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。

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。

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。

大理局±500 kV金中直流线雷击跳闸分析

输电线路是电力系统重要组成部分,其能否稳定运行,直接影响到整个电力系统运行的安全性和可靠性。为此,对超高压输电公司大理局近年来±500 kV金中直流线雷击跳闸情况进行分析,针对该线路实况及雷电活动情况,总结出相应的防雷措施,对线路的安全稳定运行提供重要保障。

500kV超高压输电线路风偏故障的预防举措探寻

风偏故障是威胁500kV超高压输电线路安全稳定运行的主要因素之一。文章从气象监测预警、线路设计优化、精益运维管理、防风技术研究4方面,提出了加强气象监测预警体系建设、优化线路走廊选择和杆塔绝缘子设计、开展隐患排查治理和智能监测、创新风偏故障预警和机理研究等一系列预防风偏故障的措施,并强调了加强同行业交流学习的重要性,以期全面提升输电线路抵御风偏故障的能力,为保障电网安全运行提供有力支撑。

Shanghai 500-kV Jing’an transmission & substation project completed

On April 16, the 500-kV Jing’an transmission & substation project in Shanghai, a super-large, multi-voltage level, all-underground, full digital intelligent substation, was completed and put into operation,

无人机巡检500 kV典型铁塔的抗干扰路径规划

在规划无人机巡检输电铁塔的飞行路径中,考虑无人机所受的电磁干扰对于保证无人机安全高效地完成巡检作业任务具有重要意义。由于不同形状铁塔的巡检目标位置、导线排布方式不一致,造成无人机的最优巡检路径和安全距离存在差异。为此,选择了4种500 kV典型输电铁塔作为研究对象,通过有限元仿真分析了不同形状铁塔对无人机的电磁干扰并确定了无人机巡检各典型铁塔的安全距离;结合巡检对象及常见缺陷出现的位置确定了无人机巡检4种铁塔的高空安全悬停点;通过混合遗传-模拟退火算法寻优得到了4种典型铁塔下无人机最优巡检路径。结果表明,无人机巡检500 kV酒杯塔、猫头塔、干字型耐张塔和双回鼓型塔的最优路径长度分别为190.4、202.6、213、313.7 m;前3种塔型的最小安全距离为1.5 m,最后一种塔型的最小安全距离为2 m。

面向500 kV同塔双回无人机精细化巡检的电磁防护与轨迹规划设计

为进一步实现500 kV同塔双回输电线路无人机精细化巡检,对其最小安全间距、电磁防护设计、上下线与巡线轨迹规划等进行研究,提出了一套输电线路无人机低空巡检及其电磁防护措施和轨迹规划方法。计算了无人机不受电磁干扰的各相线路巡检的安全间距,依据无人机不发生电弧放电、图像高识别度和仿真试验,确定了无人机低空飞行的最小安全距离。分析不同路径上下线轨迹,得到所受电场强度最小的航行路径,并通过双目测距以维持巡线间距。设计的无人机自主巡检系统,以电磁场传感器为基础,实时监测电场大小,在超出阈值时可做出相应规避措施。整体设计能够保证无人机在500 kV同塔双回输电线路巡检航行的安全、可靠、稳定,在很大程度上提高了无人机巡检的精度和安全性能。为同类型输电线路实现无人机精细化巡检提供了一种参考方案。

500kV输电线路地线悬垂线夹的断裂原因

某500 kV输电线路双回路直线塔右侧悬垂线夹断裂导致地线及OPGW光缆掉串。通过体视显微镜、光学显微镜、自动硬度计、扫描电子显微镜等对悬垂线夹断裂的原因进行了分析。结果表明:悬垂线夹紧固螺栓腐蚀严重,金具护套的铝合金材质不合格。螺栓磨损区域表面存在异常组织回火索氏体,表明螺栓曾经历过高温。综合分析表明,地线腐蚀引起的导通不良和断路是导致线夹护套磨损断裂的根本原因。

500kV输电铁塔拉线棒锈蚀原因分析

采用宏观检验、化学成分分析、显微组织检验、硬度试验、腐蚀产物形貌及能谱分析等试验方法,对某500 kV输电铁塔拉线棒腐蚀原因进行试验分析。结果表明,输电铁塔塔腿附近土壤中的腐蚀性硫酸盐含量偏高,是造成拉线棒腐蚀损伤的主要原因。

两次强对流天气对500 kV输电线路的影响

分析了某500 kV输电线路风偏和倒塔两次事故的气象成因,利用自动气象站的观测风速,结合基于雷达反演的三维风场,获得线路事故区域的风速分布特征:两次事故周边自动气象站观测的最大风速和极大风速偏小;雷达反演的三维风场对事故出现地点和时间均有较好的指示,导致输电线路倒塔的强对流天气与导致风偏的强对流天气相比,具有更高的回波高度、更强的上升气流,其反射率因子核心高度在6 min内下降了3.5 km以上,造成更大的地面破坏,但其局地性强,影响范围较小。分析结果表明:目前的线路设计风速在导致风偏的强对流天气下是偏安全的,但也要尽量避开可使风速放大的不利地形;对于可导致输电线路倒塔的微下击暴流,建议以“防串倒”为主要思路;在强对流天气影响下,观测风速计算的阵风系数明显大于相关规范中的取值。

基于层次分析法的±500kV直流输电线路带电作业安全评价

为了评估在两种±500 kV输电线路上开展带电作业的安全性,针对带电作业中的各种威胁因素,以体表电场值与组合间隙距离作为主要判断指标,计算在两种±500 kV线路进行带电作业时,典型工况下的体表电场与间隙距离。结合层次分析法,构建了安全性层次分析模型,综合评估了两种±500kV同塔线路带电作业安全性。结果表明:在有回流线的±500 kV同塔双回线路进行带电作业时安全性较无回流线的双回线路高,该研究为±500 kV直流输电线路带电作业安全评价提供了参考。

500kV架空输电线路张力架线施工技术

目前,张力架线施工是超高压及特高压输电线路施工中的一项重要技术,该技术直接关系到输电线路的施工安全与导线质量。架线施工中受多种因素的影响容易出现诸多问题,对整体施工质量产生不良影响。因此,必须从技术和管理两个层面加强质量控制。就500 kV架空输电线路张力架线施工技术及流程进行深入探讨,以保证施工安全,提高输电线路运行质量。

±1500 kV特高压直流输电线路导线选型研究

在我国成功突破±1100kV直流输电技术的基础上,为实现±1500kV电压等级的全新跨越,文章从导线的电气特性和机械特性对±1500kV特高压直流输电线路导线截面及分裂数形式进行研究,并运用年费用最小法推荐经济性最优的导线型号。通过对不同分裂数及截面导线的计算和比较,充分考虑±1500kV输电线路输送容量大,输送距离长,损耗小时数与电价预计也较高的特点,推荐±1500kV特高压直流输电线路工程采用电磁环境和年费用均较优的10×JL1/G3A-1250/70导线型式,为实现电压等级跨越提供借鉴。

架空输电线路新规范对500 kV角钢塔结构的影响研究

基于架空输电线路新规范DL/T 5551—2018[4]、DL/T 5440—2020[5]及DL/T 5486—2020[6],对白鹤滩水电站送出工程10 mm、15 mm、20 mm(重冰区)及30 mm四种典型冰区的500 kV角钢塔结构进行了对比研究,系统地总结了新规范对500 kV角钢塔结构的影响及其程度,有针对性地提出了采用新规范对500 kV角钢塔结构进行校验加强的重点。研究成果可作为对500 kV架空输电线路角钢塔结构进行新旧规范对比分析的参考,也可作为对已建500 kV架空输电线路采用新规范进行改造加强的借鉴。

500kV输电线路覆冰闪络故障原因分析

为提高电力系统的运行可靠性和安全性,通过对500kV输电线路的覆冰闪络故障进行归纳总结,分析了500kV输电线路覆冰闪络故障的特点和覆冰对绝缘子串的影响,并提出防覆冰闪络的措施,主要有增加绝缘子表面绝缘涂层、采用桥接技术、应用冰除技术、采用大盘径绝缘子隔断、定制复合绝缘子等。最后针对不同桥接方式对绝缘子串抗冰闪能力的影响实验验证。实验结果表明:桥接技术可以实现防止输电线路覆冰闪络故障,但是桥接方式不会导致覆冰闪络故障发生的。

输电线路和500kV变电站鸟害分析及防治措施

本文以输电线路和500kV变电站为例,探讨了鸟害对电力系统造成的影响及其经济后果和社会后果,详细分析了两起典型的鸟害事件:因白腹黑雁的迁徙导致的输电线中断、由湖泊吸引的水鸟在变电站中引发的触电事故。为解决上述这些问题,电力公司采取了多种措施,如技术改革、驱鸟设备安装、以及与环保组织合作的公众宣传策略。

500 kV输电线路绕击雷影响因素及防范措施研究

鉴于目前我国相关的电力能源供需分布不均衡,我国许多的电力供应都需要通过长距离大容量输电线路来完成。经过长期的应用分析可知,500 kV输电线路通常需要经过高山、丘陵及旷野等自然环境,而输电线路长期暴露在自然环境中,非常容易受到外界的损害及影响。在输电线路破坏因素中,雷击是威胁输电线路安全运行较为主要的一个因素,对输电线路的安全运行有非常重要的影响。基于此,对500 kV输电线路绕击雷影响因素进行了分析,并提出输电线路绕击防范措施,以增强防雷措施的针对性、可行性和经济性。