考慮結構特征的輸氣管道GIC算法研究.pdf

1、輸氣管道受磁暴干擾在管道中產(chǎn)生地磁感應電流(Geomagnetically InducedCurrent，GIC)以及管地電位(pipe-soil-potentials，PSP)，可能導致管道陰極保護減弱或失效，長此以往導致管道腐蝕加劇乃至泄漏，危害到管道安全，甚至有可能威脅工作人員生命。由于輸氣管道在設計上并不是簡單的單管、直管，而是由不同結構特征如:轉(zhuǎn)彎、分支以及有接地電阻等復雜結構組成，同時在管道運行過程中可能會有絕緣涂層破損即絕

2、緣涂層有漏點的情況發(fā)生，這都將會對管道的管地電位以及管道中地磁感應電流的大小產(chǎn)生影響。因而研究不同結構特征輸氣管道PSP及GIC算法對于分析磁暴對輸氣管道危害以及災害防治有十分重要的意義。本文通過理論建模以及仿真計算的方法研究了不同結構特征下輸氣管道GIC的分布特征，具體研究內(nèi)容如下:
　　1)研究了埋地管道受磁暴侵害的過程與機理，建立了輸氣管道感應電場模型，計算了管道感應電場以及大地無管道時的地表感應電場。利用管道實際數(shù)據(jù)計算比

3、較了管道感應電場及地表電場在隨時間變化下的相角和幅值的關系，得到了在頻率小于0.1Hz的情況下，可以利用地表電場近似代替管道感應電場的結論。
　　2)建立了在磁暴災害影響下管道GIC的傳輸線模型，給出了分布參數(shù)的計算方法，提出了以集中接地電阻等效管道漏點的方法，利用ANSYS仿真驗證了漏點模型的正確性。
　　3)討論了集中接地電阻、管道分支對管道PSP及GIC的影響，結果表明接地電阻與管道分支對管道PSP及GIC有顯著的影響