新型500kV线路180°转角终端塔设计研究

目前,一般输电线路的耐张塔的转角度数设计范围仅为0°~90°之间。若要实现更大角度的转向,则只能利用多基铁塔来实现。由于架设地貌、环境保护、土地规划等特殊情况下,线路转角可能大于90°,甚至达到180°。本文依托某水电站重建工程,改进了相导线的布置与跳线的连接,优化了铁塔结构,设计了一种全新的500kV线路180°转角终端塔,满足大角度出线的需求,减少土地资源占用,实现了保护自然环境与提高经济效益的双赢。

典型植被触400 V架空线路故障引燃试验分析

为了研究植被触低压配电线路故障是否会威胁林区防火安全,搭建了一个400 V架空线路植被触导线故障模拟试验平台,选取了林区常见的雪松和凤尾竹作为典型的植被样品,同时为了补充试验数据,还增加了葎草和爬山虎进行试验。通过分析故障时流经植被的泄漏电流、植被的温升现象和植被表面的炭化痕迹来研究低压配电线路与不同类型植被接触引燃的可能性。研究表明:雪松触单相导线故障无明显温升现象;含水率高的凤尾竹触单相导线故障温升明显,故障点附近有明显的炭化痕迹,最高温度达到95.3℃时,最大泄漏电流为180 mA;电流的热效应在故障点累积,导致该区域的温度上升和水分蒸发。随着含水率的降低,水分蒸发对植被阻抗的影响逐渐增大,进而导致泄漏电流下降,最终使温度降低直至室温,因此,植被不会自燃,也无法通过电弧引燃附近易燃物,说明低压配电线路植被触单相导线故障不会威胁林区的防火安全。特殊情况下的凤尾竹跨接两相导线故障以及葎草和爬山虎跨接两相导线故障温升明显,且伴有放电现象,在一定条件下,可发展为相间短路,产生的短路电弧会引燃故障点附近的易燃物,威胁林区防火安全。研究结果对穿越林区的低压配电线路预防山火具有重要意义。

采用参数归一化方法的多回输电线路稳态分析与其应用

针对不同长度、不同耦合长度的实际多回输电线路的稳态分析问题,提出了基于归一化原理的输电线路分布参数计算方法。该方法可将具有复杂耦合关系的多回输电线路等效为具有归一化长度的多导体传输线系统,从而建立统一的多导体传输线方程。给出了输电线路分布参数归一化的原则、方法与步骤,并在此基础上给出了求解多回输电线路稳态解的相模变换算法。最后通过PSCAD/EMTDC验证了这种分布参数归一化方法的合理性。

采用传输矩阵方法的多回超／特高压交流输电线路的电气不平衡度计算

超/特高压输电线路不换位会导致电气参数不对称,进而使得线路电压、电流不平衡。线路不平衡度必须控制在一定范围内,准确预测输电线路电气不平衡度对输电线路设计、运行尤为重要。从多导体传输线模型出发,提出一种简单且解析的传输矩阵方法,并使用其他数值计算软件验证了该方法的正确性。进而将该方法应用于输电线路电气不平衡度计算,有效提高不平衡度计算的准确性。并分析了传输矩阵方法、相模变换方法以及Π模型方法三者之间的误差,验证了传输矩阵方法的正确性。最后使用传输矩阵方法计算了双回输电线路的电气不平衡度,对线路结构设计、换位长度的选取等有重要意义。

安装相间间隔棒的输电线防风偏设计有限元分析

针对安装相间间隔棒的输电线风偏这一强迫振动问题,建立了线路风偏的非线性静力学、动力学计算模型,将无条件稳定的Newmark法与荷载增量法相结合,对水平两相分裂导线初始静平衡状态以及风偏状态下的非线性动力学响应进行数值模拟,得到了导线位移响应及张力变化规律,并就线路安装相间间隔棒后对次档距振荡产生的影响进行了模拟计算。计算结果表明安装相间间隔棒后对相导线风偏有一定的抑制作用,而且相间间隔棒的安装对分裂导线次档距振荡振幅影响不大。所得结果可为特高压输电线路防风偏设计和研究提供参考。

OPPC线芯温度的分布式布里渊散射光纤传感技术

建立了测量光纤复合架空相线(OPPC)线芯温度的分布式布里渊散射光纤传感系统。针对OPPC以及50km的光纤测量距离,在人工覆冰室和室外分别进行了温度精度测量和温度分布测量试验,利用卷扬机给OPPC增加拉力,进行了OPPC线芯应力和表面应力分布测量试验,测量了布里渊散射频率的变化。结果证明:所建系统的温度测量精度可达2℃,布里渊散射频率与温度变化呈较好的线性关系;OPPC线芯光纤不能感知OPPC受到的拉力,此时无需对温度进行应力修正;敷设在OPPC表面的光缆可以满足工程测量OPPC应力的需求。

330kV紧凑型输电线路导线选型

本文对３３０ｋＶ紧凑型输电线路导线布置方式进行优选，提出了相导线按倒三角布置、水平布置和垂直布置三种布置方式，自然功率比常规输电线路可提高４４％～７５％。建议首先选用相导线按倒三角布置的方案。

混合凇覆冰对输电线路光滑导线起晕电压的影响

混合凇覆冰导线表面会形成极其粗糙的冰凌及冰树枝,使得覆冰表面电场发生畸变从而影响起晕电压,但目前国内外尚未深入分析混合凇覆冰对光滑导线起晕电压的影响。为此,利用低温低气压气候试验室,对混合凇覆冰光滑导线进行了交流条件下的电晕试验。利用CoroCAM IV+紫外成像仪和I-U曲线拟合法测量了覆冰条件下导线的起晕电压,建立了混合凇有限元模型,并进行了电场分析。结果表明:混合凇覆冰后,光滑导线的起晕电压会出现跌落;随着覆冰更加严重,光滑导线的起晕电压会不断下降,但下降速度逐渐减慢并趋于饱和;当施加的覆冰水电导率不同时,光滑导线的起晕电压及其覆冰形态都无明显变化。所得结论可为混合凇频发地区的输电线路设计提供理论依据。

同塔多回输电线路相导线布置形式研究

明确了同塔多回输电线路地面工频电场、自然功率和线路阻抗等参数的工程计算方法,针对规划的330 kV同塔四回输电线路,重点研究了同塔多回输电线路相导线布置形式与地面工频电场、自然功率和线路阻抗的关系,通过计算、分析对同塔多回输电线路的相导线布置形式进行合理选择,对同塔多回输电线路的设计与建设具有一定的指导意义。

光纤复合导线在110～220kV输电线路上的研究与应用

文章对110kV、220kV高压输电线光纤复合导线(OPPC)进行研究与应用,将先进的光纤通信、传感测温技术与输电技术进行高度融合和集成,研发了具有自主知识产权的光纤复合导线、接头盒及相关金具,利用光纤光栅传感器测温实现了实时温度在线监测功能,为输电线路状态监测、动态增容提供了新的技术手段。解决了OPPC复合导线光纤的T接分光信号接入问题,实现了全线信息接入,为线路智能化管理奠定了基础。解决了大长度、大截面光纤复合导线制造、运输、施工等难题,实现了光纤复合导线在110kV与220kV输电线路挂网应用。

对AC UHV输电线附近可听噪声预测公式的评估

特高压输电中,导线的选择是由输电线下的可听噪声大小决定的,所以可听噪声的预测十分重要。为了从不同机构总结出的多种半经验公式中选择最适合用来预测我国特高压交流输电线下可听噪声大小的公式,结合我国对特高压交流输电线的要求,将相导线水平和正三角排列方式下可听噪声大小的不同预测结果与测量结果进行对比和分析。结果表明:相导线水平排列大雨时可用ENEL公式或IREQ公式计算,小雨时可用ENEL或GE公式计算;相导线正三角排列大雨时可用ENEL公式或BPA公式计算,小雨时只有BPA公式最适合。所以,我国特高压交流输电线下可听噪声的计算在相导线水平排列时选用ENEL公式,相导线正三角方式排列时选用BPA公式。

220kV架空输电线路相双分裂垂直排列导线粘连原因分析及技术防范措施

文章介绍了浙江电网220kV架空输电线路相双分裂垂直排列导线粘连故障情况及其原因分析,以及对新建和运行中的相双分裂垂直排列导线的架空输电线路,提出并实施行之有效的技术防范措施,为避免和防止架空输电线路类似故障的发生,具有积极的指导和借鉴作用。

特高压交流线路的单档和3档舞动计算分析

目前针对单档和3档的多分裂导线舞动模型适用范围的研究较少。因此针对特高压交流线路的特点,建立了单档和3档特高压交流输电线路导线-绝缘子串耦合有限元模型,对线路舞动进行了仿真计算,分析比较了单档和3档模型计算结果的差异。结果表明,无论是三角形排列还是水平排列的特高压交流线路,当左右2档无高差时,单档模型的计算结果与3档模型差异较大(平均差异率为10.9%);当左右2档存在较大高差(50m)时,单档模型的计算结果与3档模型的计算结果较符合(平均差异率为4.9%)。由于单档模型两端的固定约束产生了较大约束力,而3档模型左右2档大高差对中档线路的约束也起到加强作用,其计算条件与单档模型的固定约束较为接近,因此两者计算结果也较符合。说明当左右2档存在大高差时,可采用建立单档模型替代3档模型进行舞动仿真计算,可在不影响计算结果偏差的情况下达到控制计算时间成本的目的。

同杆双回线断相故障计算的解耦相分量法

按照仅保留双回线的原则选取同杆双回线首末节点作为边界节点,在相坐标下将同杆双回线进行解耦处理,建立同杆双回线的解耦等值电路。避免了直接在相坐标下进行计算时各相之间的耦合,根据简单的电路理论即可分析复杂的同杆双回线完全或者非完全断相故障。此方法避免了同杆双回线断相故障计算中复杂的序网连接,可以方便、精确地模拟同杆双回线断相故障,且方便计及非完全断相时的断相口故障阻抗。算例表明该方法是分析计算同杆双回线断相故障的一种十分有效的方法。

110kV线路OPPC全绝缘光单元直接引下试验及应用

光纤复合相导线(Optical Phase Conductor,OPPC)在电网节能和抗冰灾方面有其优越性,但传统的OPPC技术繁琐复杂,给施工带来了不便。广东电网公司于2009年开发了新型OPPC光单元分离引下技术,并在10 k V配电线路中投入应用,适合110 k V架空输电线路的全绝缘光单元OPPC技术也已于近期开发成功,文章对110 k V线路OPPC全绝缘光单元直接引下试验及其应用进行了介绍。在此背景下,OPPC架空送电线路建设可望摆脱繁琐的传统技术,为电力通信光纤线路建设提供一种较好的选择。

山东电网部分500kV线路不平衡电流偏大的原因分析及改善措施

针对山东电网部分500 kV线路的局部电流不平衡现象,通过仿真模拟了系统运行中的大(上午10:00)、小(凌晨3:00)潮流方式下的电流不平衡现象,并与电网运行中实测积累的大量不平衡电流数据进行比较,找出500 kV系统局部产生不平衡电流的原因是线路参数不平衡,即淄川-益都-潍坊同塔双回线路全线不换位及多条不平衡线路构成的2个环网,使个别线路在一定条件下产生了严重的不平衡电流。为改善该不平衡现象,对22种同塔双回线路的导线排列方式进行模拟计算分析,得出优化的导线排列组合方式。模拟计算结果表明,通过在变电站出线处合理调整同塔双回线路的导线排列方式,可有效改善山东500kV系统的局部电流不平衡现象。

交流输电线路导线结构的研究与应用

为了平衡各相导线电荷和表面场强,提高导线利用率,减小工程投资,提出了导线表面场强大的相采用大截面导线,而其它相采用小截面导线的新型输电线路结构。并计算了该种结构线路的电磁环境与结构参数。结果表明采用该结构可有效平衡三相导线表面场强,减小总导线截面,节约工程投资,还可提升单位截面导线自然功率,提高导线利用率。研究了采用该结构的线路不平衡度,过电压水平,通信、保护、故障测距方法,表明了该方法略微增加线路不平衡度,但仍满足国标要求;对过电压水平几乎没有影响;对通信、保护、故障测距的影响可以通过整定消除。该技术目前已成功应用在330 kV洛—大线上。

紧凑型线路档距中央线(相)间距离的选取

目前国内采用的单回路紧凑型线路相导线分裂根数多，线（相）间距离小，因而档距中央线（相）间距离的选取就成为决定紧凑型线路技术参数的关键问题之一。文中根据国内外有关资料对500kV紧凑型线路档距中央线（相）间距离的选取进行了综合论述与验证，并结合工程情况提出相间间隔棒的安装建议，如按操作冲击耐压强度的要求，其不应小于4．85m。文章认为，500kV紧凑型线路线（相）间距离采用6．7m时，档距在600m及以下的可不必安装相间间隔棒；档距大于700m时需安装相间间隔棒；档距在600-700m之间时，在风口等特殊地段需安装相间间隔棒。

考虑避雷线影响的同塔多回输电线路不平衡度衡量新方法

针对同塔多回输电线路的优化设计与运行,计算了考虑避雷线影响的同塔多回输电线路阻抗参数,提出了表征同塔多回输电线路不平衡物理本质的新衡量方法。基于PSCAD软件仿真计算了同塔6回输电线路的不平衡度,对比分析了不同线路长度、不同相序布置情况下避雷线连接方式对线路不平衡度的影响。结果表明,所提出的衡量方法具有实用性、便捷性,能够准确地反映线路不平衡特性,选择线路最优相序布置方式;避雷线的连接方式是线路零序不平衡度的主要影响因素。

单相配电变压器三线集束导线两火一零低压供电模式的实施与展望

在农村电网二期改造来临之际,研究以低压侧中间带抽头的单相配电变压器,配合两火一零三芯集束导线低压供电的新模式,并在赤峰市敖汉旗进行了试点。实施表明,该模式在工程投资、降损节能、安全运行等方面己收到显著的效果,为今后我国农村电网特别西部地区电网的建设与改造提出一个新的思路。