超、特高压交流输电线路绕击跳闸率的改进计算方法

根据超、特高压杆塔的结构特点,对传统的电气几何模型(EGM)进行改进,并引入击距修正系数的概念,使得模型更加符合超、特高压杆塔的情况。从几何关系的角度提出了求解电气几何模型最大击距的改进计算方法,并应用该方法计算超、特高压交流输电线路的绕击跳闸率。计算结果表明:所提出的超、特高压交流输电线路绕击跳闸率的改进计算方法比传统计算方法更加准确、可靠。

超、特高压交流线路反时限零序过流后备保护的整定建议

针对国家电网“六统一”线路保护装置,提出了超、特高压交流线路反时限零序过流保护的整定原则。反时限零序过流保护在保证灵敏性方面并无困难,整定原则的核心问题是解决选择性和速动性的矛盾。根据该保护的原理和逻辑提出了转折电流的概念以及接地距离保护与反时限零序过流保护的配合原则;充分考虑配合时间定值和最小时间定值对保护动作特性的影响,综合超、特高压电网实际短路电流水平和接地距离保护的过渡电阻耐受能力,将反时限零序过流保护低电流区的选择性与接地距离保护高电流区的选择性进行结合,提升了对接地故障全域电流范围的选择性切除能力;提出了方向元件投退原则。通过对某省级电网进行算例分析,验证了整定原则的有效性,该整定原则已经在实际电网中进行了应用。

无人机集群协同巡检在超高压和特高压输电线路运维中的实践

文章主要研究了超、特高压输电线路运维面临的挑战与需求,探讨了无人机集群协同巡检技术的原理和优势。通过实际的实验和应用案例,验证了无人机集群协同巡检在超、特高压输电线路运维中的可行性和效果。研究结果表明,无人机集群协同巡检方法可提高线路巡检效率,降低运维成本,同时减少人员安全风险。该研究有助于推动超、特高压输电线路运维的现代化进程,具有重要的研究意义和实际应用价值。

超特高压输电线路检修计划信息化管理的分析与应用

随着社会发展,我国用电需求持续增长,输电电路需要为国民传输更大功率的电能,满足国民的用电需求。电网规模增大,电力停电频率增加,检修成为保障人们稳定用电、安全用电的关键。但随着检修难度提高,为了提高高压输电线路检修效率,需要利用信息技术制定检修计划,辅助电网人员完成检修,提高检修效果。

超特高压输电线路防雷接地装置维护与检修技术分析

超特高压输电线路经过长时间运行后,其防雷接地装置可能出现接地电阻增加、绝缘性能下降、地网腐蚀等问题,不仅会影响装置的防雷效果,还可能对输电系统整体的安全运行构成严重的威胁。为解决上述问题,本文围绕接地电阻测试技术、防雷装置绝缘性能检测技术、地网腐蚀与防护技术等超特高压输电线路防雷接地装置的维护与检修技术展开分析。

应用于超(特)高压输电线路智能巡检无人机的技术研究

近年来,随着超(特)高压电力系统的迅速发展,自然灾害对电力系统的危害逐步凸显。500 kV及以上的超(特)高压输电线路因电压等级高和输电距离远,且因地势原因输电线塔架之间距离在5~10 km,因电压等级高、输电线缆张力等原因高度将近20 m,山西地区地形复杂,雨雪和冰冻灾害造成输电线路大范围覆冰,从而引发线路跳闸,造成大面积停电。为消除电力设备安全隐患,巡线运维人员采取登塔走线,利用敲击等方式进行人工除冰,危险系数高且工作效率低。通过无人机智能无线充电技术,消除线路及电力设备冰冻隐患,提高除冰效率,降低人力成本,确保电力系统稳定运行。

基于小波神经网络的特高压直流输电线路故障测距方法

传统特高压直流输电线路故障测距方法直接对故障区段进行识别,未对故障电压信号空间状态模型进行构建,这导致了传统方法测距的精度存在较大误差。针对这一问题,文章提出了基于小波神经网络的特高压直流输电线路故障测距方法。通过构建故障电压信号空间状态模型进行故障区段识别,最后基于小波神经网络实现故障测距。对比实验结果表明,本文研究方法测距精度误差较小,具有重要的实际应用价值。

特高压输电线路磁场对电力金具材料摩擦磨损的影响

目的通过分析特高压直流线路工频磁场环境对电力金具材料磨损行为的影响,探究其磨损机理,为联接金具的磨损失效预测提供理论依据。方法分析线路实际运行参数,计算工频磁场强度,采用自制电磁线圈与M-2000型磨损试验机相结合,通过分组控制变量法研究额定工况下金具材料的磨损过程,以及不同磁场强度下材料的磨损行为。结果在磁场环境中材料的磨损程度远小于无磁场情况下。在0~800 A/m范围内,随着磁场强度的增加,摩擦因数稍降低,质量损失量和磨损率呈下降趋势。在不同磁场强度下磨损试样均呈现越贴近摩擦接触表面区域其显微硬度越高,且随着纵深向后呈递减趋势。在无磁场情况下,磨损接触表面的犁沟较深,遍布锯齿型边缘的凹坑和山脊型微凸峰。在磁场环境中试样的接触表面和磨屑表面更加光滑平整,且氧含量明显升高。结论在无磁场情况下,接触表面为严重的磨粒磨损和黏着磨损。在磁场环境中,磨损试样在短时间内经历了初期磨合阶段和磨损加剧阶段,从而加速过渡到稳定磨损阶段,由严重的磨粒磨损和黏着磨损加速向轻微磨损转变。稳定阶段的主要磨损机制为氧化磨损,并伴随着轻微的磨粒磨损、黏着磨损,以及两摩擦副与磨屑“阻隔层”之间的三体磨损。工频磁场环境对试样磨损起到了一定的减摩作用,磨损程度减轻。

超/特高压直流输电工作环境中纯铜部件点蚀行为

超/特高压输电是实现全球能源互联的核心技术。作为应用最广泛的输电系统导体材料,铜及铜合金的耐蚀性被重点关注。在超/特高压直流输电过程中,周围环境存在较大磁场,导致铜部件的服役环境与普通输电环境不同。采用动电位极化、电化学阻抗谱和元素分析等方法对纯铜在超/特高压环境下的电化学腐蚀行为进行了研究。结果表明:在超/特高压环境下,纯铜在3.5%NaCl溶液(质量分数)中的极限扩散电流高于无磁场条件下的极限扩散电流,并且无磁场条件下的反应电阻比施加了0.1 T磁场条件下的反应电阻明显提高。结合电化学阻抗谱、X射线衍射及元素分析可知,0.1 T磁场会使纯铜的耐蚀性降低,主要腐蚀产物为氧化亚铜。

基于三维地理移交数据的多判据高压电力线路径——评《特高压输电线路三维立体影像巡检技术》

传统的高压电力线路规划方法往往只考虑少量因素,缺乏系统性。这可能导致规划结果并不合理,无法充分考虑各种影响因素。随着三维地理信息数据处理技术的进步,地理信息数据不再仅限于二维平面,而能够提供更加真实、立体的地理环境信息。这为高压电力线路规划提供了更为全面的数据支持。高压电力线路规划需要考虑诸多因素,如地形地貌、土地利用、环境保护、社会影响等。

特高压交直流输电线路带电作业安全防护及碳减排效应分析

特高压(ultra high voltage,UHV)交流与直流线路同廊道运行时带电作业区域电压高、场强大,交直流混合电场比单一电场更为复杂。为确保作业人员安全,结合实际±1100 kV直流和1000 kV交流线路,建立了包含输电导线、杆塔及带电作业人员的三维计算模型,通过分析开展带电作业时人员的体表混合场强、电位转移电流及暂态能量,对作业人员安全防护进行研究。结果表明:随着作业人员不断接近直流线路,体表场强受交流线路影响越明显,最高可使作业人员体表场强增大约9%,达到1920 kV/m;交流线路的存在将导致电位转移电流增长约7%,但对暂态能量影响较小。通过对特高压线路不停电检修所减少的碳排放量进行进一步计算,验证了特高压带电作业对减少碳排放具有促进作用。

特高压混合三端直流输电系统定功率MMC交流故障穿越策略

送端采用电网换相换流器(LCC),受端采用模块化多电平换流器(MMC)的特高压混合直流输电系统是直流输电技术重要的发展方向之一。在该系统中,各换流站每极均由高、低两个阀组直流侧串联而成。当其受端MMC发生网侧故障时,现有穿越策略或将引起定有功功率MMC阀间均压环节失效,从而导致子模块电容过压的问题。针对该现象,首先梳理了系统在故障工况下面临的主要问题和矛盾;接着,重点针对阀间均压环节失效的内部机理进行了研究,并提出了一种基于有功功率限幅值的站间协调穿越策略,此外,为使其能够较好地适用于不对称故障,采用了一种零序电压注入的方法,以平衡不对称故障下相单元间的桥臂电流直流分量;最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了相关模型,通过仿真对比,验证了本文策略能够兼顾不同受端站的桥臂过流和子模块过压风险,实现交流故障的可靠穿越,并尽可能地提升了故障期间的功率传输能力。

基于ANSYS Maxwell建模的超高压输电线路工频电磁场分布研究

超高压交流输电线路产生的电磁辐射可能会对生物体造成危害。为探究超高压输电线路下方电磁场环境的问题,依据有限元仿真软件ANSYSMaxwell搭建500k V单回和双回输电线路的三维模型分析主要影响因素,重点仿真研究导线在不同的距地高度、排列方式、相序分布、相间距离、相导线分裂根数及子导线半径情况下对输电线路下方工频电场和工频磁感应强度分布规律的影响,并探讨了林地和墙体对磁场的抑制作用。

±800kV特高压输电线路的防雷研究

本文分析防雷分布特性,并提出具体的防雷策略。利用电磁暂态程序计算原理,确立暂态计算的初始条件、开关网络的解法及差值处理方法。通过设定激励源模型、杆塔模型以及线路模型,构建仿真环境,以精确模拟直流线路的闪络特性以及雷击时杆塔电位的分布特性。关注直击雷、绕击雷对杆塔电位的影响以及绝缘子串在雷击条件下的过电压表现。研究结果不仅揭示直流线路在雷击时的电位分布和闪络行为,而且还针对雷击造成的过电压问题提供防雷建议,以此增强线路的安全性和稳定性。

基于±800 kV特高压直流输电线路的中美规范风荷载对比研究

针对±800 kV特高压直流输电线路设计的中美标准,从结构重要性系数、分项系数、重现期等方面对风荷载进行全面探讨分析,并深入研究基本风速、地形地貌和高度影响因素、风载体型系数以及动力特性的取值方法。结合典型±800 kV特高压直流输变电工程,将中美规范的风荷载进行对比分析,得出美国规范的线条风荷载和塔身风荷载标准值均高于中国规范,但线条风荷载设计值小于中国规范30%左右,塔身风荷载总设计值(各风压段之和)与中国规范基本相等。结合典型杆塔计算分析,发现美国规范的风荷载整体设计水平低于中国规范约23%。

特高压输电线路工程PHC管桩基础造价研究

预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)的应用存在局限性,近年来特高压输电线路工程在不断摸索和优化PHC管桩的差异化应用,虽然在应用技术方面相对已经比较成熟,但关于其综合造价的对比分析尚缺乏深入研究。为研究PHC管桩在实际工程应用的经济性,文章以典型直流特高压输电线路工程为例,通过与灌注桩基础方案的横向对比,结合输电线路取费、综合造价方面对PHC管桩进行研究。研究发现,PHC管桩的本体造价高于灌注桩基础23%~33%,但其他费用均低于灌注桩基础。当基础作用力小、地质条件较好时,PHC管桩的综合造价具有经济优势。

超(特)高压线路大吨位荷载转移的双轴传动省力丝杠研究

输电领域现有的均为单轴传动模式,远不满足大档距大吨位力的转移要求。针对上述问题进行研究,提出使用双轴传动省力丝杠替代传统单轴丝杠,提高丝杠受力吨位,以满足超(特)高压线路大档距受力大的绝缘子更换要求。

面向特高压输电线路的密集通道智能运维技术优化探析

为保障电力系统安全与稳定,优化探析面向特高压输电线路的密集通道智能运维技术。利用机载激光雷达测量技术与双程摆扫激光测距探测成像技术,获取特高压输电线路密集通道数据并进行处理,从密集通道智能巡检与智能监测优化出发,通过巡检过程梳理和双程摆扫激光测距探测成像的智能监测优化方法,实现特高压输电线路密集通道智能运维。实验结果表明:各巡检任务的巡检结果与密集通道实际状态基本相同,且巡检用时均低于40 s;各特高压输电线路的密集通道监测距离十分接近实际监测距离;该技术能够显著降低不同场景下电力系统面临的风险。

500 kV及以上特高压输电线路通用主接地装置研究及应用

针对特高压输电线路检修工作中传统接地装置挂设时费时费力、效率不高等问题,研制了一种500 kV及以上通用主接地装置。该装置采用导线板和线夹组件等新型结构,其中线夹组件包括主线夹和辅线夹。对所研制的接地装置进行了安全试验,并结合实际工程开展了现场应用。结果表明,该新型接地装置能够快速挂设在导线上,提高了操作人员的工作效率,降低了劳动强度,安全可靠性高,具有一定的工程应用价值。

特高压直流输电线路常见故障分析与可靠性提升研究

通过分析特高压直流线路工程常见的故障与缺陷,梳理影响线路安全运行的关键因素。影响线路安全稳定运行的故障主要由冰害、雷击等引起,缺陷主要来自跳线金具、引流线、地线金具等部位。针对特高压直流输电线路的常见故障与缺陷,从路径选择、气象条件、导地线、绝缘子和金具、杆塔设计等方面全方位地给出了提升线路可靠性的措施,可操作性强,能有效降低故障发生的概率。