樊艳芳，曾 富

(新疆大学 电气工程学院，新疆 乌鲁木齐 830047)

0 引言

特高压直流输电系统因具有输电容量大、输送距离远、损耗小等优点而被广泛使用[1−3]，但直流输电系统采用单极-大地回路运行时，将有数千安的直流电流由接地极注入大地，在接地极周围的特定区域形成恒流场，影响地表感应电势分布.地表电势位可以导致直接接地变压器的中性点处产生直流电流分量，当流入变压器绕组的直流分量超过一定范围时，磁芯将发生饱和，电流波形会改变，导致变压器偏磁，使变压器总励磁电流变成尖顶波，导致变压器振动增大、损耗增加等问题[4−6].

地表电位的准确求解是计算直流电流在交流电网中分布情况以及预防和抑制直流偏磁的重要环节[7−9].直流接地极周围的地表电位分布受直流输电系统的运行方式、接地极的尺寸、形状以及接地极附近大地的参数等多方面影响，其中复杂地貌条件下的大地参数是分析地表电位的难点[10−12].近年来，针对地表电位分布的计算，已取得很大的进展.文献[13]提出了适用于求解水平土壤分层或者垂直分层格林函数的递推方法，这种方法可以在计算机中快速计算；文献[14]对文献[13]的格林函数公式做了相应的简化，使计算进一步简便.但上述方法没有考虑地下土壤结构和电阻率的复杂性，实际土壤的分布是不均匀的，采用均匀或浅层土壤模型计算会产生一定的误差.文献[15]采用有限元方法，使用ANSYS 软……