Single-phase earth fault current distribution between optical fiber composite overhead ground wire and ordinary ground wire in transmission system

It is important for the safety of transmission system to accurately calculate single-phase earth fault current distribution.Features of double sided elimination method were illustrated.Quantitative calculation of single-phase earth fault current distribution and case verification were accomplished by using the loop method.Influences of some factors,such as single-phase earth fault location and ground resistance of poles,on short-circuit current distribution were discussed.Results show that:1) results of the loop method conform to those of double sided elimination method;2) the fault location hardly influences macro-distribution of short-circuit current.However,current near fault location is evidently influenced;and 3) the short-circuit current distribution is not so sensitive to the ground resistance of poles.

架空地线直流临界融冰电流影响因素分析

冰灾是电力系统最为严重的灾害之一,线路覆冰会破坏降低杆塔、金具、导线等部件的机械强度,使输电铁塔加大负重,导致断线、倒塔等事故频繁发生,影响输电线路运行安全稳定性。融冰效率与电流大小有关,电流越大,效率越高。但对于不同的导线,融冰电流也必然受到导线最大允许温度、直流融冰装置容量、线路融冰距离的限制。因此,对于临界融冰电流的计算是进行融冰工程的重要凭据。该文从风速、覆冰厚度、环境温度3个方向通过融冰物理过程及有限元仿真软件分析其与架空地线临界融冰电流的影响关系。从计算结果来看,其中风速与环境温度有着显著影响,而覆冰厚度与临界融冰电流呈近似线性的对应关系。

一种柔性接地线状态指示装置的设计与应用

提出了一种采用快速磁场检测方法的柔性接地线状态快速指示装置,并给出了其详细的设计和应用方法。在所设计的柔性接地线状态快速指示装置中,状态检测单元利用微型三维磁场实现实时高速磁场监测,状态报警单元通过3个阈值实现局部声光报警,而无线信号发送单元实现状态信息云显示。实验结果表明,所提出的柔性接地线状态快速指示装置可以有效地实现对接地线电流的智能监测,从而避免了接地装置误挂和接地不良造成的检修事故。

植被尺寸对导线触树高阻接地故障特性的影响研究

针对植被尺寸对导线触树高阻接地故障(THIF)特性影响规律不明确、引燃难以预测的问题,本文深入分析了THIF故障过程中引燃现象及泄漏电流的变化规律。探讨了不同植被尺寸与泄漏电流之间的关系,并研究了植被尺寸对树线接触位置电弧放电特性的影响。在此基础上,推导了植被尺寸参数与泄漏电流之间的数值关系,并建立了综合考虑植被直径和长度的明火时刻泄漏电流预测模型。研究成果可为配电线路走廊植被管理及山火防治提供重要依据。

雷击过程中避雷线弧根的滑行运动建模与分析

避雷线(overhead ground wire,OGW)是防止输电导线遭受雷击的重要设备。当OGW遭受雷击时,弧根的滑行运动会导致不一样的损伤机理,因此有必要对弧根的滑行运动进行分析,从而为损伤机理的研究和避雷线的选型设计提供滑行位移的数据支持。首先,文中基于链式建模方法建立了弧根沿着OGW的滑行运动模型,并通过分析电磁力的主要影响范围,缩小了建模的空间边界,从而大幅度减少了计算量;然后,通过实验室内的针-线放电实验对模型进行了验证;最后,基于所建立的模型,对弧根滑行位移的影响因素,包括热浮力、回击电流和持续电流,进行了分析。结果表明,在回击电流的作用下,热浮力的影响可以忽略。弧根的滑行位移与波尾时间成正相关,而与波头时间无关。在持续电流的作用下,热浮力会影响弧根滑行位移的评估结果,最大误差超过了25%。

基于离子流效应的同塔双回直流线路地线融冰感应过电压分析与抑制措施

针对某±500 kV同塔双回直流输电线路,在“一回停运、一回运行”工况下进行停运线路地线融冰时,感应电压过大导致融冰装置故障、自动接线装置和避雷器击穿受损情况,研究建立了静电耦合和空间离子流效应综合作用的停运线路过电压计算模型。按6种工况计算分析了带电运行回路导线不同起晕电压时在停运线路上感应的过电压水平,同时综合考虑过电压抑制水平和线路能量,提出了加装5 kΩ接地高阻的过电压抑制措施,可实现将超过100 kV感应电压抑制到20 kV以下,并经实际线路融冰操作,验证了其有效性。

输电线路在线监测设备供能技术研究综述

随着数字电网的发展,海量的智能监测设备将安装在输电线路上,稳定、可靠的能源供给是输电线路在线监测设备有效运行的关键。为此,对输电线路在线监测设备不同供能方式的基本结构、工作原理和优缺点进行综述,阐述不同供能方式国内外最新研究进展。分析目前不同供能方式面临的难点和突破口,提出多组供能组合方式,利用不同供能方式的优势互补性,可增强供电的稳定性和可靠性;地线电流感应与蓄电池取能组合安全可靠,易于安装,既可避免能源浪费,又可提高电力系统的效率和可靠性;微波供能与蓄电池的组合采用时分多址系统,不受电网影响,可为在线监测装置实时稳定供电。

贯通地线用护套盘管失效分析

某电缆制造厂在贯通地线制造过程中发现护套盘管开裂,采用宏观形貌分析、化学成分分析、金相显微镜分析、残余应力分析等手段分析了贯通地线护套盘管开裂原因。结果表明:贯通地线在线退火时,退火炉的电源功率存在不稳定性,电源功率骤升,使得护套盘管产生晶粒长大,甚至局部点熔化产生裂纹源;随着热应力、护套盘管变形应力及缆芯应力释放的共同作用,护套盘管裂纹扩展,甚至断裂。

水电厂发电机组定子绕组单点接地故障排查及处理方法的研究

针对水轮发电机组定子线圈发生接地故障,又没有明显的故障点,在无法通过现场勘查发现故障部位时,通过电流加热法能快速发现故障点并及时处理,为定子接地故障查找方法提供一种非常有效的技术手段。同时采用甩开一根故障线圈方法,能快速恢复发电。

电缆交叉互联换位失败缺陷分析及应对措施

在输电电缆运检工作中,曾出现由于同一个交叉互联单元中2个交叉互联箱内铜排排列方式不同而导致的交叉互联换位失败缺陷。这种缺陷导致接地环流大幅上升,影响电缆线路的供电可靠性。在理想条件下,根据交叉互联换位失败缺陷下的交叉互联单元示意图,用相量法分析回路感应电压,研究这种缺陷导致环流超标的原因,并进一步利用ATP-EMTP软件进行仿真,直观展示非理想条件下交叉互联换位失败缺陷会造成的影响。通过改变交叉互联箱内接线柱的位置或增加绝缘挡块的方式,有效避免交叉互联换位失败。

地线分流对变电站接地阻抗测量的影响

为解决发、变电站地线(包括架空避雷线和电缆外护套)对测试电流的分流严重影响接地阻抗测量准确性的技术难题,进行了基于模拟计算的分析。对220 kV变电站在接地阻抗测量时的地线分流情况进行了现场实测,结果与模拟计算结果一致,证明模拟计算方法可行。基于此计算模型,分析了影响地线分流效果的主要因素及其影响规律,指出地线分流可以达到50%甚至更高的水平。当发、变电站接地阻抗较大、沿线杆塔接地电阻较小、出线数量较多以及线路多为单回布置时,地线分流更严重,对接地阻抗测试结果影响更大。如果不考虑地线分流,接地阻抗测量结果会严重偏小。最后提出了提高接地阻抗准确度的方法:在地线不易断开的发、变电站中,采用计算接地阻抗测量时地线电流的分流情况,接地阻抗测量值应通过仿真计算来修正。

基于无线传输相位差比较的变电站接地网地线分流向量及接地阻抗准确测量

为避免运行变电站地线分流简单向量模值相加的处理方法带来的接地阻抗测试系统性误差,提出了基于相位无线传输原理的地线分流测量技术。在测量点实时采样记录异频测试电流幅值和相位作为基准波形信号,将波形向场区无线发射,同时,在出线构架各基脚处接收该信号,用柔性Rogowski线圈测量各构架基脚所流过的异频电流向量的相位差,用测试电流参考向量减去分流向量和,得到通过接地网散流的实际电流。所开发的DF9600测量系统现场比对测量结果显示提出的向量和处理方法,较之现行的简单分流向量模测量值相加的方法计算接地阻抗更为准确;无线传输技术较好地解决了相位差的测量问题,且能甄别出地线分流和构架间的环流。

变电站内短路电流分流系数实测和分析

变电站内发生单相短路接地故障后,真正引发安全问题的是入地电流部分,而不是总的短路故障电流。入地电流部分所占比重越大,其引发的安全问题也更严重。分流系数表征了接地网或架空地线对故障电流的分流能力,可以用于分析短路电流的分布情况。对某变电站内的单相短路接地故障电流的分布情况进行了现场实测,并与模拟计算结果进行了对比。实测与模拟计算结果相一致,地线分流系数较大。模拟计算可以用于分析变电站内发生短路故障时的地线分流系数,为工程实际提供参考,应用该算法分析了影响地线分流系数的主要因素和影响规律。结果表明,当变电站接地电阻较大或出线数量较少时,地线分流系数较大。

避雷线绝缘架设对杆塔雷电流分配的影响

建立了避雷线全线绝缘架设的输电线路雷击模型,研究了雷电流幅值、杆塔接地电阻和杆塔档距对杆塔处雷电流分配特性的影响规律。研究结果发现:雷电流较小的情况下,雷电流分配主要受避雷线绝缘间隙击穿个数的影响;如雷电流幅值为1 k A时,避雷线绝缘架设和直接接地时的分流系数最大差别为9%;雷电流幅值大于20 k A,击穿间隙个数等于或大于5个时,雷电流分配不再受避雷线绝缘架设的影响,而是主要受杆塔接地电阻的影响。因此计算线路的耐雷水平时不需要考虑避雷线绝缘架设的影响。

高速铁路综合地线的接地效果

为提高综合贯通地线的利用率,以其接地阻抗及对钢轨电流的分流系数作为接地效果的评价指标,对地线半径、埋设深度、横向连线间隔和土壤电阻率与系统接地效果的关系进行了研究.结果表明,地线半径、横向连线间隔和土壤电阻率对接地阻抗和分流系数影响较大,埋设深度的影响较小.与遂渝线无砟轨道的实验结果相比,接地阻抗相差17.3%,分流系数相差11.4%.

利用短路电流热效应的OPGW分流地线选型

在光纤复合架空地线(OPGW)设计中,通常需考虑送电线路发生单相短路故障时短路电流在OPGW和另一根地线中的分流关系,并需计算出相应的电流分量。为此,首先从OPGW短路电流热效应入手,探讨了短路电流持续时间的取值并推导出OPGW短路电流瞬时温升的公式,同时提出了分流地线在电力系统中的意义,然后对比计算OPGW和分流地线的分流关系后得出了分流地线选型的基本原则:即分流地线应有足够低的阻抗以使得OPGW的电流分量降到允许值以下;分流地线本身要有足够大的热容量;在满足防雷各项要求后应有足够的强度安全系数。最后针对广东省2005年IT项目中OPGW和良导体分流地线的短路电流热效应进行的计算分析验证了OPGW分流地线选型的方法和原则。

特高压线路地线布置方式对地线电能损耗及潜供电流的影响

由于导线的电磁耦合作用、线路的不完全平衡换位和三相负荷的不对称性,2根架空地线之间或地线与大地之间会形成感应电流回路,从而在地线上产生电能损耗。不同的地线布置方式感应电流不同,电能损耗差别很大;架空地线的布置方式对线路潜供电流会产生一定的影响,这也决定了在模拟计算时建立仿真模型的难易。文中利用EMTP软件对特高压同塔双回输电线路不同布置方式下地线的感应电压、电流及线路潜供电流进行了仿真计算,根据计算结果,从减小电能损耗和潜供电流的角度考虑,可选出较佳的地线布置方式;在保证潜供电流计算精度的前提下,可选择易于建模的地线布置方式。

直供方式下综合地线对牵引回流的影响

为探讨高速、重载运营条件下牵引回流的分布规律,通过分析钢轨和综合地线电路,获得了钢轨和综合地线的等效阻抗,进而得到牵引电流在钢轨和综合地线之间的分配比例.根据遂渝线无砟轨道试验段典型参数计算出综合地线上最大电流为牵引回流的19.7%,与实际测量结果吻合.

变电站内短路时架空地线分流系数的计算方法

变电站内短路时架空地线分流系数是确定变电站接地电阻目标值的基础数据。通过分析变电站内短路时架空地线分流的电路模型,提出一种利用回路电流法计算单条线路的架空地线分流系数的方法,并将其推广到所有线路分流系数的计算。与现场实测数据的对比结果证明了所提方法的准确性。

电力线路故障地线分流及对通信线干扰的计算

分析比较了双侧消去法和直接利用互感的计算方法 ,并对比了一条实际电力线路的架空地线回流系数用双侧消去法的计算值与测量值。还以一个城市地下电缆线路在短路故障时对附近通信线路的干扰为对象 。