±500kV架空输电线路上复合绝缘技术分析

作为我国电力网络建设体系的重要组成部分,±500kV架空输电线路在人民生产生活、社会运行发展中起着关键的能源支撑与用电保障作用。本文结合绝缘子串应用选择、空气间隙设计确定以及特殊工况设计修正三个部分,探讨了±500kV架空输电线路上复合绝缘技术的应用设计要点,供同行参考。

±500kV张北柔性直流电网示范工程造价水平分析

本文介绍了±500 kV张北柔性直流电网示范工程概况及主要技术经济特性,分析了±500 kV柔性直流换流站及直流线路工程的造价水平及主要造价构成。为类似柔性直流工程的建设管理、设计优化及工程投资控制等方面提供参考。

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同塔双回直流线路带电作业试验研究

为配合三沪±500 kV直流输电线路的同塔双回改造工程,根据带电作业技术特点,结合该线路塔型、导线布置以及作业人员在塔上的作业位置等实际情况,开展了1:1模型的带电作业的试验研究。根据研究结果提出了±500 kV同塔双回直流线路带电作业典型工况下的最小安全距离和最小组合间隙,为线路塔头间隙尺寸设计和线路带电作业工作开展提供技术依据。

±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。

同塔双回±500kV直流线路杆塔上层空气间隙放电特性和耐雷性能试验研究

与单回直流输电线路相比,同塔双回±500kV输电线路能够大大提高线路走廊的输送能力;但其直线塔布置型式决定了其冲击放电特性与以往±500kV单回I串水平排列、±800kV单回V串水平排列时的冲击放电特性有很大差别,尤其是上层空气间隙的放电特性。为研究同塔双回±500kV线路上层空气间隙的冲击放电特性,首先利用实尺寸塔头,对V型绝缘子串在上层间隙中,导线或均压环到上横担、塔身、下横担距离相等时的操作冲击和雷电冲击放电特性进行了试验研究。为研究下横担对上层空气间隙放电特性的影响,保持均压环到上横担、塔身的距离相等且不变,改变下横担到上导线的距离,进行操作冲击和雷电冲击试验研究。最后,结合试验得到的结果,计算了上导线到下横担距离减小前后的杆塔耐雷水平。

±500kV直流线路绝缘子串自然积污规律初探

根据±500 kV天广直流线路绝缘子积污测量结果,探讨了直流线路绝缘子的积污规律,并计算了部分杆塔绝缘子片数和污闪概率。结果表明:直流绝缘子正负极性下积污量基本相当;直流绝缘子串沿串的积污量分布基本呈U型分布,与交流下相似;同种绝缘子在不同地区其上下表面积污量的比值不同;目前±500 kV天广直流线路部分地区绝缘子片数不足。

±500kV架空线柔性直流电网操作过电压研究

首先介绍了±500 k V架空线柔性直流电网的结构、主要设备的详细参数以及计算所采用的典型故障类型及保护动作时序;其次研究了影响柔性直流电网操作过电压水平的各种关键因素。直流断路器方面,其MOV的额定电压选择为550 k V,从而使直流断路器断口过电压基本处于1.6 pu的水平;直流电网结构方面,"C"字型链式结构下阀底及中性线操作过电压水平较高,而"O"字型结构下直流极线等位置操作过电压水平相对较高,"O-C"字型结构下各处的操作过电压都比较低;直流限流电抗(平抗)的取值会影响直流阀顶或者极母线区域的操作过电压,但是主要功能还是抑制直流故障电流。最后针对±500 k V架空线柔性直流电网的典型故障进行了仿真,总结了柔性直流电网操作过电压水平的初步计算结果,并基于此给出了±500 k V架空线柔性直流电网的换流站设备保护水平的推荐值。

±500kV直流极线与接地极线同塔架设时的感应过电压

结合南方电网某±500kV高压直流输电工程在运行中因雷击极线而造成的直流系统双极闭锁的实际情况,利用电磁暂态仿真软件EMTDC/PSCAD进行了仿真重现,研究分析了该直流系统中当直流极线遭受雷击时,其同塔架设的接地极线上产生的感应过电压造成其绝缘发生闪络并形成电弧,导致直流系统双极闭锁。研究结果表明:同塔架设直流极线和接地极线时,由于其绝缘水平差距较大,所以当直流极线遭受雷击时,在同塔架设的接地极线上将产生很高的感应过电压,并且在雷电波传播过程中,感应过电压具有累积效应,将多次达到其绝缘水平,使得接地极线沿线绝缘发生多点击穿闪络。在设计同塔架设不同电压等级线路时该研究结果具有指导意义,应考虑该问题并进行核算。

三峡至常州±500kV高压直流输电用晶闸管阀技术特点

介绍了三峡至常州±500kV高压直流输电用晶闸管阀体结构;并从电力电子器件、晶闸管控制单元、晶闸管模块、电抗器、冷却系统和绝缘防火结构等几方面,分析了瑞士ABB公司提供的高压晶闸管阀技术特点,以及高压换流阀技术发展趋势。

±500kV直流输电线路带电作业的屏蔽防护

试验分析了± 5 0 0 k V直流输电线路电场的特性及屏蔽服的屏蔽效果。据此指出了± 5 0 0 k V直流输电线路的带电作业中流经人体的直流电流控制水平 ,认定穿戴全套屏蔽用具进行± 5 0 0 k

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。

青藏直流联网工程±500kV输电线路的工程问题分析

青海至西藏±500kV直流联网工程为我国首次在青藏高原多年冻土区全线铺设的高等级输电线路,该工程建设完成将对西藏经济与社会的发展起到重要的保障和支撑作用。由于输电线路将跨越青藏高原多年冻土区,冻土特有的工程问题将对工程设计、施工和安全运营产生重要影响。为保证工程建设的顺利进行项目组就其中的冻土、冻土工程等问题进行了较为系统的研究,并进行沿线的冻土调查和现场的试验研究。研究结果表明:输电线路布设与青藏公路基本相同,其中高含冰量冻土约占多年冻土线路段的59%,低含冰量冻土约占多年冻土线路段的25%;输电线路的主要工程问题为冻胀融沉、冻拔问题,不良冻土现象、气候变暖、冻土退化等问题会对线路工程稳定性产生影响;笔者还就输电线路选线选位原则、冻土勘察方法与原则、冻土区工程施工方法的选择等关键问题开展了系统研究。研究成果将为即将开工的±500kV青藏直流联网工程塔基定点、设计和施工以及线路选择提供科学依据。

±500kV换流站吊车施工安全距离研究

现有规程对±500 kV换流站内大型机具使用的安全距离均未做规定,而实际工作中经常需要在换流站内使用吊车、叉车等特种机具。为保证在换流站内使用吊车进行工作时的安全性,通过对母线,直流滤波器,套管,支柱绝缘子等典型设备电场状态的分析,选定最具代表性的设备表面为典型电极,模拟电极开展大量交、直流混合加压试验。实验应用了最严酷的试验条件,即在进行直流叠加操作冲击的复合电压放电特性试验时,对模拟作业间隙施加正极性直流电压叠加正极性操作冲击。在使用统计分析工具对试验数据进行分析的基础上得出每种情况下的最小安全作业间隙,进而推导出吊车在换流站施工的安全距离标准。

±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。

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 。

±500kV天广直流输电系统交流滤波器频繁投切分析

天(生桥)—广(州)±500kV直流输电工程已于2001年6月双极投入运行,系统在运行过程中偶有交流滤波器短时间内频繁投切现象。作者分析了天广直流的无功控制及换流变分接头的控制方式,并应用带有天广直流真实模型的直流电磁暂态仿真程序(EMTDC)对故障记录数据进行了详细分析。分析结果表明,换流变分接头控制与无功控制中的不正确参数设置引发了交流滤波器的频繁投切。作者还提出了修改直流控制系统内部参数等切实可行的改进措施。

±500kV直流换流站污秽带电清扫装置研发

在针对直流换流站污秽研究分析的基础上,本项目研发出适合±500kV直流换流站使用的Whqs-500型直流污秽带电清扫装置,可以实现带电清扫直流换流站内污秽支柱绝缘子,以保证直流换流站的安全可靠运行、防止污闪事故的发生。

±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。

三峡工程±500kV直流输电线路用大跨越导线的研究

三峡水电枢纽工程是世界上最大水电工程,标志着世界领先水平,其总装机容量为1820万kW电能将通过三条±500kV直流输电线路送往华东.龙泉至政平±500kV线路是三峡送往华东第一回直流输电线路,输送容量为300万kW,输送电流为3000A,为世界之最.