随着高压直流输电工程的迅速发展,接地极入地杂散电流对附近埋地管道的直流干扰现象越来越普遍。高压直流输电接地极单极大地回路运行工况下,入地杂散电流沿附近管道绝缘层漏点流入或流出,造成管体腐蚀和氢脆,减小管道使用寿命;直流干扰严重时还会引起管道附属设备对地放电,仪器仪表和阀门执行机构工作异常等风险。因此,研究高压直流输电接地极对附近埋地管道的干扰规律,对于保护管体和管道附属设备,提高设备运行可靠性,保证管道安全运行,具有重要的科学意义。本文研究了高压直流输电接地极单极运行方式下入地电流对管道的耦合干扰机制,计算了接地极附近恒定电流场和管道电位的分布,提出了一种腐蚀速率的简易计算方法;研究了直流杂散电流引起电磁阀误动作的机理,提出以管地电位差作为衡量电磁阀受直流干扰严重性的指标。利用现场接地极、管道以及土壤参数,基于CDEGS软件建立了HVDC接地极入地杂散电流对埋地金属管道耦合干扰仿真模型,通过物理合理性和网格独立性对模型进行可靠性验证。计算了高压直流输电接地极附近电流场分布,分析了地电位梯度的变化规律;研究了不同季节下管地电位差、管道单位面积泄漏电流密度、管道轴向电流的分布规律;以管地电位差为研究对象,研究水平分层下表层和深层土壤电阻率的变化对管道干扰的影响规律,得出在存在低阻层的情况下,管地电位差随着表层土壤电阻率的增加而下降的结论;研究了管道受到直流干扰与管道和接地极相对位置的变化规律;提出对管道增设绝缘接头的防护措施,结果显示可以明显降低干扰电压幅值,阻断管道轴向电流,能够可靠预防电磁阀误动作。搭建了具有自动采集管地电位差数据和远程通信功能的电位采集系统,通过自动采集管地电位差数据来对管道受直流干扰的程度进行在线监测。介绍了自动电位采集系统的硬件电路,研究了离散数字信号的去燥和分频处理,实现了高精度的信号采集。在实验室条件下对系统的进行了精度测试,测试表明该系统采集精度达到预期要求,并进行现场测试,对采集到的电位数据与仿真结果进行对比,验证所得出的干扰规律的正确性。该论文有图53幅,表7个,参考文献52篇。