3、1.8、6.0 3个测向同向，EW向明显偏小 4.1:1:3.3 扎青线 17:30—17:57 1.6、1.3、0.0 NS与EW反向，幅度均较小，NE45°不明显 1.23:1
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表 3 HVDC对地电场短极距影响的基本参数
Table 3. The basic parameter of the impact of HVDC on geoelectric fieldshort distance
线路名称 影响时段 影响量/mV·km-1 形态特征 幅值比 昌宣线 12:40—13:37
13:38—14:273.4、2.7、0.0
3.0、2.5、0.0NS与EW反向，幅度小，NE45°不明显
NS与EW反向，幅度小，NE45°不明显1.25:1
1.2:1三常线 17:17—19:28 2.2、2.3、0.0 NS与EW反向，幅度小，NE45°无影响 0.96:1 上临线 06:50—07:30 5.1、1.5、4.7 3个测向同向，EW向总体偏小 3.4:1:3.1 锡泰线 22:30—23:39 10.5、4.2、4.2 NS与EW反向、与NE45°同向，NS幅度最明显 25:1:1 哈郑线 18:41—19:08 1.8、0.9、0.9 NS与EW反向、与NE45°同向，幅度均较小 2.0:1:1 晋南线 15:30—19:33 18.7、9.8、19.1 3个测向同向，幅度均较大 1.9:1:1.95 宁东线 14:39—16:32 7.8、1.9、5.9 3个测向同向，EW向明显偏小 4.1:1:3.1 扎青线 17:30—17:57 1.9、1.5、0.0 NS与EW反向，幅度均较小，NE45°不明显 1.27:1
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表 4 地电场磁静日日变幅对比结果
Table 4. The daily variation amplitude mean of geoelectric field on geomagnetic quiet
日期 长极距NS
向/mV·km-1长极距EW
向/mV·km-1长极距NE45°
向/mV·km-1短极距NS
向/mV·km-1短极距EW
向/mV·km-1短极距NE45°
向/mV·km-12019年2月23日 6.4 4.1 3.5 7.4 4.6 3.5 2019年2月24日 9.1 4.9 4.5 10.4 6.2 4.5 2019年2月25日 8.6 5.0 4.3 9.6 6.3 4.3 2019年2月26日 5.8 2.9 3.1 6.3 3.7 3.0
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表 5 HVDC线路走向与接地极到新沂台地电场的基本参数
Table 5. The basic parameter of the trend of HVDC power lines and grounding electrode to geoelectric field at Xinyi station
线路名称 线路及接地极与台站空间关系 θ1/° θ2/° NS向 EW向 NE45°向 NS向 EW向 NE45°向 昌宣线 稍存差异，同方向上 ＜45 ＞45 近90 近0 近90 近45 三常线 稍存差异，同方向上 近0 近90 ＜45 ＜45 ＞45 近90 上临线 有差异，同方向上 近0 近90 ＜45 ＜45 近90 ＜45 锡泰线 差异较大，不同方向上 近90 近00 ＜45 近45 近45 近90 哈郑线 无差异，同方向 — — — ＞45 ＜45 近0 晋南线 差异较大，不同方向上 ＞45 ＜45 近0 近0 近90 ＜45 宁东线 无差异，同方向上 ＜＜45 近90 近0 ＜45 ＞＞45 近0 扎青线 无差异，同方向上 — — — 近0 近90 ＜＜45
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