垂直洋流下500 kV海缆电热耦合场和载流量研究

发展海上风电是实现“双碳”目标的重要举措。直流海缆是海上风电输电工程的重要装置,而海缆稳态载流量等研究对推动远海风电大规模开发具有重要意义。近年来高压直流海缆稳态载流量的相关研究考虑海洋环境因素较为单一且未充分考虑绝缘层温差的限制。文中建立了500 kV直流海缆与海水系统的电-热-流耦合模型,研究了单根和双极海缆在不同敷设方式下垂直洋流(垂直于海缆长度方向流动的洋流)流速,考虑绝缘层温差限制、双极不同间距等对载流量的影响。结果表明,相较于仅考虑线芯温度70℃限制,综合考虑绝缘层温差20℃限制的载流量更小,且相较于其他敷设方式,直埋敷设时绝缘层温差20℃限制对载流量的影响更小;双极海缆的载流量随双极间距增大而增加,流速为0.1 m/s时涡旋对海缆载流量有较小的提升作用;在绝缘层温差为6℃附近,电场发生翻转。研究结果可为敷设方式的选择以及载流量的预测和评估提供重要指导和参考。

光伏基地接入500 kV电网电气主接线研究

随着光伏组件、逆变器技术的发展,集中式光伏电站装机容量越来越大,选择合适的电气主接线可以提高发电量,降低初始投资和运行成本。该文针对光伏基地接入500 kV电网,对比分析35 kV/500 kV一级升压集电线路和变压器组合3个接线方案,500 kV侧3个接线方案,110 kV和220 kV两级升压2个方案,提出制约因素。经过比较,500 kV升压站集电线路和变压器组合采用升压变压器带2段35 kV单母线的单元接线方案,500 kV侧采用双母线接线方案。

500 kV变电站主变压器安装施工技术及要点

主变压器作为变电站核心设备,其安装施工质量直接决定变电站及电力系统持续运行的稳定性和安全性。以500 kV变电站主变压器为例,结合主变压器安装施工技术流程,从安装施工前的准备与检查、主变压器相关设备安装、主变压器安装施工测试、电缆敷设及安装施工收尾工作等角度介绍主变压器安装施工技术要点,以期为后续变电站主变压器安装施工提供技术参考。

Protection of ±500 kV HVDC Double-circuit Converter Station from Lightning Induced Overvoltage

In order to obtain reasonable schemes of arrester in converter stations, the arrester scheme of "Xiluodu-Guangdong HVDC ± 500 kV double circuit transmission" project against lighting induced overvoltage, which was designed according to the main principle of lightning protection in converter station, is discussed. A calculation of the lighting induced overvoltage in Zhaotong converter station un- der various operation modes is performed with ATP-EMTP software, then the surge arrester configuration of the converter station is decided, and the arrester protection schemes of smoothing reactor and neutral line are studied. It is concluded that additional protection is necessary because of the relatively large gap between protected disconnecting switch and arrester of metallic return transfer bus. Plus, the smoothing reactor (SR) arrester near the valve hall could be removed to improve the scheme’s economic performance.

城市轨道交通杂散电流对500 kV变压器直流偏磁影响测试分析

城市轨道交通运行会引起变压器直流偏磁问题,严重威胁电网的安全稳定运行。为研究轨道交通运行对变压器直流偏磁的影响,文中对上海市轨道交通沿线的某500 kV变压器,采用多物理量同步测量方法测试了轨道交通正常运行、高峰运行和停运后的变压器中性点直流、振动和噪声特性,并与2010年地铁刚投运时振动噪声数据进行比较。分析测试结果发现变压器中性点直流、振动噪声特性与轨道交通负荷功率呈现正相关的变化规律。证明了轨道交通运行引起的杂散电流会导致变压器长期直流偏磁运行,为解决类似问题提供了参考性意见。

500kV变电站内敞开式断路器感应电流计算分析

为分析断路器与地线形成的回路中产生感应电流的特性,文章对处于变电站500 kV开关场内的断路器、导线、地网和2个接地线与接地刀闸组成的通流体回路中的感应电流进行测量,并分别对变电站500 kV开关场正常工作状态下和检修状态下的工频磁场进行仿真。研究结果表明:在检修状态下500 kV开关场内断路器通流体回路产生的感应电流峰峰值在3.85~7.33 A之间;正常工作状态下开关场磁感应强度范围在0.260~7.480μT之间,工频磁场强度最大值主要集中分布在导线交叉处;检修状态下开关场磁感应强度范围在0.440~8.760μT之间,工频磁场强度较大值主要集中分布在第2回母线下方。研究结果为敞开式断路器检修人员安全作业提供参考。

500 kV变电站无人机巡检作业安全距离

无人机在变电站巡检中应用日益广泛,由于变电设备众多且布置密集,强电磁环境可能会损坏无人机,明确无人机与带电体间的作业安全距离是亟待解决的关键问题。为此,首先开展了无人机电机悬浮体与导线的模拟放电试验,建立了真型无人机与500 kV站内强电场区设备的3维仿真模型,计算分析无人机附近电场分布特征,以研究分析作业安全距离。结果表明,无人机与导线电晕放电存在相互影响,无人机受到影响的临界起晕场强为300 kV/m,无人机存在畸变的电场值为原值的2~3倍。研究得到了电场控制条件下的作业安全距离,其中无人机对500 kV管母线、主变500 kV侧套管巡检的最小作业安全距离分别为2.2 m、2.1 m,研究结果可为变电站无人机巡检安全开展提供技术依据。

500 kV海上升压站电气一次设备交接试验方法及应用

[目的]文章针对全球首个500 kV海上升压站电气一次设备交接试验的电压施加方法、试验电压标准、试验套管布置方式以及试验项目顺序等多个问题进行了探讨。[方法]基于试验条件和试验要求,对试验电压值与设备的绝缘强度进行了比较和分析。根据GIS和电缆的结构特点,使用GIS和电缆联合试验的方法对电缆施加电压。考虑海上升压站的空间环境和最大绝缘距离,选择在升压站外面布置500 kV GIS耐压试验套管。通过比较500 kV和66 kV配电设备试验项目的试验电压值大小,合理地安排试验项目顺序。[结果]确定了主变中压绕组的耐压试验的电压施加方法、66 kV GIS试验的电压标准,以及电缆和GIS设备的试验项目顺序。在制造基地完成了变压器、电缆和GIS的交接试验。[结论]全球首个500 kV海上升压站电气一次设备的交接试验方法能简化试验准备工作,缩短试验工期,具有一定工程应用价值,可为其他海上升压站项目提供参考。

分析500kV架空输电线路张力架线施工技术

确保电力能源顺利完成传输最为关键的就是保障输电线路安全稳定。伴随更大范围的电力工程建设,促使张力架线的应用范围更加广阔,高压输电线路的施工质量与效率更加良好。本文基于此,结合实际案例,针对500kV电压的架空输电线路张力放线施工技术进行研究,包括划分施工区段、导线、牵引线、地线的展放作业以及紧线施工作业的技术流程,以期能够为架空输电线路的张力架线施工提供参考。

500 kV交流架空输电线路雷电性能及防护措施

[目的]雷击是造成500 kV交流输电线路故障和停电事故的主要原因,开展输电线路防雷评估对于系统的稳定运行有着极为重要的意义。[方法]依托我国某在建500 kV交流输电线路工程,根据线路基本参数等信息,通过电磁暂态程序(Electro-Magnetic Transient Program,EMTP)和改进的电气几何模型法(Electro-Geometric Model,EGM),对线路的绕击、反击耐雷性能进行了仿真研究,计算了线路的雷击跳闸(闪络)率,按照线路雷击风险划分原则确定线路杆塔的雷击风险等级,结合邻近已投运线路的实际运行数据,针对雷击风险较高的杆塔提出了雷击防护措施,并通过计算进一步验证了措施的有效性。[结果]仿真结果表明,安装线路避雷器是有效的雷击防护措施,它们可大幅降低杆塔的雷击跳闸率,提升线路耐雷性能。在采取雷击防护措施后,全线无雷击风险等级为IV级的杆塔,全线平均雷击跳闸率下降至I级的安全水平,满足《架空输电线路防雷技术导则》(Q/CSG 1107002—2018)要求。[结论]文章所提的雷击风险评估方法和防雷措施选择流程是正确并有效的,对500 kV交流架空输电线路防雷设计具有一定的工程应用价值与参考意义。

500 kV气体绝缘开关设备特高频电磁波衰减特性研究

针对500 kV气体绝缘开关设备(Gas Insulated Switchgear,GIS)内部特高频电磁波传播过程复杂、局部放电在线监测存在盲区的问题,建立500 kV GIS开关设备三维等比例的电磁波传播仿真模型,对GIS内部特高频电磁波衰减特性进行计算分析。结果表明,500 kV双断口断路器的平均正向传输系数低于单断口断路器,500 kV转角型隔离开关的平均正向传输系数低于直线型隔离开关,且GIS分闸时特高频电磁波会产生额外衰减。

一起500kV变电站避雷器异常发热分析

在电力系统中,避雷器是保护设备免受雷电过电压和操作过电压损害的重要设备。其中,500 kV变电站所使用的无间隙金属氧化物避雷器在运行过程中出现异常发热现象,严重影响了设备的正常运行和电网的安全。本文通过对一起500 kV变电站无间隙金属氧化物避雷器异常发热的案例分析,探讨了发热的原因,并提出了相应的处理措施和防范策略。

核电站500 kV GIS设备局部过热分析与处理

某核电站500 kV GIS(SF6气体绝缘全封闭式组合电器)在正常运行时发现其A/C相波纹管支架处出现热点,经过现场红外测温得知:A相热点温度高达167℃,C相热点温度约为82.3℃,B相无热点,温度约为50℃。通过分析设备的温度、工作电流、接地电流、红外成像等能反映设备过热类型的参数,逐个排除分析判断造成设备过热的原因。过热原因锁定为GIS壳体与波纹管材质不同,导磁率不同,磁路通过法兰密封面螺栓来分流,相对松动的螺杆导磁性能差,导通性好的螺杆就容易出现热点。经分析,在波纹管上下法兰之间增加短接铜排,可消除由波纹管材质不同、螺杆松紧程度不同而导致的热点问题。设备停电后加装导流短接铜排、更换波纹管热点法兰固定螺栓的同时,也对该设备进行解体检查,对局部过热点的密封圈进行更换。处理后设备正常运行,热点消失,A、B和C三相均保持在45℃左右,设备恢复正常,同时也验证了故障原因分析的正确性。

500 kV GIS交流耐压试验在智能电网建设中的应用研究

为进一步提升智能电网建设效果,保障电网的智能化运行,对500 kV GIS交流耐压试验在智能电网建设中的应用进行研究。准确设定GIS设备各项参数,以避免损坏贵重设备。计算主回路电容量、等值电阻等参数,运用较优方式对设备进行选择与接线,即先进行预备试验,操作隔离开关及断路器,操作完成后进行耐压试验并统计所有试验数据。试验结果表明,在接近耐压值时,5个小组将直流试验电压均匀升至6 kV。在充电电流较为平稳时,能更准确地控制试验电压至目标值;震荡周期在0.51 s内,电流值趋近于零,震荡幅值较小,并未观察到明显的反击过电压现象。这表明500 kV GIS交流耐压试验能有效检查设备的绝缘性能,确保设备在投运前处于良好的工作状态。通过交流耐压试验,可及时发现设备在运行过程中可能出现的耐压局放问题,应用效果良好。

500kV线路保护启动送电相量测试方法的研究

数据采样的正确与否直接影响继电保护装置的动作可靠性。文章基于某500 kV线路保护装置改造工程,利用分布电容的容性负荷特征,提出了线路启动送电时的带负荷相量测试方法,验证了保护装置数据采样的正确性,保障了电网的安全稳定运行。

500 kV变电运行多媒体仿真培训系统的设计研究

为保证变电站仿真培训系统更好地模拟和仿真变电站实际运行状态,保证运行人员日常培训质量,以某市500 kV变电站为研究对象,应用浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)架构模式,完成对500 kV变电运行多媒体仿真培训系统的设计。首先,从仿真对象概述、系统架构设计2个方面入手,完成对系统总体方案的设计;其次,从系统硬件组成、系统硬件配置2个方面入手,完成对系统硬件的设计;最后,分别设计计算机系统软件、仿真支撑系统软件、变电站虚拟现场系统、变电站监控仿真系统、变电站全工况仿真和防误闭锁系统、工教员系统等模块,保证系统软件设计质量。此设计方案具有较高的有效性和可靠性,运用典型站组态工具,保证仿真系统的易操作性、易维护性、逼真性和安全性,满足电力企业培训优秀运行人员需求。希望此研究结果为相关人员提供有效的借鉴和参考。

变电站500 kV变压器直阻数据异常分析

直阻数据异常表明变压器可能存在接触不良、接头松动、材料老化或局部故障等问题,若不及时处理,可能会导致变压器运行不稳定,甚至引发更严重的故障,影响电网的安全和可靠供电。因此,变压器直阻数据异常排查工作非常重要。针对一起变电站500 kV变压器直阻数据异常情况进行了详细的分析和探讨。通过直阻测试、拆解排查和排油检查等逐步排查,结果显示,异常原因为拉杆系统存在问题,导致紫铜与黄铜表面接触不良。对此,提出了预防措施,以提高变压器的安装质量,确保其在长期运行过程中的可靠性和效率,从而为电网的稳定运行提供坚实保障。

500 kV变电站主变压器跳闸故障分析及处理

500 kV变电站主变压器的稳定运行对于保障电网安全至关重要。文章围绕500 kV变电站主变压器跳闸故障进行了深入分析,结合案例分析了故障的具体表现、成因及其处理措施。

城市电网中500 kV电缆与GIL输电应用研究探讨

城市中心建设500 kV线路受规划和环境等影响,500 kV电缆在城市电网中已得到规模化应用,而在更大输送电流场景下,GIL输电方式也逐渐得到应用。2种输电方式各有优劣,其技术和投资差异甚至会在一定程度上影响系统规划对电网运行方式的考虑以及城市中心变电站的建设规模。为此,从输送容量、输电损耗、断面设置、通风系统、监控系统、本体投资等角度阐述了电缆与GIL输电方式的工程设计和投资差异,从而为深入城市中心的500 kV输电方式选择提供借鉴。

500 kV变电站主变例行检修标准化作业流程

以500 kV汾湖变1号主变例行检修为例,从主变检修周期、作业风险和停电前、停电期间、复电后各阶段详细介绍500 kV变电站主变例行检修标准化作业流程,以期为作业安全、质量、进度的管控水平的提升提供参考。