1000 kV输电线路耐张塔等电位带电作业电位转移电流计算

特高压输电线路等电位带电作业过程中会出现电弧放电,产生高幅值、高能量的脉冲电流,因此提出准确的转移电流计算方法对作业人员的安全防护具有重要意义。文中提出了基于电弧模型的电位转移电流计算方法,可对进入等电位的过程进行模拟。基于PSCAD平台建立了1000 kV输电线路耐张塔等电位带电作业电位转移电流计算模型,同时分析了进入等电位的方式及速度对转移电流的影响。仿真与实测结果基本一致,表明该计算模型能够有效反映电位转移电流的动态变化特性。采用软梯法获得的转移电流峰值更小,提高进入等电位速度,可有效降低电位转移电流幅值。

±800kV特高压直流输电线路的电位转移电流特性

为了确保±800kV特高压直流(UHVDC)输电线路带电作业过程中线路和作业人员的安全,对带电作业进入等电位过程中的电位转移电流特性进行研究有助于采取适当的防护措施。为此,采用光纤脉冲电流测量系统对进入±800kV特高压直流输电线路过程中的电位转移电流进行了测量,进入直流等电位过程中的电位转移电流脉冲最大幅值为149.98A,脉冲宽度为几十μs,正极性和负极性脉冲都存在。根据进入交直流线路等电位的特点,采用电磁分析软件研究了进入等电位过程中作业人员与极导线间的电位分布,计算了作业人员与极导线和杆塔等接地构件间的电容,根据这些参数建立了交直流线路进入等电位过程中的电位转移电流的分析模型,对特高压交流(UHVAC)与特高压直流线路的电位转移电流进行了计算。计算与测量结果表明特高压直流线路的电位转移电流远小于特高压交流线路,可以为特高压输电线路带电作业方法的选取提供参考。

基于电弧模型的±800 kV直流输电线路带电作业电位转移电流分析

等电位带电作业是确保输电线路安全稳定运行的重要技术手段,但电位转移过程中会出现高幅值高频率脉冲放电电流,给作业人员的安全造成了严重威胁。为此,提出了基于控制论电弧模型的输电线路等电位带电作业电位转移电流计算方法,分析了经验系数和电弧电压梯度等参数对电位转移电流的影响;以吊篮法和软梯法两种进入等电位作业方式为研究对象,得到了电位转移电流峰值和转移电荷量等随转移距离的变化规律。结果表明:转移电流波形均呈衰减振荡,转移电流峰值及转移电荷量与转移距离成正比;相同转移距离条件下,采用吊篮法获得的转移电流峰值更小。

高海拔地区特高压杆塔的合成电场和电位转移电流实测研究

针对2000 m高海拔地区±800 kV特高压直流带电作业过程中,作业人员将承受特高压杆塔产生的合成电场和电位转移电流的问题,开展了特高压杆塔的合成电场和电位转移脉冲电流的实测研究。首先,从理论上分析了考虑离子流条件下特高压杆塔的合成电场计算方法和电位转移电流特性。然后,建立特高压杆塔带电作业和电位转移有限元仿真模型,并进行了仿真计算分析。最后,在高海拔特高压试验基地搭建了试验平台和测试系统,开展了特高压杆塔的合成电场和电位转移脉冲电流的现场实际测量工作,试验结果可以为高海拔地区特高压杆塔带电作业的安全防护标准提供制定依据。

1000 kV输电线路耐张塔带电作业电位转移电流时频特性

特高压输电线路进出等电位过程中的电位转移电流特性是确定带电作业人员的安全防护和智能化装置的抗电磁干扰措施的重要参数。为此采用自触发和自保存的便携式电位转移脉冲电流采集装置对1000 kV交流输电线路沿耐张串进出等电位过程中的电位转移电流进行了测量,对实测的电位转移电流的幅值、脉冲数、脉宽以及比能量等时域特性进行了统计分析,并采用小波分析研究了电位转移电流的频谱能量特性。结果表明:进出等电位过程中,转移电流脉冲峰值平均值达到1179 A,正负脉冲基本呈对称分布,幅值差异较小;转移电荷平均值约为1440μC,比能量为3.996 A^(2)·s左右;进出等电位时,电位转移电流的频谱特性基本一致,频带分布较广,主要分布在6.25~25MHz。测量与仿真计算表明特高压交流耐张绝缘子串电位转移电流的幅值高,且能量主要集中在25 MHz以内,可为人员和智能化设备的防护提供参考。

1000 kV交流输电线路耐张塔带电作业电位转移电弧电磁辐射特性

超特高压输电线路等电位带电作业电位转移过程会出现明显间歇性电弧放电(电位转移电弧)现象,电弧产生的电磁辐射可能会影响周围智能设备的正常稳定工作,因此,研究电位转移电弧的电磁辐射特性具有重要意义。基于1000 k V交流输电线路耐张塔带电作业电位转移电流实测波形,利用希尔伯特变换对其进行频谱分析,获得了电位转移电流的频带分布,根据天线理论建立了带电作业电位转移电弧电磁辐射特性仿真模型,对转移电弧的辐射电磁场进行了计算,获得了转移电弧的辐射电磁场分布规律。结果表明:电位转移电弧电流呈高频振荡,其峰值可达1000 A左右,主要频率分布为13~20 MHz;转移电弧产生的辐射电场强度峰值远大于磁场强度,两者均随距离的增大快速衰减,且在金属导体附近分布较为集中;当频率为16.5MHz时,杆塔附近的电场和磁场强度最大值分别为1.5 k V/m和1.9 A/m左右。

特高压线路直升机带电作业电位转移试验及安全防护

特高压交直流线路直升机带电作业是一种先进的电网检修技术,主要有悬吊法和平台法两种方式。通过开展特高压线路直升机带电作业电位转移试验,获取了电位转移电流大小和分布特性,其脉冲电流幅值可达1 400 A以上,获取了进入等电位过程中临界起弧距离,平均值为0.97 m,并采取了特高压专用型电位转移棒和屏蔽服等防护措施,为直升机带电作业的安全开展提供技术支撑。

基于电位转移电弧能量的±800 kV直流输电线路等电位进入路径研究

进入等电位极导线是开展±800 kV特高压直流输电线路带电作业的关键环节,优化带电作业人员进出等电位的路径对确保人员的安全具有重要意义。本研究基于电位转移电流及其电弧能量的计算优化进出等电位路径,搭建了电弧能量计算模型,利用有限元(FEM)计算了3种进入导线方式下的人体电位、不同转移距离、悬浮电位人体-极导线的局部电容,分析了不同进出方式下与电位转移电流大小及电弧能量之间的关系。结果表明:从下方进入导线时人体电位最低,此时进行电位转移时的电弧能量在3种进入方式中最大;从上方进入导线时人体电位最高,其电位转移电弧能量最小。该计算方法和结果可供±800 k V直流输电线路带电作业进入路径选取和安全防护用具设计时参考。

±1100kV直流输电线路带电作业屏蔽防护研究

±1100kV直流输电线路正在我国施工建设,作为世界上最高的直流输电电压等级,其空间场强要高于±800kV及以下电压等级的输电线路。为开展±1100kV直流输电线路带电作业,需要对带电作业中的屏蔽防护进行研究。首先对±1100kV直流输电线路带电作业人员的屏蔽防护进行了试验研究,试验内容包括屏蔽服基本参数测量、屏蔽服内外电场强度的测量、流经屏蔽服和人体的电流测量、电位转移电流测量和可听噪声测量;其次,分析了±1100kV直流输电线路带电作业屏蔽防护的安全控制水平;最后,根据试验结果归纳了±1100kV带电作业中屏蔽防护的注意事项。研究结果表明,±1100kV直流输电线路带电作业的屏蔽防护是安全可靠的。

高海拔地区±800 kV耐张塔附近等电位进入方法

耐张塔是高海拔地区最为复杂的塔型,其附近电场计算较为困难,给基于电场分析的带电作业进入路径的选取带来较高难度。笔者选取耐张塔作为研究对象,首先仿真分析了作业区域内人体体表电场强度,接着以所受平均最大场强最小以及进入路径最短作为双重优化目标,进行基于遗传算法多目标优化,得到进入路径最优解。然后对该路径下的电位转移电流进行仿真计算,基于结果对安全防护提出要求。考虑到目标作业导线离横担距离小于塔身的这一工况,提出了一种变绳长的等电位进入方法,该法具有作业人员平均体表场强最小,安全性更好的优点。最后开展现场实测,验证了上述理论分析的正确性。