同塔多回高压输电铁塔结构设计及应用研究

随着我国人口数量的增加,人们生活质量的提高,各种电器进入了人们的生活中,人们对供电有了更高的需求。为促进我国经济发展,满足人们用电需求,我国输电线路走廊建设的步伐不断加快,输电线路走廊数量日益增多,铁塔高度与电压等级日益加强。但是,随着我国土地资源的紧缺,国家政府对土地资源的审批越来越严格,投入资金越来越多。想要成功建设电网,必须应用同塔多回路高压电。文章介绍了同塔多回高压输电铁塔的结构设计及应用。

同塔多回高压输电铁塔结构设计及应用研究

随着我国人口的与日俱增,用电需求的不断扩大,输电线路走廊的建设也日益增多,铁塔高度和电压等级也随之加强。而且目前,我国政府由于土地资源紧缺等原因对土地的审批也就越来越严格,同时在政府和企业中的投资也比较大,所以,电网的建设离不开同塔多回路高压电的应用,与此同时,这和高压输电铁塔的结构设计也有关系。因此,为解决人们和企业对于电力的需求,本文主要从同塔多回高压输电铁塔结构设计及应用研究做以下探究。

同塔多回高压输电铁塔结构设计及应用研究

随着社会的进步以及经济的发展,人们的生活水平不断提高,在解决温饱问题之后,人们对于自己的生活环境以及生活质量越来越重视,其中就包括对于用电需求的提升。为了保证我国人民对于用电的需求,我国开始大力建设电力设施,我国人口众多,地域辽阔,对于用电的需求巨大,因此线路通道的建设与构架成为解决我国电力部门输电的一个重要目标,而线路建设又是影响电力网的建设以及电力输送的一个重要因素,因此本文将对同塔多回高压输电铁塔的结构设计以及应用进行探究。

浅析高压输电线路铁塔结构设计研究

铁塔是高压输电线路中最常用的输电设施,能架空高压输电线并起保护和支撑作用。本文主要对高压输电线路铁塔结构设计进行分析,并就相关问题进行探讨。

基于UML的铁塔结构设计和分析软件的开发

标准建模语言UML(Unified Modeling Language)是可视化面向对象建模的新技术,也是近来软件工程环境中对象分析和设计的重要工具。简要介绍了高压输电铁塔设计和分析软件系统,以及统一建模语言UML在开发系统前处理系统中的具体应用。

同塔多回高压架空输电线路的设计原则及其经济分析

经济的发展,中国城市化发展进程的加快,使城市周边的地区被开发为工业区,或者建成了居住小区。人们日常生活中必不可少的电能供应情况也日趋紧张。随着各种输电线路问题的存在,使线路走廊问题日渐突出。要在降低输电成本的情况下提高资源的有效利用率,就要将同塔多回架空输电线路的优越性充分地发挥出来。本文针对同塔多回高压架空输电线路的设计原则及其经济分析问题进行研究。

交流同塔双回特高压输电线路无线电干扰研究

电磁环境问题是建设特高压输电的关键技术问题,导线电晕产生的无线电干扰将直接影响着线路导线的选取和排列方式及导线对地高度和塔型的确定,为此计算分析了交流同塔双回特高压输电线路无线电干扰,得出如下结论:1000kV同塔双回线路采用2种塔型时,8×LGJ-630及以上截面导线线路的无线电干扰完全满足好天气55dB的要求;若要满足58dB的限值,导线逆相序排列时需大范围提高导线对地高度;导线同相序排列对控制无线电干扰有利,但会大大提高地面电场强度;从控制无线电干扰角度出发,塔型1优于塔型2。

1000kV同塔双回特高压交流输电线路工频序参数测量计算

为准确获得淮南—上海1 000 k V同塔双回交流输电线路的工频序参数,采用基于全球定位系统的异频双端同步测量方法测量试验中各相导线首、末端电压与电流;提出了将所测电压与电流代入长线方程来求解异频下的工频序参数的计算方法,并与单端测量所得结果进行比较。结果表明,采用所提出的双端测量计算法能够获得准确的工频序参数,与采用分布参数模型的单端测量计算结果相比,其差异百分比≤1.52%;而与采用常规集中参数算法的单端测量法相比相差较大,其中零序电阻差异百分比可达16.48%,这是因为单端测量法不适用于长距离线路的参数计算。将上述双端测量计算法用于测量特高压同塔双回交流输电线路淮芜Ⅰ线与Ⅱ线的工频序参数,获得了准确的结果,为继电保护及短路电流计算等提供了数据基础。

超/特高压同塔多回输电线路脱冰跳跃动力响应分析

为了明确超/特高压同塔多回输电线路的覆冰动态特性,采用有限元方法分析了其脱冰跳跃动态响应。考虑几何非线性的影响,采用有限元理论建立了导/地线-绝缘子及铁塔-导/地线-绝缘子体系的脱冰跳跃精细化数值分析模型。以1 000 kV交流双回、500 kV交流双回同塔多回输电线路和±800 kV直流单回、500 kV交流双回同塔多回输电线路为例,考虑塔线耦合效应、脱冰位置、档距和高差等影响因素,完成了不同工况下系统的脱冰跳跃分析。结果表明:当铁塔较高时,塔线耦合作用对导线脱冰跳跃纵向不平衡张力的影响不大,对地线脱冰跳跃纵向不平衡张力的影响较大;边档脱冰产生的纵向不平衡张力明显大于中档脱冰。最后,对导/地线脱冰跳跃纵向不平衡张力百分比取值进行了如下建议:1 000 kV导线及±800 kV导线取10%;500 kV导线取20%;地线取100%。

特高压交流同塔双回输电线路可听噪声长期测试数据分析

为获取实际运行的特高压交流同塔双回输电线路可听噪声水平及其特性,并对BPA公式修正方法进行评估,通过在1 000 kV淮南—上海特高压同塔双回输电线路沿线的安徽芜湖建立一处电磁环境长期观测站,对可听噪声开展了10个月的长期测试,获取了不同天气下的可听噪声典型频谱,并对雨天可听噪声测试数据进行了统计分析。研究表明:芜湖观测站3个测点测得的雨天可听噪声基本符合正态分布,边相导线投影外20 m可听噪声A声级与其8 k Hz分量的相关性较好。边相导线投影外10、20 m处的雨天可听噪声实测L50值分别为49.83、49.58 d B,与BPA公式计算值减2 d B修正后的预测结果较相符。

特高压同塔双回交流输电线邻近民房处电场计算

为了确定特高压同塔双回交流输电线路与邻近民房间的距离,基于模拟电荷的计算方法原理对输电线路邻近民房处的畸变电场进行了分析,并编制了相应的软件。计算结果表明:由于房屋的存在,对线路和房屋之间的电场强度起到了屏蔽作用,电场强度最大值有所降低;房屋顶部的电场强度随着房屋高度的增加而增大,同样由于房屋的屏蔽作用,房屋远离线路一侧的电场强度降低很多;增加导线高度或者向线路外侧移动房屋后,房屋顶部的电场强度有显著的降低。

不同串型设计条件下的特高压交流同塔双回线路雷电性能

为准确评估1 000 k V特高压同塔双回线路在不同绝缘子串型下的雷电性能,基于电磁暂态程序(EMTP)和电气几何模型(EGM),分别对特高压同塔双回线路在"I"型、"V"型绝缘子串设计条件下的反击和绕击性能进行了仿真研究。并分析了不同的杆塔最小空气间隙距离、塔高、接地电阻、地面倾斜角对线路雷电性能的影响,提出了最佳优化设计方案。最后,结合"皖电东送"工程的设计、运行情况,对比研究了"V"串线路与"I"串线路的雷电性能。结果表明,与"I"串线路相比,"V"串线路更易出现导线对上横担放电闪络,且反击闪络率也略高,但2者的绕击闪络率相差不大。此外,"V"串线路的防雷薄弱点在于其易出现导线对上横担的放电闪络,而"I"串线路的防雷薄弱点在于其易出现导线对下横担的放电闪络。工程设计中可针对2种串型线路各自的雷电薄弱点进行防雷优化设计。

超高压同塔四回输电线路零序参数测量方法

现有超高压同塔四回交流输电线路零序参数测量方法存在很多不足之处。针对这些不足，同时考虑同塔四回输电线路零序耦合参数多，存在难以推导全部零序参数计算方法的问题。基于分布参数模型和传输线方程，提出了一种新型超高压同塔四回输电线路的零序工频参数精确测量方法。应用 PSCAD 建立500 kV 超高压同塔四回输电线路模型，对200~1900 km 的不同长度超高压同塔四回输电线路零序参数进行了仿真测量与误差分析比较。理论分析、仿真测试结果均表明，在不同长度同塔四回输电线路参数测量中，现有测量方法测量误差大，所提出的新型测量方法，可同时对零序电阻、零序电感、零序电容进行精确测量，且零序电阻误差在1.5%以内，零序电感和零序电容误差在0.9%以内，测量精度可满足实际工程测量的需要。

超/特高压交流同塔多回输电线路覆冰不平衡张力分析

根据超/特高压交流同塔多回输电线路的导地线型号及绝缘子串参数建立线-串有限元模型,分析了不均匀覆冰随耐张段档数的变化规律,不同挂点高差模式对不均匀覆冰不平衡张力的影响,给出了不均匀覆冰不平张力的分析计算方法。对超/特高压交流同塔多回输电线路导地线挂点不均匀覆冰不平衡张力随覆冰率的变化规律进行分析,给出了定量的计算结果。在此基础上,建立塔-线-串耦合的三维有限元模型,考虑铁塔变形对不均匀覆冰不平衡张力的影响,将计算结果与线-串有限元计算结果进行对比分析。根据有限元分析给出超/特高压交流同塔多回直线塔,导、地线不均匀覆冰不平衡张力百分比取值,一般情况下导线取为10%、地线取为20%,如果从经济性考虑,对同塔不同电压等级可以取不同的不平衡张力百分比,1 000 kV导线取7%,500 kV导线取10%,地线取20%。

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。

特高压交流同塔双回输电线路邻近建筑物时畸变电场研究

为了解特高压交流输电线路邻近建筑物时畸变电场,采用有限元法计算了1 000kV交流同塔双回输电线路邻近不同结构和材料建筑物时的工频电场。首先建立了含弧垂导线、钢架和空气场域的计算模型和有限元模型;然后计算分析了钢架附近地面、阳台和屋顶的工频电场,通过与实验模型比较验证了计算方法的有效性;最后分析了钢筋和砖土材料房屋楼顶的畸变电场,比较了2种房屋是否开窗时阳台和室内的场强。结果表明,有限元法可有效计算建筑物周围的工频电场;靠近导线侧房屋棱角及棱边附近工频电场畸变较大,钢筋和砖土房屋楼顶棱边中心处畸变电场分别为10.40kV/m和6.02kV/m,较不存在房屋时分别畸变了123.18%和29.18%;砖土材料对室内电场屏蔽效果较差,其一层室内最大场强可达4.82kV/m;开窗会使钢筋房屋阳台处电场从32.2mV/m增大到1.95kV/m,但砖土房屋阳台电场变化较小。

超高压同塔三回输电线路零序参数的测量方法

超高压(extra high voltage,EHV)同塔三回线路复杂的电磁耦合给其零序参数的精确测量带来极大的挑战。该文总结了现有的零序参数测量方法,分析了各测量方法的优缺点。在此基础上提出了一种基于双端同步测量的EHV同塔三回线路零序参数的精确测量方法。建立了长距离EHV同塔三回线路的分布参数模型,推导了利用双端同步测量信息的同塔三回线路传输线方程的求解公式,给出了同塔三回线路的测量接线方式和零序参数的测量步骤,利用PSCAD/EMTDC验证了所提测量方法的准确性,并与传统测量方法进行了对比。仿真结果表明:传统方法测量精度低,改进的传统方法能提高短距离输电线路的测量精度,但应用于200km及以上的线路的零序参数测量会造成很大的误差,而该文提出的测量方法在测量精度和测量效率上都有很大的提高,能够满足实际工程的需求。

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。

±800 kV与±500 kV同塔双回输电线路同塔架设可行性分析

与其他较低电压等级输电线路相比,特高压输电线路正常运行电流增大了几倍,短路电流更是高达十几到数十倍。当共走廊输电线路中某回线路停运检修时,电磁耦合作用使得运行线路在停运检修线路上感应出较大的电压和电流,严重威胁输变电设备和检修人员的安全;当运行线路发生单相接地故障时,共走廊输电线路间电磁耦合作用使得故障点潜供电流和恢复电压增大,电弧不易熄灭,严重影响了电力系统保护装置重合闸的成功率。鉴于此,分析了±800 kV与±500 kV同塔双回输电线路同塔架设可行性。

高海拔下特高压交流同塔双回输电线路导线电晕损失研究

针对目前我国特高压交流同塔双回输电常用的8×LGJ-630/45导线,基于在西宁市平安县(2 200 m)搭建的特高压电晕笼,系统的研究了8×LGJ-630/45导线在干燥、中雨(6 mm/h)、大雨(12 mm/h)及湿导线的条件下的电晕损失,首次获得了实际高海拔点8×LGJ-630/45导线的电晕笼电晕数据。并以1 000 kV特高压交流同塔双回输电工程典型塔型为例,通过有限元计算软件仿真计算电晕笼内导线和实际线路导线表面电场强度,采用电晕损失等效法,计算了在高海拔地区导线的电晕损失,获得了同塔双回输电线路的电晕损失数据。为我国将来在高海拔地区建设特高压交流输电线路导线选型提供了参考依据。