中国首条1000kV单回路交流架空输电线路的设计

1000kV交流特高压输电是目前电压等级最高、技术最先进的交流输电方式。在我国1000kV线路的设计没有直接可供采用的设计原则和设计标准。为满足工程建设需要,合理确定技术原则和建设标准,需要研究和分析与工程建设有关的关键技术和设计方案。结合1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程的建设,介绍我国第1条单回路交流特高压架空输电线路的主要设计原则和特点,如设计风速及机械荷载、导线选择、地线选择、绝缘子串片数、绝缘串型及金具、杆塔空气间隙、导线对地高度及交叉跨越距离、导线排列方式和线路走廊等,并将特高压输电线路的主要技术及经济指标与其他电压等级线路作了比较和分析。

1000kV变电站主变110kV侧并联电容器装置的参数选择

1000kV变电站主变低压侧的并联电容器组是特高压电网无功调节的重要装置。与超高压电网相比,特高压变电站低压并联电容器组的电压更高、容量更大,其参数选择有其特殊性。文章结合特高压试验示范工程,确定低压电容器组的分组方式及最大分组容量,研究电容器装置的额定参数选择和接线方式,并对电容器装置的合闸涌流进行校核。

1000kV变压器绝缘水平的探讨

1000kV变压器是特高压交流输电工程最关键的设备之一。文章对1000kV变压器3个绕组(高压绕组1000kV,中压绕组500kV,低压绕组110kV)之间的过电压和绝缘配置进行了深入探讨,以期进一步完善特高压系统的绝缘配置、改善特高压变压器抵御过电压的能力和运行工况。推荐了1000kV变压器500kV绕组高性能避雷器的参数,可为降低变压器500kV绕组的绝缘水平、改进特高压变压器的结构设计及提升容量等提供参考。

1000kV交流输电线路绕击率的计算方法

分析了现有3种雷电绕击计算方法的优缺点,选用电气几何模型法计算1 000 kV交流输电线路雷电绕击率。若用传统电气几何模型法计算,需求解多个二元二次方程组,计算复杂;根据平面几何理论,构造以半径、夹角为变量的圆弧方程,改进了传统电气几何模型法雷电绕击概率方程,并提出圆弧夹角的计算方法。计算结果验证了应用改进方法的正确性;针对1 000 kV输电线路,研究了地线保护角、地面倾斜角和杆塔呼高对雷电绕击率的影响。

1000kV特高压输电塔线体系风荷载传递机制风洞试验研究

为研究输电塔线体系的风荷载传递机制,以皖电东送淮南—上海输变电工程1000kV特高压送电线路中的直线钢管塔为设计原型,在同济大学TJ-3风洞试验室进行了输电塔–八分裂导线五塔四线耦联体系完全气弹模型风洞试验,测得了体系的加速度和位移响应。采用光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)传感器,测得了塔身主材、导线及绝缘子在风荷载作用下的动应变。通过对不同风攻角、流场及风速工况下塔线体系动力响应数据的统计与分析,总结出了导线、绝缘子和输电塔风致振动规律;通过功率谱密度分析,揭示了输电塔线耦联体系的风荷载传递机制。研究结果表明,塔线体系风致振动呈现强非线性耦合作用,导线及绝缘子的振动对输电塔具有重要影响,随着风速的增加,导线高阶振型对能量的贡献增大。

1000kV变压器带局部放电测量的长时感应耐压现场试验

1000kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程是我国目前电压等级最高的输变电工程,其现场交接试验关系到整个工程是否顺利投运。文章研究了特高压晋东南变电站1000kV变压器带局部放电测量的长时感应耐压现场试验,介绍了试验的标准、程序、试验方法以及主要试验设备参数的选择,提出了综合抗干扰措施和过程监测技术手段,确保了试验的顺利进行,为特高压交流变压器的顺利投运提供了有力的技术保障。

1000kV交流输电线路用绝缘子技术关键的探讨

根据1000kV交流输电线路对绝缘子的技术要求,对我国现有的瓷、玻璃盘形悬式绝缘子和棒形悬式复合绝缘子的等级规格、电气特性和机械特性进行了分析;结合运行的要求指出特高压系统用的绝缘子应解决的关键技术是污秽问题,同时要完善和开发高吨位等级的各种大爬距的绝缘子;特高压绝缘子串的电位分布对绝缘子的性能影响应引起重视;除了执行GB/T1001-2003和GB/T19519,还应增加补充打击负荷试验(仅是普通型)、可见电晕电压试验、无线电干扰试验、工频电弧试验、机械振动试验和长串机械试验。

1000kV输电线路污秽绝缘配置的初步探讨

1990年和2001年大面积污闪事故基本上发生在Ⅱ～Ⅲ级,笔者认为,发生污闪的根本原因是输电线路外绝缘配置总体水平不足。建议在1000kV输变电工程中,采用300kN普通型绝缘子双联悬垂串,其片数、串长和爬电距离在Ⅰ级(盐密为0.03mg/cm2)下,分别为50片、9750mm和25250mm;在Ⅱ级(盐密为0.06mg/cm2)下,分别为60片、11700mm和30300mm;在Ⅲ级(盐密为0.10mg/cm2)下,分别为67片、13 065mm和33 835mm;建议1000kV输变电工程Ⅱ级及以上采用的复合绝缘子,其结构高度和爬电距离取瓷绝缘子的80%,即Ⅱ级结构高度为9750mm,爬电距离为25250mm,Ⅲ级结构高度为10452mm,爬电距离为27 068mm。

1000kV特高压输电线路土石方、基础及接地工程施工技术的探讨

文章结合《国家电网公司输变电工程施工工艺示范手册》(送电工程分册),在总结我国第一条1 000 kV晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范线路土石方、基础、接地工程施工经验的基础上,对1 000 kV特高压线路基础及接地施工技术进行探讨并提出建议,希望为今后我国1 000 kV线路工程建设提供借鉴经验。

1000kV特高压钢管塔制造质量安全性能检验

通过开展锡盟—山东和榆横—潍坊1 000kV特高压工程的安全性能检验,重点探讨特高压工程钢管塔安全性能检验的检验方法、检验项目和存在的问题。

非全线同塔双回架设的1000kV换位线路电流不平衡度研究

在地形复杂或覆冰较严重处,输电线路无法采用全线同塔双回的方式架设,而采用并行单回架设的线路段时需研究其对全线三相电流不平衡的影响。对此,在推导电流不平衡度计算方法的基础上,通过ATPEMTP仿真建模计算,研究了有一个整循环换位的1 000kV双回分段架设线路中相序排列、换位方式及单回线路段的首尾连接方式、回间距离等因素对电流不平衡度的影响,得出了较优的换位、相序排列组合方案及单回线路段连接方式,并总结了单回线路段的回间距离对线路电流不平衡度的影响规律,对改善实际非全线同塔双回架设的线路中出现的电流不平衡问题有参考意义。

1000kV特高压输电系统输电能力研究

建立1 000 kV输电系统功率传输模型,分析影响1 000 kV输电系统输电能力的各种因素,研究输电系统保持静稳定的远距离输电能力技术,以案例讨论不同输电距离的输电能力。研究结果表明:应用先进成熟的技术,1 000 kV输电系统,在1 500 km及以上远距离输电条件下,具有输送自然功率及以上功率的输电能力。

1000kV交流特高压线路采用扩径导线的适用性分析

为了节能降耗,以1 000kV交流线路为例,对单双回路的导线选型进行了分析,从电气性能、机械特性、经济性方面对各导线进行了比较,通过年费用分析得出采用扩径导线的边界条件,指出电价较低、损耗时间较小、输送容量较低时扩径导线的经济性优于普通导线。

1000kV断路器局部放电引起跳闸的故障分析及处理

介绍一起1 000kV断路器调试过程中因局部放电引起跳闸的故障,分析故障产生的过程,经设备解体检查为合闸电阻气室局部放电所致,对放电原因进行查找发现为机械操作前给电阻气室充氮气的钢瓶内有较多金属异物,金属异物进入合闸电阻气室导致放电,进而提出了建议及预防措施。

1000kV避雷器直流参考电压及泄漏电流测试

以山东首个特高压变电站1 000 kV泉城变电站1 000 kV避雷器的交接验收为例,通过与常规避雷器对比,详细说明特高压避雷器直流参考电压及泄漏电流试验的规程要求、试验仪器选型及试验方法、注意事项等。

1000kV特高压交流线路带毛刺导线的电场分析

针对1 000 kV输电线路导线带毛刺时可能导致电晕放电的现象,研究1 000 kV输电线路导线带毛刺时的电场分布。介绍有限元法方程,建立1 000 kV输电线路导线在正常情况下和存在毛刺下的二维有限元数学模型,利用有限元分析软件对八分裂导线进行电场仿真。电场仿真结果表明在分裂导线毛刺部位电场增强,明显超过气隙的击穿场强而产生局部放电。

1000kV变压器安装环境的控制

特高压1 000kV变压器的工艺质量要求高、技术难度大,安装环境的控制是保证施工质量的关键环节,直接影响到变压器带电运行的安全和稳定。根据1 000kV沪西变电站变压器安装阶段的环境控制标准,除了严格执行变压器安装工艺标准外,还采取了防风栅、防尘罩、防尘棚等一系列防风、防尘、防潮及防污染措施,用以提高安装阶段的现场环境指标。在保证变压器施工进度的同时,不仅满足了施工质量和工艺标准的要求,而且提高了工作效率,使得施工质量可控,现场作业安全。

1000kV变压器无载调压开关控制系统研究

1 000 kV变压器具有独特的调压方式,需设置专门的调压补偿变压器。首先介绍目前无载调压开关控制策略存在的问题,进而说明设置与1 000 kV变压器冷却器控制系统电源回路相独立的无载调压开关电源回路的必要性和方法。现场应用证明了改进控制策略的可行性和实用性,对于1 000 kV变压器无载调压开关控制系统的设计以及故障分析具有一定的参考意义。

日本1000kV特高压输电线路及架线施工技术

简述了日本1000kV特高压输电线路技术概况，从线路塔型、金具串型、导地线的展放方式、绝缘子、跳线、螺旋条的安装及施工用新型机具的开发应用等几个方面，详细介绍了日本1000kV特高压输电线路的特点。

线路避雷器对1000kV交流输电线路耐雷水平的影响分析

为分析线路避雷器对1 000 kV交流输电线路耐雷水平的影响,用ATP-EMTP软件建立相应的元件仿真模型,并就避雷器安装方式、工频电压和接地电阻对反击与绕击耐雷水平的影响进行仿真分析,分析结果表明:线路避雷器可显著提高1 000 kV交流输电线路的耐雷水平,减少雷击跳闸事故。