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。

±500kV直流输电线路用复合外套带串联间隙金属氧化物避雷器的研制

为了提高±500kV直流输电线路的耐雷水平,降低其雷击闪络率,研制开发了±500kV直流线路用复合外套带串联间隙金属氧化物避雷器。通过对该避雷器动作负载和保护原理的研究,提出了其结构性能要求,并设计计算了该避雷器的主要技术参数。研制出了额定电压571kV、8/20μs标称放电电流20kA下残压为1 064kV,正极性雷电冲击50%放电电压为1 830kV的±500kV直流线路避雷器。型式试验结果表明,所研制的±500kV直流线路避雷器电气、机械特性等均达到设计要求,能够有效保护±500kV直流绝缘子串免遭雷击闪络。±500kV直流线路避雷器的成功研制填补了直流输电线路避雷器的技术空白,为该避雷器在±500kV直流输电线路上的推广应用打下了基础。

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。

±500kV直流输电线路雷电屏蔽模拟试验研究

模拟试验是研究超/特高压输电线路绕击特性的一个重要手段,针对直流线路标称电场对线路雷电绕击特性的影响问题开展模拟试验研究,首先从模拟试验比例尺的确定、地闪先导过程近区电场的模拟和模型线路标称电场模拟三方面论证了试验的物理等价性;在计及直流电压的条件下,通过放电试验得出了±500kV输电线路G4–40型杆塔绕击空间分布;试验中观测到主放电击中导线(或避雷线)的同时,避雷线(或导线)上残存的迎面流注。依据试验现象,定性分析了标称电场对绕击特性的影响机理;对试验结果定量分析表明,计及直流电压后G4–40型杆塔正极绕击率为不考虑直流电压时的1.79倍。

±500kV同杆双回直流线路雷电性能的研究

为了解决同杆双回线塔身高、易遭雷击等问题,计算研究了±500kV同杆并架双回直流线路的雷电性能,提出了有较好防雷电绕击性能的塔型。双回线路4种极性排列方式的计算表明,除方式C外,其他3种方式的线路雷击闪络率≤0.093次/(100km·a)(地面倾斜角为15°时),均<0.1363次/(100km·a)的500kV交流线路统计结果,双正极性极线同时跳闸率小于单正极性。同杆并架双回直流线路能够满足雷电性能的要求。

500kV同塔四回路生态环境影响分析

分析了500 kV同塔4回路传输线的电磁场及其对生态环境的影响。首先分析了传统的等效电荷法及其缺点,在此基础上构建了500 kV同塔4回路传输线电磁场的二维有限元模型,利用该模型可准确分析500 kV同塔4回路传输线周围的电磁场强度。针对2种常见的同塔4回路塔型(垂直塔和水平塔),分别选取4种相序排列加以分析。分析结果表明,500 kV同塔4回路全相序逆排列能明显降低其电磁场对生态环境的影响,分析结果为传输线路的规划和设计提供了参考。

500kV郓城—泰安紧凑型输电线路的潜供电流限制及单重时间配合

针对500kV郓城—泰安紧凑型(部分同塔双回)输电工程的设计,研究了该线路的潜供电流限制及单重时间配合问题。通过仿真计算,讨论了该紧凑型(包括同塔双回)输电线路采用不同高抗时,潜供电流、恢复电压、中性点工频过电压随高抗中性点小电抗值变化的趋势,得出高抗和中性点小电抗的选择要综合考虑限制潜供电流和各种工频过电压的幅值。并在工程投运时的系统调试过程中实测了潜供电流暂态波形和系统恢复电压暂态过程以验证工程前期的计算和潜供电流限制措施,讨论了断路器单重分合时间与潜供电流计算值如何配合的问题,说明单重整定时间取0.8s以上能保证该线路单相重合闸成功。

500kV输电线路杆塔接地电阻季节变化特性测量与分析

输电线路杆塔接地电阻测量是线路防雷的一项重要工作内容,而杆塔接地电阻随降雨量的季节性变化而变化。采用三极法在不同月份对杆塔接地电阻进行测量,分析降雨量、温度、地形、土壤类型等因素对杆塔接地电阻的影响,探讨不同因素对季节系数的影响机制。测量与分析结果表明:500kV输电线路杆塔接地电阻出现季节性变化最主要影响因素是不同季节降雨量的变化,并由所测数据分析地形对接地电阻季节性变化的影响,给出该地区平地和坡地的接地电阻季节影响系数。

±500kV同塔双回直流输电线路对地距离研究

依据现行±500 kV直流技术导则中导线对地距离要求,计算分析了其合成场强的大小。通过计算±500 kV同塔双回直流的合成场强,在与±500 kV直流技术导则要求的电磁环境一致的前提下,给出了推荐极性布置及导线下对地距离的推荐值:居民区14.0 m,非居民区11.0 m。

对华北地区500kV输变电工程水土保持的认识与建议

为了研究输变电工程建设过程中扰动土地面积分布特点,得出水土流失防治重点,为输变电工程水土流失防治工作提供技术支撑,以华北地区29项500 kV输变电工程为研究对象,统计分析变电站防治分区和输电线路防治分区不同地貌类型条件下各防治分区扰动土地面积空间分布特点和成因,并确定水土流失防治重点;通过分析植被恢复、铺设土工布和水泥灌浆桩基础等水土保持实用技术在不同地貌类型条件下防治水土流失和节约水土保持投资方面的实施效果,提出华北地区输变电工程水土流失防护重点部位与措施建议。

呼辽±500kV直流工程送端系统次同步振荡仿真分析

基于实时数字仿真系统建立了呼辽±500 kV直流工程次同步振荡问题研究的仿真模型。利用复转矩系数法,得到了部分运行方式下各机组的机械阻尼特性。阻尼特性表明,孤岛方式下,呼辽直流引发送端机组次同步振荡的风险较小,但交直流运行方式下,随着固定串补配置量的增加,机组发生次同步振荡的风险增加,可控串补可以在一定程度上降低次同步振荡的风险。时域仿真法得到的结论与复转矩系数法一致。为彻底解决送端机组次同步振荡问题,指出需进一步研究抑制次同步振荡的措施。

500kV线路保护升级改造安全防范措施

500kV超高压电网保护配置复杂,进行线路保护升级改造和更换涉及多个运行设备和相应的二次线。结合近几年500kV线路保护升级改造和更换的经验,分析了其中存在的各种危险点,制定了封贴运行端子排、退出保护压板、断开直流屏保护装置电源等安全防护措施,防止了改造中直流接地、短路、误启动失灵回路跳运行线路、主变或母线的发生,保证了500kV线路保护升级改造工作的顺利进行,收到了良好的效果,对今后进行类似的工作具有重要的指导意义。

750kV输变电示范工程1500MVA满负荷试验

为保证国家电网公司750kV示范工程1500MVA满负荷试验顺利进行,利用BPA程序计算750kV示范工程1500MVA试验方式下的系统稳定性;提出在公伯峡电厂1～5号发电机励磁系统配置电力系统稳定器(power system stabilizer,PSS)改进系统阻尼;分析发电机自并励系统对系统稳定影响的原理以及公伯峡电厂1～5号发电机PSS参数整定试验结果,并用BPA程序重新对公伯峡电厂发电机配置PSS参数后的试验系统进行了稳定计算分析,结果表明试验系统静态稳定极限大于1800MW,为1500MVA满负荷试验提供了技术保证;最后给出了750kV示范工程1500MVA满负荷试验分析结论。

三峡工程±500kV直流输电线路用大跨越导线的研究

本文叙述龙政± 5 0 0 k V直流输电线路中 ,王家滩汉江千米级大跨越铝包钢绞线 ,芜湖长江二千米级大跨越特高强度钢芯高强度铝合金绞线 ,在制造时的主要技术关键和解决措施 ,绞线所需原材料的性能 。

基于体表电场的500 kV交直流同塔双回线路进入等电位的路径研究

500 kV交直流同塔混压线路塔头间隙紧凑且导线布置复杂,对进入等电位的方式和路径提出了严格的要求。为确定作业人员进入500 kV交直流同塔混压双回线路等电位的体表最大电场的特性和路径,针对张北500 kV柔性直流输电线工程的交直流同塔混压双回输电线路典型的直线塔,在Ansys有限元仿真软件中构建模型,分析了同塔混压双回线路交流线路中相、边相和直流线路典型作业工况下,等电位人员进入等电位的所有可能路径上体表电场值的分布规律;基于体表最大电场的分布规律确定了进入等电位的最优路径。结果表明:在交直流同塔双回线路中交流回路塔窗内中相和边相导线处的体表电场最大值分别为1875 kV/m和1032 kV/m,在直流极导线处体表电场最大值为1110 kV/m;人员垂直进入等电位时整个过程的平均体表电场最大。对于交直流同塔混压双回线路,进入路径的角度对人体体表电场具有重要影响,进入交流酒杯塔的中相和边相等电位时的最优角度分别为45°和50°,而进入直流极导线路径的角度则为30°最佳。

提高500kV电网输送能力的研究

介绍了开展提高500kV电网输送能力研究的意义,给出了国家电网公司提高500kV电网输送能力工程的指导思想,分析了500kV电网的现状及输送能力受限的原因,并参考国外电网提高输送能力的经验提出了5个提高输送能力的技术改造方向:控制技术、输电技术、管理技术、设备改造和仿真技术。同时,针对电网存在的问题提出了具体的解决方案,并介绍了国家电网公司第1次提高电网输送能力工程的实施情况。

±500kV直流线路不良绝缘子带电检测技术研究

研制了直流输电线路不良绝缘子带电检测装置,并对±500kV直流输电线路绝缘子上的分布电压进行了检测。检测结果表明,直流输电线路绝缘子串的电位分布与交流输电线路的基本相同,均呈U形分布,但受串中单个绝缘子性能影响更为明显;研制的不良绝缘子带电检测装置可满足±500kV及以下电压等级直流输电线路不良绝缘子带电检测的要求。该研究成果对于减少直流输电线路的停电检修时间,促进电网的安全稳定运行具有重要的意义。

500kV紧凑型输电线路工频电磁场分布特性

对单回500 kV紧凑型输电线路和常规水平排列、中相V串布置的单回500 kV输电线路进行对比测试,分析得出500 kV紧凑型输电线路的工频电场、磁感应强度分布特性,并对不同导线排列方式的架空线路工频电场、磁感应强度分布规律进行比较分析。

500kV输电线路采用倒V型绝缘子串的试验研究

对500kV输电线路采用倒V型绝缘子串是解决覆冰闪络的一项很有效的措施。但500kV线路的四分裂导线、绝缘子串及其悬挂金具受力情况较为复杂,而且4根导线的荷载也大得多,因此对其力学特性、冰闪电压,尤其是悬垂线夹的握力能否满足绝缘子串斜向悬挂所产生的水平分力,进行了试验和研究。在力学试验中,采用了倒V型绝缘子串的横担侧挂点固定、导线侧加力的方法。试验研究结果表明:一般500kV线路悬垂绝缘子串均可进行倒V型绝缘子串改造;只有当大档距或大高差时,通过采用加强型大握力线夹,也可以进行倒V型绝缘子串改造。

±500kV三沪直流输电线路电磁环境测试分析

±500 kV三沪直流输电线路极导线垂直排列方式在世界上首次应用于工程,系统了解这种导线布置方式下地面合成场强、无线电干扰等电磁环境水平,可为今后广泛应用于直流输电工程设计,以减小线路走廊宽度、满足电磁环境要求提供技术支持,故在±500 kV三沪直流线路调试期间,依据环评标准测量了极导线垂直排列和水平排列线下的电磁环境参数。测量结果为:极导线垂直排列线下合成场强最大值为15 kV/m,水平排列合成场强最大值为8.2 kV/m(正极导线侧);极导线垂直排列、水平排列正极导线投影20m处的无线电干扰值分别为51.0dB5、3.3 dB,这些参数均满足地面合成场强<30kV/m,无线电干扰水平<55dB的设计要求。