Tests on the First 500 kV Compact Transmission Line in China

The paper deals with the tests on the first 500 kV compact transmission line. The transmission line stretches from Fangshan Substation to Changping Substation nearby Beijing with a length of 83 km. In order to investigate the characteristics of the transmission line, many tests were performed on the line before and after its operation. The results indicate that all electrical parameters are perfectly identical to the design.

相间间隔棒对紧凑型输电线路脱冰跳跃响应影响研究

紧凑型输电线路穿过覆冰区容易因导线脱冰跳跃而引起放电跳闸及金具破坏事故。揭示紧凑型输电线路脱冰后的动力响应规律,对线路工程的抗冰设计及加固改造具有重要的指导意义。以某500kV紧凑型线路脱冰跳跃跳闸故障为例,通过数值模拟仿真,考察了在实际覆冰厚度下,不同相导线脱冰时,线路的相间间隙以及相间间隔棒受力变化;继而针对最不利安全间隙工况,通过参数分析,提出该线路相间间隔棒布置的优化策略。研究结果表明:1)尽管设置相间间隔棒可以有效抑制脱冰相的竖向跳跃高度,增大导线与地线之间间隙,但对于倒三角形分布的紧凑型线路而言,布置相间间隔棒会减少脱冰后相间间隙。2)下相导线脱冰较上相导线脱冰更容易导致相间间隙不足;且由于上-下相相间间隔棒对下相导线跃起时的侧推作用,容易造成相间间隔棒附近处非连接相间间隔棒一侧的上下相相间间隙不足。3)紧凑型线路相间间隔棒数量和布置位置对脱冰后相间间隙均有影响,其中将相间间隔棒布置远离档距中央可有效增加相间间隙。4)上相脱冰和下相脱冰中与脱冰相有连接的上下相之间的相间间隔棒张力最大;下相脱冰相间间隔棒张力比上相脱冰相间间隔棒张力大,易造成金具损坏,设计中需重点关注。5)由于相邻档对脱冰档的张力作用会增加脱冰跳跃高度进而减少相间间隙,采用耐张串替代V型串有效减少相邻档的负面影响。

地连墙H型钢接头声波透射法检测试验方案研究

地下连续墙已被广泛应用于基坑工程中,而超深地下连续墙槽段接头处的施工质量问题仍未得到有效解决。为探究如何检测超深地连墙H型钢接头处混凝土密实度这一工程问题,本文以武汉城市轨道交通12号线中一路地铁车站超深大基坑工程地连墙为研究背景,介绍了声波透射法的检测原理,对应用声波透射法检测地连墙H型钢接头处混凝土密实度的方案进行研究,并设计了具体的模型试验方案。研究表明:声波透射法检测地连墙H型钢密实度有良好的工程价值;现场测试结果与试验设计基本一致;后期通过分析总结模型试验结果可得到不同密实度下的声参量数据库,以期为其实际应用提供科学指导与决策。

基于离散元法的颗粒压实特性研究

颗粒压实致密化过程中,对颗粒物理特性和动态响应的关系,缺乏数学模型对力学行为进行表征。基于离散元法(DEM)建立了振动、旋转2个模型,对颗粒压实致密机制进行描述。为便于观察分析颗粒运动过程以及填充效果的变化,将颗粒的实际尺寸进行放大,设计骰子在圆柱形容器内的振动和变速旋转实验,探究颗粒压实的动力学特性。研究结果表明:在振幅为15 mm,振动频率为1~5 Hz激励下,颗粒会长时间停留在半有序排列状态,只有随时间推移,缓慢降低振幅至10 mm,振动频率至3 Hz时,才能达到完全有序排列状态。变速旋转的加速度大于0.5g时,无需加以干预,颗粒就能达到有序排列状态。

传输线方程高精度直接积分的数值求解方法

提出一种基于精细积分法与时域微分求积法相结合的传输线方程的数值求解方法。首先将传输线方程采用基于紧致有限差分法的四阶差分格式进行空间离散,得到关于时间的一阶线性常微分方程组,四阶差分格式对于空间微分有很好的近似精度。然后利用精细积分法与微分求积法对一阶线性常微分方程组进行数值求解。通过理论分析可知,与传统的传输线方程数值求解方法——时域有限差分法(Finite difference time domain,FDTD)相比,所提方法不涉及到状态矩阵求逆运算,保证了数值求解精度,并且其数值稳定性与计算时间、空间步长无关,可采用大步长进行数值计算,能够有效提高计算效率。最后利用仿真实例进行算法验证,结果显示,相比于时域有限差分法,所提方法能够抑制数值振荡,提高了计算精度。

柴达木盆地大风山凸起地层压力预测及成因分析

地层超压预测对油气成藏的研究具有重要意义。通过测井曲线组合、声波速度-垂向有效应力交会图、声波速度-密度交会图和超压综合分析等方法,对柴达木盆地大风山凸起各层位的超压成因进行了分析,并对压力预测方法进行了改进。研究结果表明:(1)柴达木盆地大风山凸起下油砂山组地层超压成因为不均衡压实和构造挤压作用;上干柴沟组和下干柴沟组上段超压成因为不均衡压实、构造挤压和超压传递。(2)用单一方法如平衡深度法或伊顿法均无法有效预测研究区的地层压力,基于不同超压成因机制的差异,对下油砂山组地层压力采用平衡深度法计算,对上干柴沟组和下干柴沟组上段则使用伊顿法计算,结果更准确。研究区压力计算结果与实测地层压力的误差小于7.00%,平均误差为4.30%。(3)超压的预测可为油藏描述、储量估算、安全钻井作业提供数据支持。超压是油气运移的动力,可以指示油气运移的方向,估算油气运移距离,对油气成藏的研究具有重要指导意义。

紧凑型线路脱冰跳闸故障数值模拟分析

紧凑型线路导线覆冰脱落往往会引发相间及相地闪络跳闸、导地线断股、断线等,为反演故障过程,指导紧凑型线路防冰加固设计及改造,以某500 kV紧凑型线路脱冰跳跃相间闪络跳闸故障为研究案例,基于ANSYS软件建立覆冰导线-绝缘子-相间间隔棒体系的有限元模型,模拟4种脱冰工况,分析不同工况下导线脱冰振动响应,得到导线在脱冰过程中相间间隙和相间间隔棒轴力的变化规律。

110 kV紧凑型钢管杆塔电磁环境影响研究

在社会建设和经济发展广泛用电的社会背景下,高压输变电工程数量日益增多,随之受城市景观和形象的需求,更多的110 kV线路在城市区域采取紧凑型钢管杆塔,以减少杆塔建设带来的突兀感,因此紧凑型钢管杆塔在城市区域电力建设成为主流。然而,110 kV架空线路建设投入使用过程中难免会产生工频电场、工频磁感应强度,这将对线路周边的电磁环境造成一定的影响。文章以110 kV紧凑型钢管杆塔输变电工程为实例,采用模式分析及类比监测方法,预测110 kV紧凑型钢管杆塔运行对其周围电磁环境的影响,为日后110 kV紧凑型钢管杆塔电磁环境影响评价提供一定的技术参考,同时为110 kV紧凑型钢管杆塔建设提供一些设计依据。

基于南澳柔性直流的超导直流限流器运行工况设计研究

[目的]电阻型超导限流器的工作原理基于超导体的零电阻效应,串联于线路中,正常工作时基本没有电阻。线路发生短路,电流超过临界电流时超导体失超而阻值迅速增大,从而起到限制短路电流的作用。因此超导直流限流器正常运行时对电网基本无影响,系统短路电流超出临界电流后,会迅速限制电流值,有效降低对直流设备的要求。文章基于南澳±160 kV多端柔性直流输电系统,讨论超导直流限流器可能的多种运行工况,分析如何实现限流器的各种工况。[方法]对于可能的5种运行工况,建议设置隔离开关来实现工况的自动切换。[结果]结合设备的配置,给出了超导直流限流器和相关设备的电气主接线、紧凑化平面布置的建议方案;针对不同的运行工况,给出了对应的电流路径图。[结论]对于其他的柔性直流输电系统,可通过类似分析得出超导直流限流器可能的工况及自动切换的电气主接线方案、布置方案。

新型非脱钩强夯机的研发与应用

为了解决传统非脱钩强夯机的机身稳定性差、施工效率低、操作灵活性差和施工质量保障难等难题,结合强夯施工特点,采用了创新性的机械液力传动系统、施工臂架平台动态稳定技术、夯击深度自动检测技术、卷扬多级安全制动技术、控制系统等多项技术,研发了新型机液一体式非脱钩强夯机。结果表明:新型非脱钩强夯机实现了起锤、放锤及夯锤空中起停的灵活操作,具有大扭矩、高效率、高稳定性、高安全性的优点。工程实际应用表明,在相同的工况条件下,采用新技术的非脱钩强夯机的施工效率是脱钩强夯机的2.5~3.0倍,与强夯智能施工管理系统结合后,不需现场挂钩和人工测量,进一步提升了施工效率,同时解决了施工安全问题。该研究可为非脱钩强夯施工工法的推广、非脱钩强夯设备的发展方向提供参考。

紧凑型输电线路带电作业辅助进电位工具研制

紧凑型输电线路具有扩大输送容量、减少线路走廊、经济效益和社会效益显著等优点,近年来得到了大力推广和应用。然而,日渐增多的紧凑型输电线路结构复杂、空气绝缘间隙小,开展带电作业的技术难度较高,传统带电作业方法也存在诸多不足。为此,文章结合实际,研制了一种绝缘机械摇臂,作为紧凑型输电线路带电作业辅助进电位工具,从绝缘机械摇臂本体、带闭锁保护装置的导线侧挂钩、绝缘机械摇臂转动装置及绝缘机械摇臂连接装置四个方面介绍了该工具的装置原理,最后加以应用研究。结果表明,该工具可在带电导线与横担头之间搭设一个绝缘平台,作业人员可通过此平台安全、便捷、高效进出电场,不仅克服了传统带电作业方式应用的难题,还显著提升了带电消缺效率和电网运行的可靠性。

330 kV紧凑型铁塔鸟害故障研究

以实例从校核紧凑型铁塔电气间隙,仿真模拟鸟粪不同长度、不同位置下落时电场变化、绝缘子沿面场强变化等多方面,分析造成330 kV紧凑型输电线路鸟害故障的机理及主要因素,为后续运维单位开展瓷、玻璃绝缘子清扫,复合绝缘子更换,鸟害重点区域划分,防鸟害决策提供依据。

架空输电线路工频参数的测量及分析

通过对5条500kV(其中1条是正式投运的紧凑型线路)架空输电线路工频参数实际测量结果的计算分析,具体介绍了各参数的测量接线和计算公式,并提出了在实际测量中应注意的问题。

沽太500kV双回线路覆冰舞动故障分析

介绍2009年4月发生的500kV沽太双回线路跳闸故障。从气象条件、海拔高度、地形地貌及线路结构参数等方面分析,确定此次线路故障是由强风、覆冰等恶劣气象条件导致的覆冰舞动跳闸。并结合输电线路舞动故障的研究成果以及华北电网公司的运行经验,从规划、设计、运行维护等方面提出以相间间隔棒为主、线夹回转式子导线间隔棒和双摆防舞器为辅的舞动防治措施和配置方案。建议相间间隔棒等防舞装置作为防治覆冰舞动的有效手段,应在易舞动等微地形、微气象区域深化应用。

我国紧凑型输电线路的电气参数特性分析

我国紧凑型输电线路的三相导线采用了具有中国特色的同塔窗内倒三角布置形式,这种特殊的导线布置形式决定了它具有特殊的电气参数特性。分析了紧凑型输电线路的电气参数的工频特性和频变特性。并研究了地线与接地方式、大地电阻率变化对线路电气参数的影响。最后结合计算结果评价了这些特性对线路潜供电流和恢复电压、继电保护、无功调节、过电压限制、电磁暂态分析等方面的影响。研究结果将对未来紧凑型输电线路的设计和运行起到积极作用。

500kV同塔双回紧凑型线路的带电作业安全距离

针对政平—宜兴 5 0 0 k V同塔双回紧凑型线路计算了带电作业时的过电压 ,结合作业人员在塔上不同位置的操作波放电试验结果 ,计算分析及校核了危险率和安全距离。

特高压输电线路工频电场的仿真研究

针对特高压输电线路分裂导线等效半径较大的特点,在建立特高压输电线路分裂导线模型的基础之上,基于边界元法对单回平行排列、同塔双回、紧凑型及单回酒杯塔型4种不同的输电线路分裂导线表面及线下距地1 m处的工频电场进行了计算。结果表明,针对我国复杂的地理条件可以采用不同的导线分布模式,其中紧凑型输电方式不仅可以改善线路下电磁环境,而且还可大幅减少输电走廊的宽度。

特高压输电线工频磁场三维优化模型

电磁环境是建设特高压输电工程中需要深入研究的关键问题之一,提出在特高压输电线磁场计算中考虑线路的分布参数,根据分裂导线参数、相间导线距离、电压等级等确定线路的波阻抗,进而求得线上电流,然后推导出具有弧垂的架空悬链导线下工频磁场三维优化模型。算例分析表明:传统二维模型所计算出的磁场强度偏大;三维优化模型能够反映线路结构参数对磁场强度的影响,具有更高的准确性;相比于正三角常规型线路排列,倒三角紧凑型线路下方磁场强度明显减小。由该模型所得结果可为特高压分裂导线选择、相线排列方式设置、杆塔高度设计提供参考。

华北500kV紧凑型线路故障计算分析与改进措施

2007-02-27/03-04期间,华北地区出现的罕见大风暴雪天气造成京津唐电网多条500kV紧凑型输电线路跳闸、故障,为了提高500kV紧凑型线路输变电设备抵御自然灾害的能力,有必要对500kV紧凑型输电线路在恶劣天气时各种外力作用下的动态特性进行研究,主要对500kV紧凑型输电线路在大风作用下的动态特性进行了深入研究。采用计算机仿真的方法研究了500kV紧凑型输电线路在特大风载荷作用下的动态特性,根据仿真结果,对仿真过程中出现的比较危险的工况采取最经济合理的应对措施:对于500kV倒V型导线排列的凑型输电线路,在32m/s的风速作用下,导线档距>800m时,建议在水平相档距中间加装一支芯棒直径为34mm的相间间隔棒,以提高线路运行的安全性。导线档距为300～600m的较小档距时,最小相间距离发生在上下相间,而不是通常认为的水平相间。

紧凑型输电线路带电作业方式及安全防护

由于紧凑型线路塔头尺寸紧凑,相间和相对地距离较小,对带电作业间距、组合间隙及作业人员进出高电位路径带来了较大的限制。为确保带电作业人员的安全,对影响紧凑型线路带电作业安全间距的诸因素进行了分析讨论,通过试验提出了针对不同过电压水平的紧凑型线路带电作业安全距离、绝缘工具最小有效长度和最小组合间隙;分析了保护间隙的原理及设计原则,提出了500kV紧凑型线路加装保护间隙的作业方式及安全措施,并通过试验得出了相关技术参数。结合现场实际,提出对于进出等电位的带电作业,过电压幅值大于1.80pu且作业人员从塔身进出等电位时,应采用加装保护间隙的作业方式。