27.5 kV电缆金属护层接地优化方案研究

基于电磁暂态分析软件PSCAD/EMTDC搭建电气化铁路27.5k V电缆长回路分布参数和接地回流系统模型,并对模型进行理论验证。结合工程中电缆金属护层常用的3种接地回流方案,系统研究了短路容量、短路位置、接地回流方案对电缆金属护层感应电影响规律;围绕电缆发生短路故障时非故障段发生护层保护器动作问题,对并联护层保护器和提高护层保护器额定电压两种方案可行性进行研究,最终提出了护层保护器参数调整建议及电缆接地回流优化方案。研究结果可为类似工程提供参考。

接种蚯蚓和腐解菌对秸秆腐解及土壤矿物结合有机碳形成的影响

为了探究接种蚯蚓和腐解菌对秸秆分解及土壤矿物结合有机碳形成的影响,本研究以商品腐解菌和赤子爱胜蚓为接种物,分别设置仅添加秸秆(CK)、添加秸秆并接种腐解菌(SM)、添加秸秆并接种赤子爱胜蚓(SE)和添加秸秆并同时接种腐解菌和赤子爱胜蚓(SME)的试验处理,探讨腐解菌和蚯蚓的交互作用对土壤温室气体排放、细菌和真菌丰度、团聚体结构、金属离子含量、颗粒有机碳含量及矿物结合有机碳含量的影响及潜在机制。结果表明:(1)与CK相比,SE和SME处理显著增加了秸秆的腐解率;(2)与CK相比,SE和SME处理显著促进了土壤CO_(2)和N_(2)O的排放;SE和SM处理显著增加了土壤细菌的丰度,但是各处理间土壤真菌丰度无显著差异;(3)与CK相比,SE和SME处理显著增加了土壤中可提取钙镁含量,但是各处理间的非晶型铁铝含量和团聚体结构无显著差异;(4)与CK相比,SE和SME处理显著增加了土壤矿物结合有机碳和钙镁结合碳的含量,但是各处理间颗粒有机碳、铁铝结合碳的含量无显著差异;(5)线性回归分析结果表明,土壤钙镁结合碳含量与土壤可提取钙镁含量显著正相关,土壤矿物结合有机碳含量与细菌基因拷贝数呈正相关。综上所述,蚯蚓主导了秸秆的腐解和矿物结合有机碳的形成,蚯蚓和腐解菌的交互作用没有进一步促进秸秆腐解转化为土壤矿物结合有机碳。

多端直流输电工程大地-金属回线转换策略

针对国内首个常规多端直流输电系统在不同功率水平进行大地回线至金属回线转换的过程中,金属回线转换开关(MRTB)保护动作,导致开关拒动及大地金属回线转换失败的问题,本文通过对大地金属回线转换过程中的电流回路进行分析,推导大地回线与金属回线共存时各个换流站电流的数学表达式,在此基础上分析MRTB拒动原因,并提出改进策略和运行建议,为工程设计和运行维护提供参考。最后,通过仿真证明了本文分析结论的正确性,表明所提改进策略具备工程应用推广价值。

基于还田利用的底泥添加比例对土壤理化性质及水稻生长影响的研究

为推进底泥还田资源化利用工作,实现底泥还田效益最大化,通过盆栽试验分析了不同底泥添加比例对土壤理化性质及水稻生长性状的影响。结果表明,随着底泥添加比例的增大,混合土壤中的有机质、TP、有效磷、TN及碱解氮等含量均增加,重金属含量也同步增加。不同底泥添加比例的试验样本中,添加比例为35%时对水稻生长促进效果最佳,水稻生长性状与土壤中有机质和全氮的含量显著相关。计算得出,一次性底泥安全施用量不宜超过2250.00t/hm^(2),连续50 a还田的每年施用量不宜超过417.96 t/hm^(2)。添加底泥可提高土壤中养分含量,促进水稻生长,但在实际应用中应合理控制底泥还田比例,保障土壤健康。

基于PSCAD/EMTDC的高压电缆护套沿线过电压计算分析

近年来高压电缆护层保护器击穿烧毁故障频出,为优化电缆接地系统设计并为保护器选型提供参考,利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立电力电缆线路模型。结合实际工程中长电缆线路各类接地方式,对单相接地故障期间不同电缆长度、接地电阻、敷设回流缆的护套沿线过电压变化规律进行研究。研究结果表明,电缆末端单相接地故障后,220 kV交叉互联电缆护套沿线过电压水平在2~8 kV;对交叉互联混合单端/中间接地方式,护套连接处存在地电位升高特性,严重时达16 kV;敷设回流缆对单端接地方式电缆护套过电压抑制效果明显,利于保护器选型。

吉林省畜禽粪便还田后耕地土壤重金属污染研究

随着畜禽粪便还田利用政策的相继出台,畜禽粪便中越来越多的重金属排放到耕地中,对耕地重金属污染埋下了隐患。为此,本文以吉林省为研究区,分析了吉林省畜禽粪便重金属排放量及耕地负荷,评估了畜禽粪便还田后的耕地重金属潜在生态风险。结果表明:2011—2020年吉林省畜禽粪便中Zn与Cu排放量最多,而Hg排放量最少;2020年长春市畜禽粪便重金属排放量最多,白山市最少;猪粪为2020年吉林省畜禽粪便重金属排放主要污染源。2020年吉林市重金属耕地负荷最高,白城市最低;吉林省Cd耕地负荷大于全国平均值6.23倍,吉林省应对Cd污染引起警戒。2020年吉林省单项潜在生态风险指数中Hg风险指数最高,属中等生态危害,为吉林省畜禽粪便还田后的主要风险因子,应加强Hg的管控;全省RI值为108.90,处于轻微生态危害水平,但随畜禽粪便的持续还田,重金属将在耕地中不断累积,故畜禽粪便还田过程中,耕地的重金属污染问题应得到相应的重视。

张北柔性直流电网运行方式转换风险分析及预防措施

柔性直流电网运行方式灵活多样,供电可靠性高,在运行过程中运行方式之间的转换必不可少。对于采用金属返回线的双极柔性直流电网,若以站内接地网作为接地点,可能在不同运行方式转换过程中存在风险。以张北柔性直流电网工程为例,研究了柔性直流电网工程运行方式转换或接地点转换过程中金属回线电流分配规律,分析了金属回线操作顺序不当引起的方式转换风险;根据转换风险分析结果,提出了柔性直流电网方式转换过程增加金属回线和接地点联锁建议及运行方式转换的操作建议,通过张北柔性直流电网工程数模混合仿真平台验证了所提出措施的正确性,且该建议措施已应用于张北柔性直流电网工程,为柔性直流电网工程的调度、运维提供重要的技术指导。

沼液还田下不同种植模式的重金属风险评价及安全消纳量分析

为探讨沼液中重金属对土壤质量、农林作物安全生产的影响,评价施用沼液对土壤环境与农林作物污染的风险,以及提出不同种植模式的沼液适宜用量,在广西壮族自治区主要生猪养殖区,选择蔬菜、果树、牧草、用材林等不同类型的耕地13个,采集0-20 cm和20-40 cm土层土壤样品以及部分植物的根系、茎秆、叶片、果实等,测定上述样品的Cu、Zn、Pb、Cd、Cr等元素的含量,分析和评价土壤、农林作物的污染状况。结果显示:13个样点中,0-20 cm和20-40 cm土壤的Cu、Zn污染样点比例相同,分别为46.2%和38.5%,高于Pb、Cd、Cr;0-20、20-40 cm土壤的Cu、Zn污染指数,以及0-20 cm土壤内梅罗综合污染指数与沼液浇灌总量呈显著正相关,而与年均浇灌量相关性不显著;耕地土壤5种元素的沼液消纳容量大小为Cr>Pb>Zn>Cu>Cd。9个可供食用的植物样点中,Pb含量超标的样点数最多,其次是Cr,占比分别为66.7%和44.4%;内梅罗综合污染指数处于污染的样点比例为88.9%。杂交象草((Pennisetum americanum×P.purpureum)×P.durpureum schum cv.Guimu No.1)各项污染指数比较小,污染程度较轻。施用沼液对土壤的主要污染风险是Cu和Zn,主要位于0-20 cm土层;对叶类蔬菜和木本水果的主要污染风险是Pb,其次是Cr,浇灌沼液对杂交象草的重金属污染风险较小。不同耕地类型对沼液的消纳容量大小为杂交象草>速生用材树>叶类蔬菜>木本果树。

15105回风顺槽锚网耦合技术研究

针对同宝煤业15105回采工作面回风顺槽围岩变形破坏严重、采掘过程中围岩垮落、锚杆失效等问题,结合工程地质条件,采用FLAC^(3D)建立三维数值模型,分析了在不同支护方案下围岩的变形破坏特征情况。结果表明:采用锚杆+格宾网相结合的支护技术可有效控制围岩巷道的变形破坏。

葛南直流输电系统中大地回线和金属回线转换的研究

以葛南直流输电系统为例,将顺控逻辑及动作整定值作为切入点,利用ABB公司的故障录波软件,分析了大地回线和金属回线转换过程中因非转换极极线路电流过低所造成的切换失败率高的问题,并提出更改控制系统中关于钳制电位点顺控逻辑的解决方法,采取该方法后上述问题在调试和实际运行中未再次出现。

直流输电工程大地回线和金属回线转换过程及运行实例分析

笔者主要以贵广二回直流工程为例,首先介绍了大地回线和金属回线的转换原理及其过程,其次介绍了在调试和运行过程中导致大地回线和金属回线转换不成功的运行实例,然后分析了直流保护逻辑存在的缺陷所导致的金属回线向大地回线转换时MRTB、MRS频繁分合的情况。笔者就这一情况提出了相应的保护逻辑修改方法,并发现保护逻辑经修改后,金属回线/大地回线转换正常,在系统调试和实际运行中不再出现MRTB、MRS频繁分合的情况。

宁东直流大地回线转金属回线转换失败原因分析与改进建议

在我国高压直流输电投入实际运行以来,在大地回线转金属回线过程中,多次发生由于金属回线转换开关(MRTB)并联的吸能避雷器损坏而导致转换失败的事件,迫切需要精确反应开关动作机理的研究手段。通过对宁东直流输电系统现场大地回线转金属回线转换成功的与失败的录波波形对比分析,得出转换失败前后的系统电气特征。采用宁东直流实际的主回路设备参数和控制保护功能,建立起以直流电磁暂态程序(EMTDC)为基础的详细模型,再现了开关转换和故障过程的暂态现象。不仅验证避雷器由于四柱并联,长期运行操作使每个柱特性变化不一致,较小阻抗单柱承受较大的能量而损坏,而且,通过对转换失败之后逆变站金属回线接地保护动作闭锁直流系统事件进行分析,得出由于逆变站金属回线接地保护软件策略缺陷,导致保护动作闭锁直流系统。根据分析结果,对宁东直流大地转金属回线过程提出改进建议,同时对后续直流工程的MRTB并联避雷器的成套设计提出建议。

直流输电系统再启动功能改进措施

在高压直流长距离输电中,直流线路发生故障的概率较高,完善和合理使用再启动功能对提高直流输电系统的可用率意义重大。结合南方电网公司和国家电网公司直流工程的运行情况,分析了目前直流线路故障再启动功能现状,发现存在正常双极运行时负极再启动功能退出、可重启的故障范围小等问题。提出了改进建议:完善直流控制系统软件,加强两极之间再启动功能协调配合,在一极事故闭锁、直流线路故障及再启动期间,暂时闭锁另一极的再启动功能,防止两极同时或相继重启,避免因控制软件限制再启动功能的投入。并提出接地极线路接地故障和金属回线故障时,相应的接地极线路不平衡保护(GR模式)和直流线路横差保护的出口方式应由极闭锁调整为直流再启动。

并联型多端直流输电系统保护相关问题探讨

该文介绍了并联型多端直流输电保护系统分区、测点和开关刀闸位置以及系统运行的方式。对于多端直流输电系统,直流线路保护设置保护线路全长时,可能发生区外故障误动;换流站线路保护需根据所连接的直流线路数目分别配置。在变电站,每条直流线路会配备一套保护装置,每套保护装置配置多套定值,其保护范围分别覆盖不同长度的线路;这些定值需根据其他换流站的运行情况进行切换;支线路故障后可采取隔离故障线路的处理策略,同时需闭锁隔离出来的换流站。不能通过检测是否存在流经接地站的接地电流,来判断是否发生金属回线接地故障;建议在并联型多端系统中不采用移相处理策略清除金属回线接地故障。高压T区保护采用差动原理,保护动作后,建议相关站采用极闭锁策略。逆变站故障后延时分断换流变网侧开关有利于阀的关断。逆变站换相失败后,更大的直流电流将流经换流阀,需在工程设计环节加以考虑,防止交流系统故障引起的换相失败导致直流过流保护动作。

利用剩余活性污泥的生物吸附降低城市污水污泥重金属含量

对香港沙田和广州大坦沙污水处理厂的污水、污泥作了初步的生物吸附试验 .结果表明 ,少量活性污泥能够显著降低污水中Cu、Zn、Ni的浓度 ,污泥浓度为 0 0 6g/L时 ,广州污水上述 3种重金属的去除率分别为 82 %、69%和 51 % .因此回流活性污泥到一沉池可有效降低上述金属进入生物反应池 .

并联型多端直流输电金属回线运行方式

并联型多端直流输电系统换流器故障后,采用金属回线运行可减小接地极引线电流。与两端直流输电不同的是,并联型多端直流输电系统的金属回线运行方式非常多。以四端并联型多端直流为例,按1～3个换流器故障分类,分别介绍各金属回线运行方式。分析金属回线运行时电流流向。提出在并入开关站的换流站之间采用3根输电线路设计,使得任一换流器故障后均有金属回线运行方式。分析多端系统中换流站共用接地极线的金属回线电流情况,对金属回线电流测点的配置进行建议。

金属回流双极直流系统中的极模变换及其在故障分析中的应用

金属回流双极直流系统运行方式灵活,是未来直流系统发展的方向。相比于单极直流系统,双极直流系统拓扑结构复杂,存在极间耦合问题。该文从元件参数矩阵的对角化出发,推导了适用于金属回流双极直流系统的解耦变换条件;类比已有的交流系统相模变换,推导出3种极模变换矩阵,并提出一种能更好区分极对回线故障的变换矩阵,同时解释了它们的物理意义,建立直流线路在模分量坐标空间的等效模型。然后,采用极模变换矩阵,结合短路点的边界条件,获得不同直流短路故障下的复合模量等值网络。该文提出的极模变换方法可有效简化金属回流双极直流系统的不对称运行及故障分析。

南方电网直流线路横差保护的改进探讨

兴安直流极Ⅱ投运后连续两次出现站内接地网过流保护动作,故障原因初步判断为金属回线接地故障。总结了天广、高肇、兴安直流以往运行经验,并参考其他厂家技术方案后,认为金属回线故障后可以允许直流重启一次。在对金属回线故障时的电气量特征进行分析的基础上,提出将直流线路横差保护作为金属回线接地故障的判据,保护动作后重启直流,并就逻辑改进后的保护定值提出了整定建议。

污灌区作物根与秸秆不同处置的重金属健康风险评价

为了评估污灌区作物秸秆不同处理方式的重金属健康风险,以天津污灌区为例,估算了该污灌区3类农作物根和秸秆中的Cd、As、Pb、Cu、Zn总量及其分布特征,采用健康风险评价模型对根和秸秆采取直接还田、燃用、直接还田+燃用处置可能引起的重金属健康风险进行评价。结果表明:作物中重金属的分布格局为"根多茎少";还田处置对儿童和成人造成的累积致癌风险值分别为6.08×10-9和1.95×10-8,非致癌风险值分别为1.01×10-5和6.45×10-6,不会造成健康伤害;燃用处置对儿童和成人造成的累积致癌风险值分别为2.89×10-8和4.67×10-8,非致癌风险值分别为1.76×10-3和9.43×10-4,还田+燃用处置对儿童和成人造成的累积致癌风险值分别为2.05×10-8和4.28×10-8,非致癌风险值分别为8.88×10-4和3.78×10-4,这2种处置对儿童和成人造成的非致癌性健康风险是不可接受的。污灌区作物初级废弃物由于重金属总量大,在进行处置时,应优先考虑还田,其次谨慎考虑燃用,为农业固体废弃物管理提供了科学依据。

天广直流金属/大地回线转换不成功原因分析

笔者分析了天广直流控制保护系统改造后系统调试过程中极1金属回线转大地回线不成功的情况,结合金属回线开关保护配置和原理,通过分析故障时动作录波和线路电流,对金属回线开关进行测试,得出试验中金属回线开关保护动作原因为金属回线开关的谐振回路避雷器绝缘缺陷,并提出每年直流停电检修期间,对转换母线设备绝缘进行预防性试验的建议。