220kV及以下电压等级变电站带电作业平台的研制及应用

在变电站等高压电力设施中,进行带电作业的需求不断增加,但受到变电站空间、环境的影响,目前大多数情况还是作业人员通过攀爬等途径进入高压电场,存在作业强度大、安全隐患大、耗时耗力的问题;随着变电带电作业的发展,利用绝缘平台进行变电带电作业检修成为带电作业领域的一大热点,而针对变电站的带电作业平台设计仍处于初步发展的阶段,为了确保操作人员的安全,需要可靠、灵活且高精度的带电作业平台支持;本文研制了一种220 kV及以下电压等级开展等电位带电作业的新型履带式绝缘平台;该平台有其独特的设计与功能,旨在为220 kV及以下电压等级变电站带电作业提升作业效率,保障操作人员安全。

±800kV直流系统过电压保护和绝缘配合研究

依托向家坝至南汇直流输电工程,研究了±800kV换流站交流侧工频过电压、交直流侧操作过电压和雷电过电压、直流线路操作和雷电过电压。重点分析了±800kV与±500kV在直流过电压和绝缘配合方面不同之处。给出了避雷器配置方式、参数的选择原则和方法,确定了换流站各避雷器的保护水平和配合电流及避雷器的能耗及能耗与直流侧的快速保护定值、延迟时间的配合。提出换流站绝缘配合裕度系数和主要设备绝缘水平要求及直流线路操作冲击和雷电冲击要求的最小空气间隙计算方法。

±800kV典型直流设备电晕起始电压的海拔校正方法

电晕特性是影响输电线路和电力设备设计的一个重要方面。目前我国正在设计建设的±800kV直流输电工程要途经高海拔地区。随着海拔的增加和电压等级的提高,设备的电晕性能也变得更加复杂,因此需根据当地的海拔、气候等情况通过海拔校正的方法确定满足运行要求的设备基本尺寸。选择了多种±800kV输电工程用典型直流设备,包括换流站用管母线、屏蔽环和线路用6分裂导线及其金具等作为试品,在北京、西宁和拉萨3个不同海拔地区进行可见电晕对比试验。基于海拔0～4000m的试验结果拟合出指数形式和线性形式的校正公式,并结合现有标准中海拔校正公式进行了比较和分析。结果表明,指数形式的公式校正误差较小;考虑到工程简便实用,也可采用线性校正公式。最后给出了工程用的设备通用海拔校正公式,并针对不同设备推荐了适用的校正方法。

±800kV酒泉特高压直流入湘对湖南电网暂态电压稳定性的影响

基于湖南电网2015年规划数据,应用电力系统分析综合程序(power system analysis software package,PSASP)分析了±800 kV酒泉特高压直流入湘对湖南电网暂态电压稳定性的影响。分析结果表明:±800 kV酒泉直流入湘后湖南电网机组的开机数量和电容器组投切量均将相应减少,但湘东500 kV环网的无功损耗将增加,同时扰动后酒泉直流还将从湘东500 kV环网吸入大量无功,最终减弱了扰动后湖南电网电压的恢复能力,降低了湖南电网的暂态电压稳定水平。分析结果可为其他电网研究特高压直流对受端电网的影响提供参考。

10kV配电变压器和箱式变电站升压改造至20kV电压等级的研究

提出具体改造方法，通过计算铁芯参数、高压绕组参数和低压绕组参数，分析了各类型10kV配电变压器升压改造技术可行性，并比较不同升压改造方案的经济性以确定最优改造方案。分析结果表明：10kv干式变压器具有减容量改造技术可行性，但成本高于直接更换为等容量全新20kV干式变压器方案．因此宜直接将其更换为20kV干式变压器：约90％的10kV油浸式变压器能够顺利等容量升压改造为20kV油浸式变压器，改造过程中对高压绕组进行更换．其成本约为同容量全新20kV油浸式变压器价格的35％～45％：欧式箱变具备改造可行性．美式箱变则宜直接更换。

±800kV直流输电线路雷击干扰短时窗电压均值识别方法

为快速准确地识别雷击干扰,分别对±800kV特高压直流输电线路的雷击未故障、雷击故障和接地故障进行了大量的电磁暂态仿真分析,并分析了±800kV特高压直流输电系统中控制系统的动作特性和边界元件的电压闭环传递特性。分析表明:在雷击故障或非雷击故障下,存在故障电流入地的集中参数通路,电压波形在5ms时窗内多次与零轴相交。在雷击未造成故障情况下,由于不存在故障电流入地的集中参数通路,保护安装处观测到的电压暂态波形在5ms时窗内围绕各极直流电压轴线上下交替变化并逐渐衰减至极电压轴线。因此,在雷击引起故障或非雷击故障情况下,5ms时窗内的电压均值较小;在雷击未引起故障情况下,5ms时窗内的电压均值接近于该极电压轴线值。基于此,利用5ms电压采样值直接计算均值,并将其作"归一化"处理,提炼出了基于短时窗电压均值的雷击干扰识别算法,该算法具有抗随机噪声能力强、可靠性高、计算速度快且兼有故障选极功能的特点,大量的PSCAD仿真结果表明,该算法有效。

向家坝—上海±800kV特高压直流工程直流滤波器过电压与绝缘配合研究

基于向家坝—上海±800 kV特高压直流输电工程,给出了两种直流滤波器暂态计算必须考虑的故障工况:直流极线接地和直流极线侵入操作波。介绍了这两种故障的模拟计算方法,给出了计算中采用的陡波模型。模型中需要考虑直流母线寄生电感、滤波器高压端电容器寄生电感和滤波器避雷器保护特性等因素。计算结果给出了电抗器和电阻器的最大暂态电流和冲击能量,根据计算得到的避雷器最大配合电流确定了避雷器的保护水平,进而依据绝缘裕度确定了该特高压直流工程直流滤波器各设备最终的绝缘水平。

±800kV特高压直流线路缓波前过电压和绝缘配合

为了确定±800kV特高压直流线路的绝缘水平,依托±800kV云广直流输电工程,采用PSCAD程序模拟计算了单极线路接地在健全极线路产生的缓波前过电压及其沿线分布,给出了2%过电压的计算方法,分析了直流滤波器电容、接地电阻大小和接地位置等因素对过电压波形和幅值的影响。按两种直流滤波器方案,进行了云广直流线路的绝缘配合,选择了线路杆塔最小空气间隙,研究结果已在云广直流输电工程建设中应用。采用V串的特高压直流线路杆塔空气间隙受缓波前过电压控制,建议可以按离线路中点±30km内、外两部分分别进行直流线路缓波前过电压绝缘配合,以节省投资。

±800kV换流站的雷电侵入波过电压仿真分析

特高压直流换流站的绝缘配合对系统的安全运行和经济成本至关重要。为此,针对糯扎渡送电广东±800 kV特高压直流输电工程,采用PSCAD/EMTDC软件仿真分析受端换流站雷电侵入波过电压分布及其对设备雷电冲击绝缘水平的影响。建立了换流站各设备的雷电冲击暂态模型和交、直流侧进线段线路的频率相关模型,并选取合适的换流站运行方式进行仿真分析。采用先导发展法作为绝缘子串的闪络判据计算出交、直流侧输电线路进线段内反击和绕击耐雷水平,并由电气几何模型计算最大绕击电流。根据线路耐雷水平计算交、直流侧进线段内反击和绕击时雷电侵入波在换流站内设备上形成的最大过电压,校核设备雷电冲击绝缘水平,提出了改进措施。

±800kV直流输电工程高端阀厅内部过电压仿真分析

换流站阀厅内部重要设备众多、空气间隙复杂、典型电极多,一直是±800kV特高压直流输电工程设计工作中的重点之一。研究阀厅内部过电压的分布和数值对科学、合理地设计阀厅具有重要意义。以±800kV向家坝—上海直流输电工程的仿真计算为基础,对系统在各种故障状态下的操作过电压进行了仿真研究和总结;结合换流站避雷器布置和送端复龙站高端阀厅内部空气间隙、电压关键点的实际位置和范围,得出了高端阀厅内部过电压的分布和最严重时刻数值。仿真结果表明,特高压直流输电阀厅内部过电压并非同一时刻出现,而是集中在几种严重故障发生时刻。

20kV电压等级在南京中压配电网的推广应用

为了解决南京地区10kV中压配电网发展与负荷快速增长的矛盾,提升配电网的供电能力和适应性,降低供电成本,南京中压配电网经技术经济比较后确定由10kV升压至20kV。文中结合南京实际情况,分析了20kV电压等级推广应用面临的问题,提出了20kV配电网在南京的规划发展思路和面临问题的解决方案,并以南京市郊的一个工业园区为例,介绍了20kV配电网在该园区的发展规划和10kV线路升压至20kV的主要技术要点,为南京20kV电压等级的推广应用提供了科学的规划思路和可行的实施方案。

±800kV直流输电工程过电压保护与绝缘配合研究

结合我国±800kV高压直流输电工程的内过电压研究结果和交、直流避雷器的额定参数推荐值,对±800kV高压直流输电工程的绝缘配合进行分析研究,提出该工程交、直流设备的雷电冲击绝缘水平和操作冲击绝缘水平的推荐值。对换流站的雷电过电压保护和直流线路的防雷保护进行研究,提出防雷保护的建议。

±800 kV直流工程中站用直流分压器二次电压异常原因分析

为查找站用直流分压器二次电压异常原因,以某±800kV直流工程中站用直流分压器二次电压异常为例,根据直流分压器的内部结构参数、故障录波数据、局放测试与分压器解体检查情况,结合直流分压器内部短路与放电仿真试验,得出分压器内部局放(或爬电)可能是引起本次分压器故障的主因,而引起分压器内部放电现象的原因可能有外部电场畸变、外绝缘污秽、内部温度过高等,为后续类似异常情况分析提供借鉴。

江苏省电力公司20 kV电压等级欧洲调研的启示

我国中压配电网推广应用20 kV电压等级尚需学习国外有关方面的成熟经验。介绍了江苏省电力公司对法国电力公司配电公司和法国电力公司英国分公司这2家国家电网运营商进行调研后,在20 kV电压等级的规划、发展、运行、管理等方面得到的收获和启示,并结合我国的实际情况提出了对今后有关工作的建议。

20kV电压等级配电设备选型的探讨

20 kV电压等级配电设备的选择与系统中性点接地方式密切相关。20 kV中压配电网的不同中性点接地方式各具有其特点及适用范围,在此基础上,通过相关标准和实际运行经验对不同中性点接地方式下相关设备的性能参数进行分析与比对,以设备绝缘水平和经济性能作为综合指标对20 kV电压等级配电设备的选择进行了探讨,在现行的国标和行标等对设备性能参数规定较少的情况下,为20 kV电压等级建设提供借鉴。

750kV电压等级是西北电网发展的必然选择

为充分发挥西北地区的资源优势 ,加快西部大开发步伐 ,实现西电东送和在更大范围内满足资源优化配置的需要 ,西北电网现有的 330 k V网架不能满足水火电系统补偿调节的要求 ,迫切需要发展高一级电压等级。通过技术经济分析 ,认为西北电网在 330 k V以上采用 75 0 k V电压有利于网络结构的简化 。

20kV电压等级供电技术的应用 工程师与制造商伙伴们的观点

目前我国的中压配电网以10kV为主,但随着经济快速发展,特别是在经济发达地区,现有10kV配电系统容量小、损耗大等问题日显突出,已经很难承受急剧增长的用电负荷。20kV电压等级已列入国际电工委员会标准IEC38—1983中,在国外已被数十个国家和地区采用,具有非常成熟的技术和经验。国内对20kV电压等级的优点早有认识,1980年当时的电力部就提出将20kV电压等级列入GB156标准,1984年农电系统的专家也提出采用20kV电压等级配电,此后众多专家学者相继提出建议,给予论证,倡导采用20kV电压等级。并在GB156—1993《标准电压》中加括号列入,后修订为GB156—2003《标准电压》。自1993年苏州新加坡工业园区的第一个20kV全电缆供电项目起,目前已有不少项目进行了论证、规划、立项、试点和投入使用,设备制造部门已开始研制、生产相关产品。20kV等级供电在应用过程中涉及许多技术问题,本期将邀请部分专家、技术人员对论证、标准、项目和设备等问题开展讨论。

20kV电压等级供电技术的应用

目前我国的中压配电网仍以10kV为主,但随着经济快速发展,特别是在经济发达地区,现有10kV配电系统容量小、损耗大等问题日显突出,已经很难承受急剧增长的用电负荷。20kV电压等级已列入国际电工委员会标准IEC38—1983中,在国外已被数十个国家和地区采用,具有非常成熟的技术和经验。国内对20kV电压等级的优点早有认识,1980年当时的电力部就提出将20kV电压等级列入GB156标准,1984年农电系统的专家也提出采用20kV电压等级配电,此后众多专家学者相继提出建议,给予论证,倡导采用20kV电压等级。并在GB156—1993《标准电压》中加括号列入,后修订为GB156—2003《标准电压》。自1993年苏州新加坡工业园区的第一个20kV全电缆供电项目起,目前已有不少项目进行了论证、规划、立项、试点和投入使用,设备制造部门已开始研制、生产相关产品。20kV等级供电在应用过程中涉及许多技术问题,本期将邀请部分专家、技术人员对设计、论证和设备等问题开展讨论。

20kV与10kV配电电压等级规划的比较

20 kV电压等级的优越性已经逐步形成共识,实践证明20 kV配电网络能够有效减少线损,节能效果明显,但20 kV如何应用还应进行论证分析。从电网远景建设规模、可靠性、电压质量、经济性和节能等方面,对浙江某规划区采用10 kV配网模式和20 kV配电模式进行规划比较,并对采用20 kV配电模式提出相关的建议。

我国20kV配电电压等级的历史沿革及应用综述

在我国,20kV电压等级曾经出现过很长一段时间,后来被35kV所替代;随着电网发展和负荷密度不断提高,20kV作为配电电压代替10kV再次受到关注。本文对20kV配电电压等级的历史沿革、应用现状进行综述,同时从建设运行和用户两个角度指出了20kV配电的优势所在,并对20kV电网的发展提出部分建议。