垂直洋流下500 kV海缆电热耦合场和载流量研究

发展海上风电是实现“双碳”目标的重要举措。直流海缆是海上风电输电工程的重要装置,而海缆稳态载流量等研究对推动远海风电大规模开发具有重要意义。近年来高压直流海缆稳态载流量的相关研究考虑海洋环境因素较为单一且未充分考虑绝缘层温差的限制。文中建立了500 kV直流海缆与海水系统的电-热-流耦合模型,研究了单根和双极海缆在不同敷设方式下垂直洋流(垂直于海缆长度方向流动的洋流)流速,考虑绝缘层温差限制、双极不同间距等对载流量的影响。结果表明,相较于仅考虑线芯温度70℃限制,综合考虑绝缘层温差20℃限制的载流量更小,且相较于其他敷设方式,直埋敷设时绝缘层温差20℃限制对载流量的影响更小;双极海缆的载流量随双极间距增大而增加,流速为0.1 m/s时涡旋对海缆载流量有较小的提升作用;在绝缘层温差为6℃附近,电场发生翻转。研究结果可为敷设方式的选择以及载流量的预测和评估提供重要指导和参考。

500 kV变电站主变压器安装施工技术及要点

主变压器作为变电站核心设备,其安装施工质量直接决定变电站及电力系统持续运行的稳定性和安全性。以500 kV变电站主变压器为例,结合主变压器安装施工技术流程,从安装施工前的准备与检查、主变压器相关设备安装、主变压器安装施工测试、电缆敷设及安装施工收尾工作等角度介绍主变压器安装施工技术要点,以期为后续变电站主变压器安装施工提供技术参考。

分析500kV架空输电线路张力架线施工技术

确保电力能源顺利完成传输最为关键的就是保障输电线路安全稳定。伴随更大范围的电力工程建设,促使张力架线的应用范围更加广阔,高压输电线路的施工质量与效率更加良好。本文基于此,结合实际案例,针对500kV电压的架空输电线路张力放线施工技术进行研究,包括划分施工区段、导线、牵引线、地线的展放作业以及紧线施工作业的技术流程,以期能够为架空输电线路的张力架线施工提供参考。

500 kV变电站无人机巡检作业安全距离

无人机在变电站巡检中应用日益广泛,由于变电设备众多且布置密集,强电磁环境可能会损坏无人机,明确无人机与带电体间的作业安全距离是亟待解决的关键问题。为此,首先开展了无人机电机悬浮体与导线的模拟放电试验,建立了真型无人机与500 kV站内强电场区设备的3维仿真模型,计算分析无人机附近电场分布特征,以研究分析作业安全距离。结果表明,无人机与导线电晕放电存在相互影响,无人机受到影响的临界起晕场强为300 kV/m,无人机存在畸变的电场值为原值的2~3倍。研究得到了电场控制条件下的作业安全距离,其中无人机对500 kV管母线、主变500 kV侧套管巡检的最小作业安全距离分别为2.2 m、2.1 m,研究结果可为变电站无人机巡检安全开展提供技术依据。

城市轨道交通杂散电流对500 kV变压器直流偏磁影响测试分析

城市轨道交通运行会引起变压器直流偏磁问题,严重威胁电网的安全稳定运行。为研究轨道交通运行对变压器直流偏磁的影响,文中对上海市轨道交通沿线的某500 kV变压器,采用多物理量同步测量方法测试了轨道交通正常运行、高峰运行和停运后的变压器中性点直流、振动和噪声特性,并与2010年地铁刚投运时振动噪声数据进行比较。分析测试结果发现变压器中性点直流、振动噪声特性与轨道交通负荷功率呈现正相关的变化规律。证明了轨道交通运行引起的杂散电流会导致变压器长期直流偏磁运行,为解决类似问题提供了参考性意见。

500kV变电站内敞开式断路器感应电流计算分析

为分析断路器与地线形成的回路中产生感应电流的特性,文章对处于变电站500 kV开关场内的断路器、导线、地网和2个接地线与接地刀闸组成的通流体回路中的感应电流进行测量,并分别对变电站500 kV开关场正常工作状态下和检修状态下的工频磁场进行仿真。研究结果表明:在检修状态下500 kV开关场内断路器通流体回路产生的感应电流峰峰值在3.85~7.33 A之间;正常工作状态下开关场磁感应强度范围在0.260~7.480μT之间,工频磁场强度最大值主要集中分布在导线交叉处;检修状态下开关场磁感应强度范围在0.440~8.760μT之间,工频磁场强度较大值主要集中分布在第2回母线下方。研究结果为敞开式断路器检修人员安全作业提供参考。

500 kV海上升压站电气一次设备交接试验方法及应用

[目的]文章针对全球首个500 kV海上升压站电气一次设备交接试验的电压施加方法、试验电压标准、试验套管布置方式以及试验项目顺序等多个问题进行了探讨。[方法]基于试验条件和试验要求,对试验电压值与设备的绝缘强度进行了比较和分析。根据GIS和电缆的结构特点,使用GIS和电缆联合试验的方法对电缆施加电压。考虑海上升压站的空间环境和最大绝缘距离,选择在升压站外面布置500 kV GIS耐压试验套管。通过比较500 kV和66 kV配电设备试验项目的试验电压值大小,合理地安排试验项目顺序。[结果]确定了主变中压绕组的耐压试验的电压施加方法、66 kV GIS试验的电压标准,以及电缆和GIS设备的试验项目顺序。在制造基地完成了变压器、电缆和GIS的交接试验。[结论]全球首个500 kV海上升压站电气一次设备的交接试验方法能简化试验准备工作,缩短试验工期,具有一定工程应用价值,可为其他海上升压站项目提供参考。

500 kV交流架空输电线路雷电性能及防护措施

[目的]雷击是造成500 kV交流输电线路故障和停电事故的主要原因,开展输电线路防雷评估对于系统的稳定运行有着极为重要的意义。[方法]依托我国某在建500 kV交流输电线路工程,根据线路基本参数等信息,通过电磁暂态程序(Electro-Magnetic Transient Program,EMTP)和改进的电气几何模型法(Electro-Geometric Model,EGM),对线路的绕击、反击耐雷性能进行了仿真研究,计算了线路的雷击跳闸(闪络)率,按照线路雷击风险划分原则确定线路杆塔的雷击风险等级,结合邻近已投运线路的实际运行数据,针对雷击风险较高的杆塔提出了雷击防护措施,并通过计算进一步验证了措施的有效性。[结果]仿真结果表明,安装线路避雷器是有效的雷击防护措施,它们可大幅降低杆塔的雷击跳闸率,提升线路耐雷性能。在采取雷击防护措施后,全线无雷击风险等级为IV级的杆塔,全线平均雷击跳闸率下降至I级的安全水平,满足《架空输电线路防雷技术导则》(Q/CSG 1107002—2018)要求。[结论]文章所提的雷击风险评估方法和防雷措施选择流程是正确并有效的,对500 kV交流架空输电线路防雷设计具有一定的工程应用价值与参考意义。

500 kV气体绝缘开关设备特高频电磁波衰减特性研究

针对500 kV气体绝缘开关设备(Gas Insulated Switchgear,GIS)内部特高频电磁波传播过程复杂、局部放电在线监测存在盲区的问题,建立500 kV GIS开关设备三维等比例的电磁波传播仿真模型,对GIS内部特高频电磁波衰减特性进行计算分析。结果表明,500 kV双断口断路器的平均正向传输系数低于单断口断路器,500 kV转角型隔离开关的平均正向传输系数低于直线型隔离开关,且GIS分闸时特高频电磁波会产生额外衰减。

500 kV变电运行多媒体仿真培训系统的设计研究

为保证变电站仿真培训系统更好地模拟和仿真变电站实际运行状态,保证运行人员日常培训质量,以某市500 kV变电站为研究对象,应用浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)架构模式,完成对500 kV变电运行多媒体仿真培训系统的设计。首先,从仿真对象概述、系统架构设计2个方面入手,完成对系统总体方案的设计;其次,从系统硬件组成、系统硬件配置2个方面入手,完成对系统硬件的设计;最后,分别设计计算机系统软件、仿真支撑系统软件、变电站虚拟现场系统、变电站监控仿真系统、变电站全工况仿真和防误闭锁系统、工教员系统等模块,保证系统软件设计质量。此设计方案具有较高的有效性和可靠性,运用典型站组态工具,保证仿真系统的易操作性、易维护性、逼真性和安全性,满足电力企业培训优秀运行人员需求。希望此研究结果为相关人员提供有效的借鉴和参考。

500kV变电站一次设备隐患检修技术研究

由于设备老化、运行环境恶劣等多种因素的影响,变电站一次设备在运行过程中难免会出现各种隐患,如果不及时处理,会引发严重的安全事故,为此提出500kV变电站一次设备隐患检修技术研究。建立500kV变电站一次设备状态监测指标,根据这些指标构建一次设备状态评估模型,实现对设备状态的评估,制定检修决策,实现隐患检修技术研究。实验结果表明,该技术在实际应用中,成功降低了设备的故障,提高了设备的运行效率和可靠性。

一起500kV变电站避雷器异常发热分析

在电力系统中,避雷器是保护设备免受雷电过电压和操作过电压损害的重要设备。其中,500 kV变电站所使用的无间隙金属氧化物避雷器在运行过程中出现异常发热现象,严重影响了设备的正常运行和电网的安全。本文通过对一起500 kV变电站无间隙金属氧化物避雷器异常发热的案例分析,探讨了发热的原因,并提出了相应的处理措施和防范策略。

核电站500 kV GIS设备局部过热分析与处理

某核电站500 kV GIS(SF6气体绝缘全封闭式组合电器)在正常运行时发现其A/C相波纹管支架处出现热点,经过现场红外测温得知:A相热点温度高达167℃,C相热点温度约为82.3℃,B相无热点,温度约为50℃。通过分析设备的温度、工作电流、接地电流、红外成像等能反映设备过热类型的参数,逐个排除分析判断造成设备过热的原因。过热原因锁定为GIS壳体与波纹管材质不同,导磁率不同,磁路通过法兰密封面螺栓来分流,相对松动的螺杆导磁性能差,导通性好的螺杆就容易出现热点。经分析,在波纹管上下法兰之间增加短接铜排,可消除由波纹管材质不同、螺杆松紧程度不同而导致的热点问题。设备停电后加装导流短接铜排、更换波纹管热点法兰固定螺栓的同时,也对该设备进行解体检查,对局部过热点的密封圈进行更换。处理后设备正常运行,热点消失,A、B和C三相均保持在45℃左右,设备恢复正常,同时也验证了故障原因分析的正确性。

500kV输电线路地线悬垂线夹断裂问题及对策

对地线及OPGW光缆掉串的原因进行全面的分析以后发现,500kV输电线路双回路直线塔右侧悬垂线夹断裂是其根本原因。在分析悬垂线夹断裂的原因时,使用的主要设备有扫描电子显微镜、自动硬度计等,最终的研究结论为悬垂线夹紧固螺栓出现了严重的腐蚀问题,金具护套的铝合金材质质量不达标。有异常组织回火索氏体存在于螺栓磨损区域的表面,这就充分的说明了螺栓曾经受到过高温的炙烤。种种现象表明,线夹护套磨损断裂的主要影响因素为地线腐蚀。

500kV变压器安装的施工工艺技术分析

随着社会经济的发展,变压器在我国电网建设中的作用也越来越重要。它可以根据电路的需要将电压、电流、频率等参数变换成所需要的电压,是电力系统中重要的电能变换设备。在电力系统中,500 kV变压器起着重要的作用,因此,500 kV变压器安装是否符合技术规程要求,性能是否满足使用需求直接影响到电网建设和电力生产,对整个国家和地区经济发展也有着重要影响。本文通过对其安装工艺技术分析,为安装施工提供技术支持和参考。

500 kV GIS交流耐压试验在智能电网建设中的应用研究

为进一步提升智能电网建设效果,保障电网的智能化运行,对500 kV GIS交流耐压试验在智能电网建设中的应用进行研究。准确设定GIS设备各项参数,以避免损坏贵重设备。计算主回路电容量、等值电阻等参数,运用较优方式对设备进行选择与接线,即先进行预备试验,操作隔离开关及断路器,操作完成后进行耐压试验并统计所有试验数据。试验结果表明,在接近耐压值时,5个小组将直流试验电压均匀升至6 kV。在充电电流较为平稳时,能更准确地控制试验电压至目标值;震荡周期在0.51 s内,电流值趋近于零,震荡幅值较小,并未观察到明显的反击过电压现象。这表明500 kV GIS交流耐压试验能有效检查设备的绝缘性能,确保设备在投运前处于良好的工作状态。通过交流耐压试验,可及时发现设备在运行过程中可能出现的耐压局放问题,应用效果良好。

500kV GIS运行区域改扩建施工技术

GIS,全称为气体绝缘开关设备(Gas Insulated Switchgear),是一种高压开关设备,常用于输电和配电系统中。与传统的空气绝缘开关设备相比,GIS具有更高的绝缘强度、更小的占地面积、更低的运行成本和更高的可靠性。在常规水电站中,一般会设有500kV GIS作为电站一次设备的重要组成部分,承担着传输电能、与电网的联络控制等功能。500kV GIS运行区域改扩建施工由于电压等级较高,且设备属于电网调度管理设备,周围设备均带电运行,因此对改扩建施工的安全、质量、进度要求较高,管理较严,施工过程中必须做好充足准备,严格落实工作票制度,才能确保改扩建工作的顺利进行。本文结合两河口电站第三间隔改扩建工程实际运用实例,简要介绍两河口电站第三间隔改扩建施工过程中采取的一些好的经验和做法,最终确保第三间隔改扩建施工按期保质顺利完成,为其他类似工程提供借鉴意义。

基于犹豫模糊矩阵的500kV变电站一次设备状态快速检修方法

由于现有的检修方法总线板故障缺陷数量较多,故障缺陷占比高,为此研究基于犹豫模糊矩阵的500kV变电站一次设备状态快速检修方法。获取灰度图,对目标图像的有效特征进行提取。构建犹豫模糊矩阵,建立变电站一次设备检修任务的优先级决策指标集,制定具体的优先级策略。构建层次结构模型,获得判断矩阵的一致性指标。计算随机一致性的比率,判断比率的大小,直至满足一致性要求。根据设备状态评价结果,实时获取设备的运行状态从而实现快速检修。实验结果表明,实验组在检修过程中的总线板故障缺陷数量总体为88个,为三个小组的最少缺陷数;根据实际缺陷数量计算整体故障缺陷占比结果为10%,结果符合预期设定。能够更精确地预测和发现设备故障,提高了变电站的运行安全性。

500kV输电线路绕击雷影响因素及防范措施

500kV输电线路作为电力传输的主要网络,其具有输送容量大、输电线路长等优点。绕击雷作为常见的自然现象,对输电线路的影响尤为显著,输电线路遭受雷击而导致的线路跳闸数量占总跳闸数量的50%左右,尤其是在夏季雷电高发季节,输电线路受到雷击事故的频率增加,给电力系统带来严重的安全隐患。为降低绕击雷对输电线路的影响,文章工作电压、地形因素、保护角、导体材料与表面状态等角度入手,分析了500kV输电线路绕击雷的主要影响因素,并针对具体影响措施提出了相应的防范措施,实现了500kV输电线路在绕击雷环境下的安全稳定运行。

500kV架空输电线路张力架线施工技术分析

500kV架空输电线路是城市电力体系的重要组成部分,在具体施工期间,需结合现场实际情况进行科学地张力架线施工。基于此,本文首先简单阐述了500kV架空输电线路张力架线施工基本概况,进一步针对500kV架空输电线路工程展开具体分析,明确工程概况后,对牵引力及放线张力进行计算,根据牵引力、放线张力参数进行工器具选型,分析展放施工、紧线施工、附件安装要点,供类似工程参考。