±1100kV耐张串双人带电作业安全距离试验和电场分布特性

1100kV特高压直流线路耐张绝缘子串多采用大吨位悬式瓷或玻璃绝缘子,其单片重量有些超过30kg,单人作业困难,需要双人进行带电更换作业。而保证双人带电作业安全的关键问题是需要选择合适的到达作业位置的方式,实现两人之间电位转移。该文根据±1100kV昌吉–古泉特高压线路耐张串的实际情况,开展±1100kV耐张串双人带电作业组合间隙试验。建立±1100kV耐张塔耐张串双人带电作业电场计算模型,仿真分析双人沿耐张串进出作业位置的过程和双人更换绝缘子的不同作业工况的绝缘子串、带电作业人员的电场分布特性,提出±1100kV输电线路耐张绝缘子串双人同时带电作业应需满足的最小安全距离。仿真结果显示,为方便实现作业人员之间的电位转移,推荐两名人员在更换耐张绝缘子时分别坐在不同绝缘子串上。研究结果可为±1100kV特高压直流双人更换大吨位单片耐张绝缘子提供依据。

±1100kV直流阀厅金具电场仿真设计

阀厅金具作为直流输电工程换流站阀厅设备电气连接及固定用装置,连接和组合换流站阀厅电力系统中各类装置,以传递机械、电气负荷及实现某种防护作用。其表面电晕直接影响着阀厅及其设备的表面电场分布,对其表面电场进行仿真具有重要意义。本文基于Infolytica Elec Net电场仿真软件对阀厅金具电场仿真影响因素空气包大小、电极长短进行了研究。结果表明:随着空气包的增大,其表面电场逐渐减少,直至趋于一稳定值;金具表面电场与电极长度无关,其影响可忽略不计。根据研究成果给出了±1100k V直流阀厅金具管母外接头电场仿真结果,对±1100k V特高压直流输电工程阀厅金具的研制具有重要指导作用。

考虑地面倾角下±1100kV重要输电通道内邻近线路间雷电屏蔽效应仿真计算

特高压重要输电通道内两线路间距离较近,±1100 kV线路与邻近线路的雷击屏蔽特性与单条线路运行存在很大区别。同时,特高压输电传输距离远、途经地形复杂、±1100 kV线路电压极性产生影响等,均会对雷电屏蔽效应产生影响。基于电气几何模型基本原理,建立存在地面倾角下考虑邻近并行线路间雷电屏蔽效应的电气几何模型,研究地面倾角、邻近线路距离以及±1100 kV电压极性因素对±1100 kV线路雷电屏蔽特性的影响,仿真计算各种因素影响下各相导线绕击次数,并利用雷电屏蔽因子来定量描述邻近线路的雷电屏蔽效应。仿真结果表明,相同情况下,地面倾角增大时,输电线路绕击次数增加明显;邻近线路距离越近,雷电屏蔽效应越强。综合分析表明,在地面倾斜角大于15°时,推荐负极性导线位于±1100 kV下坡极,邻近线路布置在±1100 kV下坡方位,并尽量减少两线路间距离,±1100 kV线路绕击概率明显降低,对重要输电通道的线路防雷具有指导意义。

±1100kV特高压直流换流站球-板间隙放电特性及取值研究

±1100kV是目前世界上直流输电中最高的电压等级,研究±1100kV换流站典型间隙放电特性,并给出其空气间隙的推荐值,对于合理确定换流站的设计和保证工程可靠运行都很有参考价值。该文针对±1100kV换流站中3种典型的均压球-地间隙(均压球直径为1.1m^2.0m;间隙距离3.0m^11.0m),开展操作冲击放电试验,获得其50%放电电压值,回归得到大尺寸、长间隙距离的不同直径均压球-板间隙的放电特性曲线,提出均压球临界直径的计算公式。试验研究换流站内临近墙和支柱绝缘子等因素对大尺寸球-板间隙放电电压的影响规律,得到相应的变化系数。根据±1100kV工程换流站典型间隙的绝缘水平,推荐球-板典型间隙的最小间隙距离和典型间隙系数取值。研究结果可应用于±1100kV特高压工程换流站内阀厅和户内直流场间隙的确定。

宽频带窗口式VFTO测量传感器研究

针对武汉特高压实验基地1 100kV特高压GIS实验回路,设计了一宽频带窗口式快速暂态过电压(VFTO)测量传感器,以准确测量其隔离开关操作引起的VFTO。该传感器基于电容分压器的原理,低压臂为平板式薄膜电容,高压臂为GIS导杆与低压电极的分布电容。研究表明,该传感器不仅能较好地响应50Hz工频信号,而且能够准确测量纳秒级的快速信号。实测结果表明,在该1 100kV特高压GIS实验回路下,隔离开关操作产生的VFTO上升时间约为10ns,基本振荡频率为563kHz、1.37MHz,并叠加了7.8MHz和13.2MHz的高频振荡。

国外百万伏特高压输电的高压开关设备及其试验介绍

综述了国际上用于特高压输电系统的高压开关设备的特点及其相关设备试验技术等问题,重点讲述了SF6断路器的结构和特点,并提出过电压抑制、触头的关合性能、电阻合闸和开断时操作时间的配合等技术课题急需解决。

±1100 kV直流输电线路地面合成电场分析

±1100 kV特高压直流输电工程是全新的技术领域,其电磁环境影响问题备受公众关注。采用解析计算法对±1100 kV直流输电线路产生的地面合成电场强度进行了理论计算,并将结果与已建±800 kV和±500 kV直流输电线路的实测值进行比较。结果表明,当±1100 kV线路最低线高为26~32 m时,极导线水平排列线路产生的地面合成电场强度最大值为12.13~17.00 kV/m,极导线垂直排列线路产生的地面合成电场强度最大值为12.76~13.59 kV/m。在最低线高相同的情况下,通过采取增大导线截面、增加导线分裂数等措施后,±1 100 kV线路产生的合成电场水平与±800 kV线路、±500 kV线路相比并没有明显增大。

固原地区马兰黄土湿陷性评价

黄土地区输电线路工程的勘测设计和施工,经常会受到黄土湿陷等不良地质作用影响,甚至造成极大的安全事故和经济损失。基此,为对该地区周边的工程建设提供参考借鉴,文章依托准东-华东±1100kV特高压输电线路工程,通过对大量试验数据的数理统计和回归分析,探究固原地区黄土物理指标与湿陷系数的规律,并建立影响因子与湿陷系数的回归方程。最后检验了回归方程的合理性。

±1100kV直流输电线路避雷器在吉泉线的应用设计

为提高±1 100 kV特高压直流输电线路抵御雷害风险的能力,本文研制了±1 100 kV直流线路避雷器并通过了型式试验验证了关键技术参数,对线路避雷器的安装选点和工程应用方案进行了设计研究。基于±1 100 kV吉泉线的实际防雷需求,经过全线雷击风险评估,选定了线路避雷器的试点安装杆塔。通过对比分析悬吊式与支撑式支架对杆塔结构受力情况的影响,综合考虑结构安全性、安装施工便利性等因素,并结合避雷器受力仿真分析和优化,本研究完成设计了一种支架支撑并配合悬式复合绝缘子金具串拉紧加固的避雷器现场安装方式。本研究成果可以解决大尺寸避雷器垂直座式安装的结构稳定性问题,满足长期安全稳定运行需求,对特高压输电线路大尺寸线路避雷器的现场应用具有重要的参考价值。

±1100kV特高压直流换流阀地震响应分析

位于地震高烈度区的换流站中,换流阀塔的抗震性能对换流站的安全运行有很大影响。以±1100kV特高压直流换流站内的高端换流阀厅及换流阀塔为原型,建立其有限元模型并进行时程响应的分析计算。结果表明:在加速度峰值为0. 2g的地震作用下阀塔底部水平位移响应可超过0. 7m,且拉杆绝缘子最大应力为290MPa。建议改进换流阀塔悬挂结构的构造措施,以防止悬挂绝缘子屈曲,并降低阀塔底部的水平位移响应。