Heat Resisting Mechanism of Heat-Resisting Aluminum Alloy Conductor and Its Application in Transmission Line

In this paper the heat withstanding mechanism of heat-resisting aluminum alloy conductor is discussed, the types and performance of the conductor and its application on transmission lines are analyzed and introduced, and suggestions on accelerating exploitation and application of the conductor are put forward.

六通道高温超导导体载流性能和交流损耗特性的仿真研究

为了满足未来聚变装置磁体系统大电流、强磁场以及优良机械特性的要求,提出一种六通道TSTC-CICC高温超导导体,并采用自洽模型和T-A法,对三种结构的六通道高温超导导体的载流性能和交流损耗特性进行了二维有限元仿真研究,其中结构1中带材堆叠方向垂直于径向方向,结构2中带材堆叠方向平行于径向方向,结构3中带材堆叠方式既有垂直于径向又有平行于径向两种方式。由研究结果可知,结构1导体的临界电流最大,结构2导体的最小,结构3导体的介于两者之间。结构1和结构3导体在低磁场下具有较好的临界电流各向同性特性。三种结构导体的临界电流随外磁场角度及磁场强度的变化各不相同。结构1导体的传输交流(AC)损耗最小,结构2导体的传输AC损耗最大,结构3导体的AC传输损耗介于两者之间。在不同角度的外磁场中,三种结构的导体表现出的AC损耗各不相同。

兼顾电缆线路效率和可靠性的载流量动态阈值研究

针对当前配电网电缆为了运行可靠性,多采用较低载流量的固定阈值方法,电缆利用率低的问题,本文提出了一种载流量动态阈值的方法。该方法从理论上研究电缆线路载流量与导体温度的关系,通过实际运行的电缆工程的实测数据量化电缆载流量与导体温度的函数关系,并测定电缆线路的基准阈值,以此实现线路的阈值动态化计算。算法应用于智能电缆测控系统的动态阈值监测功能模块,线路所得实际运行数据验证了本方法的有效性。

基于鲸鱼优化算法的架空导线温度计算方法

架空导线运行温度是电网系统的重要监测参数。文章提出一种基于鲸鱼优化算法(whaleoptimization algorithm,WOA)的架空导线温度计算方法。将架空导线温度值作为鲸鱼位置,利用IEEE标准计算对应的载流量,将其和额定载流量的差值作为适应度函数,通过迭代求解最优鲸鱼位置,作为最终的温度值计算结果。利用IEEE标准所提供的计算样例对所提方法进行有效性验证。实验对比WOA、粒子群优化算法(particleswarm optimization,PSO)和灰狼优化算法(grey wolf optimizer,GWO)3种启发式算法的性能,结果表明WOA算法的准确率相比PSO和GWO更高,对100组温度值计算结果的平均误差仅为0.00001℃,误差和仅为0.000982℃;同时WOA算法的运行时间更短,综合性能最优。

城市轨道交通柔性悬挂导线组成及载流量分析

城市轨道交通柔性架空接触网的导线组成应系统性考虑载流量需求、载流温升、导线磨耗、系统最高计算温度、组合导线电流分配系数等因素的影响,设计过程中需结合实际工况对持续载流量进行计算校验。本文对柔性接触网导体选择的影响因素进行了理论分析,并对不同导线组成的载流量进行计算校验。结果表明,不同导线组成方案其电流分配系数和载流能力利用率不同,接触网系统的最高计算温度的选取对其载流能力影响较为明显。根据计算结果对城市轨道交通柔性架空接触网的导线组成和计算条件提出相应建议,为城市轨道交通柔性架空接触网设计提供参考。

一种考虑环境温度和风速影响的风电场极限增容方法

当前风电场送出容量计算中只考虑了风速的影响没有考虑环境温度的作用,且对架空导线极限载流量的分析没有考虑风电特殊的工作环境,造成风电场线路输送资源的浪费,因此提出一种考虑环境温度和风速影响的风电场极限增容方法,最大化开发利用风电资源。首先,在传统风机出力模型的基础上增加环境温度的影响,改进风机出力模型;然后,通过架空导线热平衡方程,建立考虑环境温度和风速共同影响的导线极限载流模型;最后,通过绘制风电场风机总出力曲面和导线极限载流曲面在环境温度和风速坐标系内的分布情况,将风机出力与导线极限载流特性进行匹配,得到风电场最大可允许的输出容量。仿真结果表明,相同导线截面的风电送出线路有一定的输送功率裕度,确定风电场极限输送容量、提高风电场的经济效益对指导风电场增容具有重要意义。

交流老化导线温升特性改变对载流量的影响

国内对于长期运行的导线老化对其载流量影响的研究鲜有报道,往往根据国外设计标准进行载流量校验,缺乏实际测量数据。针对上述情况,采用我国多条运行多年的交流老化后导线作为样本进行了通流温升实验测量到线路老化后实际载流量变化特性;同时对样本单位长度电阻进行了测量。结果表明老化后导线温升快于新导线,且稳定后温度更高;老化后导线单位长度电阻虽未超过国标限值,但与同型号新导线实测值相比增加4%～14%。根据热平衡方程和实验结果对载流量进行了计算,并反推出导线表面辐射系数,表面辐射系数与参考值相比差异较大,据此估算将使载流量下降约6%。分析认为导线长期运行老化后表面状态改变,形成一定厚度的污质层最终影响了导线的散热效果和单位长度电阻变化。

基于热稳定约束的架空导线增容计算研究

随着能源短缺问题日益严峻、供电可靠性要求不断提高,大幅度提高输电线路输送能力,降低输电成本势在必行,而热稳定约束是限制架空导线载荷能力的一个重要因素。在分析基于热平衡方程计算架空导线载流量的基础上,考虑蒸发散热对导线热稳定的影响,并对日照吸热的计算进行了优化,减少了载流量计算的误差。同时,利用交直流电阻比与电流的非线性关系简化了计算,使得载流量的计算简单易行。通过对三节点简单电力系统进行分析,讨论了传统载流量标准可能导致的问题,提出综合考虑热稳定约束与潮流变化,得到导线温升过程的曲线,由此判别架空导线的短期载荷能力。基于上述模型,开发了智能电网在线监测系统中动态增容监测模块,以提高电力系统运行的安全性和经济性。

35kV新旧导线载流量与温升对比分析

通过用不同的测温计测量老旧导线和新导线的温度,在室内模拟架空输电线路的运行状态,对比分析了阳江35 kV老旧导线与未服役的新导线的载流温升性能。由理论分析,发现老旧导线的辐射散热功率高于未服役新导线,未服役新线的辐射散热功率比老旧导线少46%左右;由试验结果分析得出:LGJ70/10导线在相同的电流值下,未服役新导线的温升比老旧导线的温升低11%左右。

复杂敷设输电电缆线路载流量瓶颈的时空特性

沿途敷设方式、土壤环境等的不同导致电缆线路存在载流量瓶颈,整条电缆线路的负载能力由其瓶颈段决定。在电缆导体温度评估的基础上,提出了电缆线路载流量瓶颈的识别方法。针对广州220 k V麒天甲乙线的实际情况,识别了典型场景下的载流量瓶颈,分析了载流量瓶颈的时空特性,评估了该线路的负载能力。研究结果表明,在持续负荷作用下,电缆线路的载流量瓶颈段与负荷的轻重、季节等有关;在应急负荷作用下,电缆线路的载流量瓶颈段与初始负荷电流大小、应急时间、应急电流大小等有关。研究成果可为复杂敷设电缆线路的负荷调度提供技术支持,提高负荷高峰期电缆运行的安全性。

高压架空输电线路载流量和温度计算

导线的载流量和温度是运行和设计的重要参数。介绍了一种计算高压架空输电线路载流量和温度的方法。该方法基于热平衡方程,用集肤效应系数和铁损系数的乘积表示交直流电阻比。由于交直流电阻比是载流量和温度的非线性函数,待求方程变得复杂,但是可以使得计算结果更为准确。采用牛顿迭代法求解方程,分别给出了载流量和温度计算的详细步骤。通过具体算例分析了在不同的环境条件下交直流电阻比与载流量的关系。

铝合金芯铝绞线载流量简化计算的研究

针对铝合金芯铝绞线载流量计算复杂的特点,本文提出了一种铝合金芯铝绞线载流量的简化算法。首先研究了计算导线载流量的理论方法,根据钢芯铝绞线和铝合金芯铝绞线的特点分析两者在载流量计算中的差异,提出铝合金芯铝绞线载流量的简化算法,并使用该简化计算法计算了某种铝合金芯铝绞线在不同环境温度下的载流量值。然后对该种导线进行载流量试验记录载流量实测值,对比载流量计算值与实测值,分析简化计算法产生误差的原因。试验结果表明,该简化算法计算量小且计算精度满足工程要求,为铝合金芯铝绞线载流量的分析提供参考。

基于量纲理论的分裂导线集成载流量综合性研究

随着分裂导线的应用越来越广泛,线路容量的问题越发不可忽视。然而,分裂导线载流量计算与单根导线存在一定的差异,无法依据现有的导线载流量计算公式得到结果。通过分裂导线的载流量试验,模拟分裂导线实际运行,使用量纲分析,对分裂导线的集成载流量进行研究,得到了在实验室环境下分裂导线的实际载流量值,得出了分裂导线集成载流量与单根导线载流量的数学关系,为线路设计和改造提供了有力的技术支撑。

基于钢芯铝绞线的铝合金芯铝绞线载流量计算

提出了一种铝合金芯铝绞线载流量的计算方法。根据导线载流量的理论计算方法,分析钢芯铝绞线和铝合金芯铝绞线在载流量计算中的不同,提出了铝合金芯铝绞线载流量的简化算法。利用该算法计算了某型号铝合金芯铝绞线在不同环境温度下的载流量,然后对该导线进行载流量试验,对比计算值与实测值,分析简化计算法的误差。结果表明,该简化算法计算量小且计算精度满足工程要求,可以为铝合金芯铝绞线载流量的分析提供参考。

35kV老旧导线电气性能研究

导线的电气性能之一表现为导线的温升情况,从理论出发计算35 kV老旧导线与新线的载流温升,并通过试验测试导线的实际温升情况,探究老旧导线的电气性能。理论结果表明:分析得出新线的辐射散热功率比老旧导线少46%左右。当载流量低于150 A时,温升由高到低的顺序为:带有防振锤的老旧导线、老旧导线、新线;当载流量大于150 A时,温升由高到低的顺序为:老旧导线、带有防振锤的老旧导线、新线。试验结果表明:对于LGJ70/10导线而言,在相同的电流值下,新线的温升比老旧导线的温升低11%左右。以理论和试验相结合分析得出:老旧导线的辐射散热功率快于新线是温度低的主要影响因素。

基于钢芯铝绞线的铝合金芯铝绞线载流量简化计算法

提出了一种铝合金芯铝绞线载流量的计算方法,根据导线载流量的理论计算方法,分析钢芯铝绞线和铝合金芯铝绞线在载流量计算中的不同,提出了铝合金芯铝绞线载流量的简化算法。利用该算法计算了某型号铝合金芯铝绞线在不同环境温度下的载流量,然后对该导线进行载流量试验,对比计算值与实测值,分析简化计算法的误差。结果表明,该简化算法计算量小且计算精度满足工程要求,可以为铝合金芯铝绞线载流量的分析提供参考。

直接带回流线供电方式的牵引网综合载流能力计算研究

针对采用直接带回流线供电方式的牵引供电系统,提出一种牵引网综合载流能力计算方法。从牵引网单导体入手,基于热力学理论建立电流通过导体时满足的热平衡方程,并分析方程中涉及的各热量有效计算方法,最终获得单导体载流量计算式。结合牵引网系统各导体空间位置关系和导体基础电气参数等,基于多导体回路法得到各导体电流分配系数。按各导体载流量除以相应的电流分配系数得到对应各导体载流能力,获得牵引网综合载流能力。所述方法在计算牵引网导体载流量时结合牵引供电系统实际情况,推导牵引网各导体载流能力时考虑了牵引网中传输导体及回流导体构成的实际回路,计及了各回路自感及互感的相互影响。

创新的S型线结构OPPC光缆

在35kV及以下电压等级输电线路中的导线,规格小、铝钢截面比值大,采用常规圆线结构的OPPC光缆很难达到理想匹配。文章介绍了导体结构为S型线的创新型OPPC光缆(S-OPPC光缆),具有结构紧凑、直径小、允许载流量大、弧垂特性好等特点,可以覆盖35kV及以下电压等级输电线路中常用LGJ导线规格。

基于输电线路在线监测数据的增容系统设计

为了提高输电线路的输送能力,设计了一种基于导线温度、倾角和气象条件的线路增容监测系统。介绍了由温度倾角监测装置、气象数据采集装置和专家分析系统组成的无线网络结构。对专家分析系统中金具热缺陷判断、线路静态提温增容、线路动态监测增容和导线安全状态判断与评估等功能进行分析和设计,得到的相关信息能够为线路、调度等人员提供参考。

铝合金芯铝绞线载流量简化计算的研究

针对铝合金芯铝绞线载流量计算复杂的特点,提出了一种铝合金芯铝绞线载流量的简化算法。首先研究了计算导线载流量的理论方法,根据钢芯铝绞线和铝合金芯铝绞线的特点分析两者在载流量计算中的差异,提出铝合金芯铝绞线载流量的简化算法,并使用该简化计算法计算了某种铝合金芯铝绞线在不同环境温度下的载流量值。然后对该种导线进行载流量试验记录载流量实测值,对比载流量计算值与实测值,分析简化计算法产生误差的原因。试验结果表明,该简化算法计算量小且计算精度满足工程要求,为铝合金芯铝绞线载流量的分析提供参考。