特勒根似功率保护在同塔双回交流输电线路中的应用

随着我国电网规模快速扩张,输电通道资源日渐紧缺,同塔多回输电技术逐渐得到广泛应用。超/特高压远距离输电线路一般以差动保护作为双重主保护,与纵联距离/方向保护构成双重化配置。但用于同塔双回输电线路时,分布电容电流将影响差动保护的灵敏度;同时,由于双回线线间和相间较强的电磁耦合作用,线间互感的影响将会降低纵联距离、纵联方向保护判断的正确性,导致原来的保护配置方案难以直接应用。将特勒根似功率保护原理推广至同塔双回线路,提出了一种基于特勒根似功率定理的同塔双回输电线路纵联保护方法,能够不受双回线内部复杂电磁耦合、分布电容、系统负荷等影响,并验证了该保护的对时方案在双回线路中的适用性。采用MATLAB/Simulink仿真软件搭建1000kV特高压同塔双回输电线示范工程模型,经大量仿真实验,验证了所提保护方法的有效性。

基于PMU的高压双回输电线路故障定位研究

由于双回输电线路存在相互耦合的特性,传统高压双回输电线路故障定位技术在存在故障电阻的故障定位方面存在一定困难。因此,考虑引入相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)在线路两端同步测量电流和电压,进而提出了一种基于PMU的高压双回输电线路故障定位新方法。首先,该方法利用PMU采集线路两端的电压和电流数据;其次,采用模态变换技术对耦合传输线方程进行解耦;最后,推导出基于被测电流和电压模态分量的故障检测和定位指标。所提方法在ATP中进行仿真测试,结果表明,该方法能有效定位存在故障电阻的接地故障和相位故障。

单相并联间隙在10kV双回架空线路中的应用方式

10kV架空线路雷击跳闸率高,而适用的防雷措施较少。采用单相并联间隙的方法,可有效提升10kV架空配电线路的耐雷水平。但对于双回架空线路,单相并联间隙仍有多种组合,需要选择最优化的应用方式。文章利用ATP-EMTP软件建立相关仿真计算模型,分析不同单相并联间隙的组合方式的防雷效果。结果表明,线路遭受感应雷过电压时,建议在每回线路的最高相上均安装一只并联间隙;线路遭受直击雷过电压时,仅在第一回线路的最高相安装一相并联间隙,具有最佳的防雷效果。所得结果可为10kV双回架空线路防雷方法的综合应用提供参考。

共站同塔双回高压直流输电系统双回控制功能及其仿真

溪洛渡右岸电站送电广东±500kV同塔双回直流输电工程是世界上第一个双回直流共用换流站的直流输电工程。区别于其他类型的直流工程,该直流系统的运行既要适应单回独立运行方式,又要适应双回协调运行方式。文中分析了该类双回直流工程控制系统的分层结构,并针对其特有的双回控制层的特点,对双回功率控制功能进行了深入的研究。在PSCAD/EMTDC中搭建了仿真模型,对3种典型运行控制模式进行了仿真分析。仿真结果验证了同塔双回输电系统协调控制的可行性和有效性。

10kV双回线路三角排列直线改耐张带电作业方法研究与应用

随着带电作业技术的成熟,直线双三角排列作业项目的实施逐渐暴露出很多问题,例如操作空间狭窄、导体相间距离不固定等。而10kV双回线线路三角排列可以通过改变张力缩短时间,进一步提高带电作业技术的整体应用水平。基于此,本项目研制一套适用于10kV双回线路三角排列直线改耐张带电作业的专用工器具,帮助作业人员在直线改耐张带电作业,具有在相间导线固定时改变导线相间距离的功能,避免安全事故发生。

220kV输电线路雷击双回同跳故障原因分析及解决措施

针对包头供电局包青220 kV同塔双回输电线路杆塔发生的2起双回同跳故障,结合故障情况以及线路运行参数对故障原因进行分析,运用EMTP电磁暂态计算软件进行反击故障仿真。仿真结果表明:一定幅值的雷电流击中杆塔顶端时会造成2回线路L3相同跳。通过分析绝缘子串两端雷电过电压中几个分量得知,工频相位角是影响双回输电线路三相闪络顺序的主要原因。对此提出安装线路避雷器以及降低冲击接地电阻等措施以提高线路的耐雷水平。

1000kV双回路多根地线防雷研究

为了使特高压双回输电线路更加安全可靠地运行,以国内某1 000 kV交流输电线路工程SZC301型双回直线塔和SJC301型双回耐张塔为研究对象,提出了相邻耐张塔如何与双回直线塔多根地线配合的方案,综合分析了双回直线塔关于I型悬垂串和V型悬垂串的不同排列组合对导线与多根地线间距的影响。双回直线塔中层横担改挂V型悬垂串,下层横担加挂地线,可使塔头处中、下相外侧子导线的静态防雷保护角较常规分别减少11°和15°,上、中、下相外侧子导线动态防雷保护角分别为-11°、-20°和-9°,有效地减少了山区的地形坡度对绕击率的影响。

高压直流双回输电线路合成电场与离子流的计算

高压直流双回输电线路在我国尚无设计与运行经验。为此,文章对双回直流线路电晕效应产生的离子流与综合电场强度进行了计算,分析了导线不同的布置方式以及线路间距、对地高度、导线分裂数、导线半径等结构参数对地表离子流和场强的影响。结果表明,两回线路上下排布方式的地表合成场强与离子流密度较小;在相同导线尺寸与同等架设高度下,合理排布的双回线路的地表场强与离子流远小于单回线路,且双回线间距越小地表场强与离子流越小;同塔双回线路的电磁环境要优于单回线路。

双回输电线路自适应距离保护

平行双回线结构的特殊性以及零序互感等因素造成距离保护继电器耐受过渡电阻的能力较弱,严重影响继电器的性能,传统的距离保护方法难以满足高压平行双回线的要求。该文针对双回输电线路的单回线路单相接地故障,提出双回输电线路的自适应距离保护方法,该方法借助正、负、零序电流的权重系数和传统距离保护的测量阻抗,计算出保护的附加测量阻抗,对传统距离保护的计算结果进行修正,并给出正、负分支系数相角的估算方法。仿真结果证明这种自适应距离保护方法能有效防止保护的超越和拒动。

计及工作电压时同塔双回输电线路雷击闪络特性

500 kV线路工作电压等级高,在雷击过电压中占有不可忽略的比例。为分析计及工作电压情况下同塔双回线路雷击闪络特性,从而降低双回同跳的风险,结合500 kV福州–可门双回线雷击闪络案例,利用ATP-EMTP程序建立仿真模型,讨论分析了工作电压和相序排列方式对反击耐雷水平及双回同跳风险的影响。结果表明,导线工作电压决定可能发生雷击闪络的相别,若存在多个相别的相电压值相等形成竞争态势,则高度最高的左右回路各一相处于优势而发生反击闪络;双回线路相序排列越对称,两相闪络耐雷水平越低,ABC-BCA的排列方式防雷性能最佳。另外,三相和四相反击闪络的仿真情况也有类似结果。

普通玉米种质及双回交对爆裂玉米改良效果初报

对5个普通玉米自交系与4个爆裂玉米自交系组配的20个普×爆组合F3、BC11F2、BC12F2的膨爆特性及其与两类亲本关系的研究结果表明:普通玉米种质对普×爆后代的膨爆特性影响显著,选择适宜的普通玉米种质、恰当组配普×爆组合,对于普通玉米种质在爆裂玉米育种中的有效利用起着关键性的作用;普×爆组合F3的膨爆特性均较差,一代回交可使其显著提高,最高分别为F3的750,2200,1100,基本达到对爆裂玉米膨爆特性的要求指标;双回交世代间差异不显著。

750kV同塔同窗同相序双回紧凑型线路的潜供电流和感应电压

使用电磁暂态程序(electromagnetic transient program,EMTP),建立了750 kV同塔同窗同相序双回紧凑型线路模型。研究了全线或部分采用同塔同窗双回紧凑型线路时的潜供电流和恢复电压、感应电压和感应电流问题。结果表明,从限制潜供电流和恢复电压、感应电压和感应电流考虑,若线路装设高抗,则不宜在全线采用同塔同窗同相序线路。对此,可以考虑在线路主体采用常规型线路、仅在线路走廊紧张的路段采用同塔同窗同相序布置线路的方案。若同塔同窗同相序线路较短,则潜供电流和感应电压可限制在合理的水平内。对于无须装设高抗的短线路,若能解决开断感应电流问题,也可以考虑在全线采用同塔同窗同相序线路。

220kV 双回同杆并架线路采用氧化锌避雷器提高耐雷水平的研究

对２２０ｋＶ双回同杆并架输电线路采用氧化锌避雷器以提高耐雷水平进行了计算分析。具体地比较了雷直击杆塔时安装不同支数避雷器的防雷效果，分析了接地电阻、线路档距等因素对耐雷水平的影响，同时计算了线路避雷器吸收的雷电放电能量。文章指出，采用线路避雷器，可以显著提高输电线路的耐雷水平；杆塔接地电阻对线路的耐雷水平影响很大，线路的耐雷水平基本上随接地电阻的增加而减小。

基于单端暂态能量的双回线路故障选相方法

当双回线路发生故障时,对故障进行分相跳闸对系统运行非常有利,这就需要判断双回线路的故障相别。文章基于故障分量的观点,利用模量变换对故障产生的高频电流能量信息进行分析,由于不同故障类型产生的模分量不同,相应的模分量特征也不同,因此建立了模量能量函数与故障类型之间的关系,得到了一种新的故障选相方法。该方法只需单端电流信息,不需要双端通信。EMTP仿真结果验证了该方法的正确性。

同杆并架双回线路的故障选相

本文针对同杆并架双回线路的具体特点,提出了两种简单可行的选相方案,较好地解决了平行双回线故障的选相问题,为双回线的按相重合闸提供了条件。该方案的选相(线)范围可达双回线路全长的90％以上。

采用垂直排列的500kV双回电缆线路参数的不平衡度分析

线路参数的平衡性对电网的安全运行有着重要影响。文中采用电磁暂态仿真程序(EMTP),对采用垂直排列时双回电缆线路参数的不平衡度进行了计算和分析。结果表明,若电缆线路不换位、仅将金属护套交叉互联,则会显著增加电缆线路的电磁不平衡度;而电缆线路换位、且将金属护套交叉互联,则不同相序下的电磁不平衡度均很低。为了保证线路参数的平衡性,相序ABC/ABC、ABC/BCA、ABC/CAB下两回线路的换位方向应相同,而相序ABC/CBA、ABC/BAC、ABC/ACB下两回线路的换位方向应相反。从降低线路参数不平衡度的角度看,无论电缆线路是否换位,逆相序都是最佳的选择。

特高压同塔双回交流输电线路邻近建筑物时的安全距离

为推算特高压双回交流输电线路邻近建筑物时所需的安全距离,采用有限元软件(ANSYS)计算分析了1 000kV同塔双回交流输电线路邻近不同高度房屋时其楼顶、阳台和室内的电场强度,并以此推算了满足4kV/m控制限值的双回线路对地最低高度以及房屋与线路的水平安全距离。研究结果表明:阳台处工频电场强度随楼层高度的增加而增大,且房屋对底层阳台工频电场的屏蔽效果明显;楼顶观测面上畸变电场强度随房屋高度的增加而增大,且远大于阳台和室内的工频电场强度;楼层较高时,线路对地最低高度的变化与楼层高度的变化基本一致,且房屋与线路的水平安全距离基本趋于不变。

双回线无通道保护研究 (二)仿真试验

使用电磁暂态程序(EMTP)对双回线无通道保护原理和算法进行了大量的数值仿真验证。结果表明:所提出的保护在各种故障类型和系统结构下都不会误动,仿真也验证了该保护在大多数故障类型和系统结构下都有足够的灵敏度和可靠性。

双回线无通道保护研究 (一)故障分析和保护原理

为了在平行双回线上实现利用单端电气量的全线速动保护,提出了一种基于方向元件的双回线无通道保护新原理,它通过比较双回线同端两条线路上的方向元件的输出来判断远方断路器的动作情况,从而判断是否在区内发生了故障。该无通道保护可以快速、可靠地加速距离保护二段之内的区内故障动作。文中进行了故障分析和保护原理的讨论,并验证了该保护的可行性。

110kV双回线路格构式复合材料杆塔的污秽性能

为了呈现、阐释和解决110 k V双回线路格构式复合材料杆塔在污秽性能试验中塔头局部放电这种罕见的现象和问题,首先介绍了典型设计的110 k V双回线路格构式复合材料杆塔结构特点,开展了真型试验塔头的污秽性能试验,观察到在塔头的玻璃绝缘子钢帽、节点金属螺栓等金属节点处有显著的局部放电现象。然后仿真计算研究了试验塔头的电位和电场分布,结合试验塔头涂污、但不进行喷雾的工频耐压试验以及金属螺栓周围采取涂覆室温硫化硅橡胶(RTV)涂料(提升介质表面介电强度)防护措施后的污秽性能试验,分析获得了塔头金属节点局部放电的机理:在导线试验电压激励下,塔头电位分布不均匀,绝缘子串两端电位差约为49.7 k V,约占试验电压的50%;在污秽和水雾同时存在的污秽性能试验条件下,防污性能较差的玻璃绝缘子串上产生了强烈的污层局部放电和电流;这些污闪电流电荷在金属节点上聚集,导致金属节点电场强度增强,达到电晕放电起始电场强度,引起局部放电。即承受电压较高、防污性能较差的玻璃绝缘子串是导致局部放电的根本原因和源头。据此,提出了采用加均压环的耐污型复合绝缘子替换玻璃绝缘子串的推荐防护措施,试验表明,该措施能有效避免塔头发生局部放电,而且塔头污秽闪络电压可高达145 k V,具有足够的防污裕度。