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%。

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%。

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。

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。

超/特高压交流同塔四回钢管塔设计及试验

双回1 000 kV与双回500 kV同塔并架四回路SSZT2塔,是我国乃至世界上迄今为止应用于一般线路工程的单塔输送容量最大、高度最高、荷载最大的输电钢管塔。钢管最高材质为Q420,钢管全部采用插板和锻造法兰联接,首次应用强度级差高颈锻造法兰;在SSZT2杆塔结构设计中,对杆塔结构型式、风振系数、埃菲尔效应、钢管构件杆端弯矩等进行了专项研究,完善了超/特高压同塔多回钢管塔的设计,并通过了真型试验。试验表明我国超/特高压同塔多回钢管塔在设计、加工等环节有了可靠保障,可在特高压工程中进一步应用。

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。

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。

攀登超(特)高压输电线路铁塔方法分析与防坠落措施探究

针对目前攀登超高压输电线路铁塔方法存在的不足,研究了利用绳结交叉扣进脚钉攀登超(特)高压输电线路铁塔的防坠落方法,现场试验表明该方法能够降低人员劳动强度,提高工作效率,验证了该方法在实践作业中的安全性和可行性。

混合结构同塔双回超高压输电线路工频参数精确计算方法

超高压线路各相导线间距、位置差别较大,因此导线的自阻抗、自导纳互阻抗和互导纳等参数相差较大。为反映导线(避雷线)不同换位段和不同结构段物理结构对参数的影响,采用Carson公式计算导线参数,制作出不同换位段的导线参数。对不同换位段和不同结构段的线路参数采用特征模量方法解耦,计算转移矩阵;将各换位段和不同结构段的转移矩阵顺序相乘得到整条线路转移矩阵;从而计算出导线的正序阻抗、正序导纳、零序阻抗和零序导纳。通过搜寻土壤电阻率和改变修正系数使计算的导线序参数逼近精确值,最终使由该参数计算的导线正序和零序参数与实测值一致。该方法获得的普通型和紧凑型混合同塔双回线的导线参数可以为更精确的工程计算提供技术支持。

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。

同塔双回特高压输电线路红外图像检测研究

基于Laplace算子的红外图像检测方法在检测同塔双回特高压输电线路红外图像过程中,仅增强红外图像对比度,未去除图像噪声,导致红外图像检测结果存在大量杂质,红外图像检测精度低。提出新的同塔双回特高压输电线路红外图像检测方法,利用分段灰度线性变换方法对图像进行去噪以及图像增强,基于该结果采用SIFT图像配准算法拼接图像,帧间差分得到拼接图像重合部分,获取红外图像分割结果;基于特征提取结果选用Roberts算子检测同塔双回特高压输电线路红外图像的边缘。实验结果表明,所提方法检测红外图像精确度均值高达98. 2%,是一种有效的同塔双回特高压输电线路红外图像检测方法。

同塔双回特高压输电线路智能化接地线研制

分析了特高压线路感应电压和电流的水平,设计一款能检测感应电流和消弧功能的智能化接地装置,经试验测试和应用表明该装置能有效把电弧转移至开关断口避免了转移电弧对导线和线夹的烧伤,有效提高了人员和设备的安全。

耦合因素对特高压交流同塔双回线路不平衡度的影响分析及相序优化

针对特高压同塔输电线路之间更强的电磁耦合作用加剧了电流不平衡度的问题,利用PSCAD/EMTDC软件建立了特高压交流同塔双回输电线路模型,分析了输电线路之间的电磁耦合作用以及架设耦合地线对电流不平衡度的影响,确定了线路导线的最优排列方式。分析结果表明:当一回线路处于重载而另一回线路处于轻载情况时电流不平衡度较大,当双回线路同时处于重载情况时电流不平衡度较小;当交流线路呈逆相序排列时,不平衡度处于较低水平;架设耦合地线时,穿越负序不平衡度和穿越零序不平衡度增加,而环流负序不平衡度和环流零序不平衡度减小;耦合地线横向位置对电流不平衡度影响较大,其架设高度对电流不平衡度影响较小。

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。

1000kV交流同塔双回输电线路的电气特性仿真分析

为研究1 000 kV同塔双回输电对继电保护装置的影响,需要首先对其电气特性进行深入研究。根据工程设计参数,在实时数字仿真器中建立仿真系统,进行有关模拟试验,将其主要电气特性与1 000 kV单回输电系统和500 kV同塔双回输电系统进行比较。主要针对互感的影响、谐波含量、非周期分量衰减时间、充电电流、恢复电压、高阻接地故障电流水平等进行分析和比较。从研究对继电保护装置影响的角度,分析特高压同塔双回输电系统的电气特征及其对保护装置产生的影响。特高压同塔双回线间的互感影响接地距离保护范围的准确性,故障电流中的非整数次谐波及衰减非周期分量影响继电保护装置的速动性,经高阻接地故障时,故障电流减小影响继电保护装置的灵敏性。继电保护生产厂商需针对这些新电气特征进行深入研究和改进。

特高压同塔双回线路感应电压、电流仿真分析

特高压同塔双回输电线路因其相间和回间距离小而存在较大的感应电压、电流,会直接影响线路检修、运行和接地开关设备的选型。为此,以浙北—上海特高压同塔双回输电线路为例,建立了特高压下同塔双回输电线路模型,计算了同向全换位和逆向全换位在不同负荷电流下的感应电压、电流。当负荷电流为3500A时,逆向全换位的最大静电感应电压为25.36kV,静电感应电流为5.73A,电磁感应电压为1.33kV,电磁感应电流为41.79A。计算结果表明:增加回间距离及采用逆向全换位可以在一定程度上减小感应电压、电流幅值。当停运线路两端接地时,线路中部仍有0.77kV的感应电压,运行线路断路器分闸操作也会在停运线路上产生感应65.96kV的暂态过电压,在进行线路检修、运行及设备选型时需引起注意。

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。

特高压同塔双回线路故障测距算法

提出一种基于双曲余弦函数幅值特性的特高压同塔双回线路故障测距新方法。采用半波傅氏窄带滤波算法提取特高压同塔双回线路两端电气基波分量,利用六序分量法对其进行解耦,在同正序基波分量基础上构造一双曲余弦测距函数,利用所取参考点与故障点相匹配时测距函数幅值最大这一特征进行故障测距。理论分析和仿真测试表明,所提方法不受系统阻抗、故障点过渡电阻和线路分布电容电流等因素影响,测距精度高,计算速度快,能够满足现场应用的要求。

我国首个同塔双回特高压输电工程跨长江贯通

3月21日10时许，在安徽省无为县高沟镇境内，随着最后一相导线顺利跨越长江天堑，备受瞩目的我国1000千伏皖电东送淮南一上海特高压交流输电示范工程实现长江大跨越，为整个工程按期投运奠定了基础。