±1100kV特高压直流工程简化直流滤波器研究

通信光缆的广泛应用显著提升通信系统抗干扰能力,直流输电工程具备简化直流滤波器设计、提高干扰限值的技术条件。±1100kV工程直流滤波器体积庞大,研制难度大,且严重影响户内直流场的技术方案,有必要进行简化。该文研究突破直流工程通信干扰限值要求,开展直流滤波器简化设计的原则和步骤;提出简化直流滤波器必须保留的谐振支路,确定简化滤波器的基本形式。计算比选主电容取值、并联谐振频率、滤波器电阻取值、滤波器电阻接线形式对直流侧运行电压峰值的影响,提出世界首个±1100kV直流工程简化直流滤波器技术方案,降低直流滤波器主电容值及滤波器塔的体积和占地,同时还可以降低设备研制难度、节约工程投资。

准东—皖南±1100kV特高压直流输电工程受端电网的直流偏磁影响预测及治理

研究准东—皖南特高压直流输电工程接入后对受端电网的直流偏磁影响,分析了直流偏磁影响的作用机理,建立变压器直流偏磁风险评估模型,提炼土壤电阻率、中性点运行方式等影响直流偏磁电流的关键因素,多方法实测并运用嵌入局部共轭梯度搜索的人工蜂群全局优化反演方法,开展大地电阻率水平多层分布的参数反演,进一步考虑淮南—溧阳地质廊带连续介质二维反演电性结构,建立适用于受端电网直流偏磁电流分布计算的大地等效模型,最后仿真对比电容隔直法、阻容结合法等多种抑制措施,提出直流偏磁综合治理策略,为安徽电网及其他±1100kV特高压直流落点后的电网直流偏磁影响研究及治理提供技术支撑,提升电网安全稳定运行水平。

±1100kV特高压直流换流站直流场导体的电磁计算与设计选型

±1100 k V特高压直流输电工程尚属首次提出,尤其是对于±1 100 k V的直流场设计,无成熟经验可借鉴,开展±1 100 k V导体计算和选型研究,有利于直流场的设计及工程的安全、可靠和经济运行。从电晕和合成场强两个方面对导体分别建立了数学计算模型,并利用matlab进行了仿真建模,计算了导体表面最大场强与起始电晕,计算了导体的空间合成场强,以及不同高度下的地面合成场强。根据计算的结果,结合工程实际,分户内布置和户外布置两种情况,分别给出了±1 100 k V的导体设计选型建议。

±1100kV特高压直流滤波电容器组电场设计研究

本文对±1 100kV特高压直流输电工程户内直流滤波电容器组的电场分布进行设计研究。采用有限元分析法,借助ANSYS软件建立三维仿真模型计算分析,解决电容器组设计过程中较为突出的电场分布问题,确保满足实际工程中的运行要求。

±1100kV特高压直流输电线路工程大板基础底板斜面控制工艺研究与应用

大板基础一般适用于地质条件差、地耐力低,特别适用于塑性粘土、砂土、粉土等较好开挖的塔位,采用板式基础浅埋,底板面积较大能承受较大的下压力,地基受应力较小,并利用大板以上土体自身重力来承受上拔力。昌吉-古泉±1100kV特高压直流输电线路工程,大板基础使用比例约占40%。板式基础底板呈四棱台型式,底板上平面为斜坡形状,斜坡的钢筋加工、斜面斜度及斜面保护层是施工控制的难点。从钢筋加工、保护层控制、斜面检测等方面,总结提炼形成斜面控制工艺,在施工过程中得到应用,对斜面类基础施工具有指导作用。

±1100kV特高压输电线路运行维护管理探析

近年来,超高压输电线路是国家发展的重点。同时,在大量的特高压传输电线路的建设中,运行和维护管理部分是尤为重要的。本文从管理制度、维护人员、运行维护等多个角度对±1100kV特高压输电线路运行维护管理进行了剖析。

±1100kV特高压直流输电线路导线结构参数研究

导线选型及分裂方式的确定是发展±1 100 k V特高压直流输电工程的关键技术之一,对线路的可靠运行、环境保护和控制工程投资至关重要。采用国际公认的、经过实际工程验证且广泛使用的计算分析方法,研究了±1 100k V直流输电线路的结构参数(导线分裂数、子导线截面、导线分裂间距、极导线对地高度和极导线间距)对合成电场、可听噪声和无线电干扰场强的影响;对不同的导线方案进行了经济性比较。根据电磁环境预测分析及经济比较结果,确定了±1 100 k V直流输电线路的导线结构。

±1100kV特高压8分裂1250mm^2大截面导线紧线技术研究

本文从±1100kV特高压8分裂1250mm^2大截面导线及耐张金具串的结构、张力等特性,及紧线施工关键技术难点分析出发,研究8分裂1250mm^2大截面导线紧线施工工艺、关键技术措施及工器具选型配置,提出了规范、操作性强的紧线施工工艺流程和施工操作方法,建立了完善的紧线工器具选型力学计算模型。

大规格角钢在±1100kV特高压直流输电线路工程中的应用

±1100 kV特高压直流输电线路工程导线截面积大、铁塔负荷大,而大规格角钢承载力大,可代替双角钢使用,减少节点偏心和节点板,具有显著的经济和社会效益。对大规格角钢承载力进行计算,给出大规格角钢最优计算长度和减孔数量,并对大规格角钢和双角钢进行对比。

准东—华东±1100kV特高压直流输电线路工程接地措施选择

针对准东—华东 ±1100kV特高压直流输电线路工程接地系统,为提高接地材料的防腐性能,提高降阻效果,保护环境,本文调研了项目沿线土壤电阻率和土壤腐蚀等级的分布情况以及沿线已建工程人工接地体的运行情况,为本工程接地型式的合理选择奠定了基础,因地制宜地推荐了合适的接地型式.

±1100 kV特高压直流工程1000 kV交流滤波电容器组的研制

1000 kV交流滤波电容器组是昌吉-古泉±1100 kV特高压直流输电工程主要设备之一,用于消除1000 kV侧交流系统的谐波、补偿无功功率和改善系统的电压质量。从技术角度对1000 kV交流滤波电容器组研制进行较为全面的总结,通过采用线性插值法进行电容器组绝缘配合计算分析,推导出电容器塔底部对地绝缘水平(LIWL/SIWL)的计算公式,采用有限元分析软件ANSYS建立有限元仿真模型验证电容器组的抗震性能和电场强度。对电容器单元不同的降低噪声方案进行噪声测试,对比分析得到降噪效果、经济性和安全性最优的降噪方案。结果表明:1000kV交流滤波电容器组设计和制造满足±1100kV特高压直流输电工程要求,电容器组可以安全可靠运行。

±1100kV特高压直流输电工程直流滤波器过电压与绝缘配合

直流滤波器是直流输电工程直流场的重要设备之一。详细分析了直流滤波器避雷器配置方案及参数选择过程,给出了避雷器参数选择的具体表达式。研究了对直流滤波器绝缘水平起决定性作用的故障工况:直流极线接地短路、直流极线侵入操作波;建立了这2种故障工况计算模型,模型中需要考虑故障点到直流滤波器高压端之间的故障电感。基于具体±1 100 kV特高压直流输电工程,对直流滤波器设备进行过电压计算。计算结果给出了滤波器各设备的最大暂态过电压,进而根据绝缘裕度确定了该特高压直流工程直流滤波器各设备最终的绝缘水平,为设备选型和制造提供依据。

±1100kV/12 GW特高压换流阀屏蔽设计与工程应用

±1100 kV/12 GW特高压换流阀为目前世界上电压等级最高、输送容量最大的换流阀产品,为了确保外绝缘设计的可靠性,对±1100 kV/12 GW特高压换流阀屏蔽结构开展全新设计,并对换流阀外绝缘放电特性进行全面研究。首先引入有限元分析方法,将电场的场域问题转换成边界值问题,离散化后进行插值得到分布解,然后迭代出最优屏蔽结构。其次建立阀塔仿真模型进行电场仿真研究,结果表明采用的屏蔽结构使电场强度由原来的1.89 kV/mm减小到1.64 kV/mm,场强减小13.2%,电场分布效果更好。同时,对该屏蔽结构也开展了操作冲击U_(50)试验,验证了换流阀外绝缘电气强度。试验结果表明12 GW换流阀屏蔽罩结构设计合理,阀塔对墙的最小空气净距为6 m,满足该距离即可达到要求的绝缘水平,实际阀厅的空气净距有较大的安全裕度。

±1100 kV特高压直流输电线路防雷保护

±1 100 kV特高压直流输电线路的防雷保护对±1 100 kV特高压直流工程的安全运行至关重要。该文依托正在建设的准东—华东±1 100 kV特高压直流示范工程,通过统计该工程沿线所经6省区运行线路的雷击跳闸率,确定了该线路的雷击闪络率参考值;根据该工程沿线的年平均雷暴日、地形及采用的典型杆塔,计算了该线路在不同地线保护角下的雷击闪络率;通过与±800 kV特高压直流输电线路耐雷性能的比较,论证了所用计算方法的合理性。研究结果表明,全线地线保护角采用-10°设计时,该工程的雷击闪络率可满足雷击闪络率参考值要求,且全线的雷击闪络次数可控制在3次/a。研究结果已应用于准东—华东±1 100 kV特高压直流输电线路的防雷保护设计,并将指导±1 100 kV特高压直流输电线路防雷保护标准的制定。

±1100kV耐张串双人带电作业安全距离试验和电场分布特性

1100kV特高压直流线路耐张绝缘子串多采用大吨位悬式瓷或玻璃绝缘子,其单片重量有些超过30kg,单人作业困难,需要双人进行带电更换作业。而保证双人带电作业安全的关键问题是需要选择合适的到达作业位置的方式,实现两人之间电位转移。该文根据±1100kV昌吉–古泉特高压线路耐张串的实际情况,开展±1100kV耐张串双人带电作业组合间隙试验。建立±1100kV耐张塔耐张串双人带电作业电场计算模型,仿真分析双人沿耐张串进出作业位置的过程和双人更换绝缘子的不同作业工况的绝缘子串、带电作业人员的电场分布特性,提出±1100kV输电线路耐张绝缘子串双人同时带电作业应需满足的最小安全距离。仿真结果显示,为方便实现作业人员之间的电位转移,推荐两名人员在更换耐张绝缘子时分别坐在不同绝缘子串上。研究结果可为±1100kV特高压直流双人更换大吨位单片耐张绝缘子提供依据。

±1100 kV特高压换流站阀厅金具空气净距计算研究

±1100 kV换流站阀厅空气净距的研究已经成为特高压直流输电工程设计中的关键问题之一,空气净距的决定因素是放电电压和海拔高度,g参数修正法综合考虑了大气压力、温度、湿度等因素的影响,对实际海拔下放电电压进行修正。文中基于g参数迭代法进行特高压直流阀厅金具空气安全净距的计算,并将该方法运用到准东换流站阀厅的空气净距设计中,给出阀厅内主要设备金具的空气净距值。为特高压换流站阀厅的建设提供了一定的依据。

1100kV交流特高压变压器套管的研制

介绍了1100kV交流特高压变压器套管的研制过程。主绝缘设计采用分段等厚度、不等电容及层间绝缘裕度尽可能均匀的电容分压原理。电容芯子卷纸长度9 842 mm,极板层数190层。下瓷套长1700mm,下瓷套处的轴向屏蔽以充分利用套管下端内外绝缘轴向有效绝缘长度原则进行选取;密封结构方面,采用强力弹簧压紧、螺栓螺母紧固、弹性板配合、局部径向定位及弹性韧性良好的橡胶密封垫等组合整体密封结构设计;电容芯子卷电缆纸后较粗,采用硬质黄铜拉制的中心导电管和零层铜管紧固组装成整体导电管结构,上、下瓷套皆采用高强度电瓷配方制造,法兰上端圈和安装法兰盘之间又有辅助机械加强结构,套管抗弯耐受负荷裕度大于5,抗震安全系数1.96。电缆纸采用进口优质芬兰纸;其他相关金属零部件如油枕、胶装法兰、底座、导电管等皆采用隔磁铜质或铝质材料。与国外同类产品对比结果表明,研制的1100kV特高压变压器套管技术性能可靠,能够满足我国特高压输变电工程线路的使用。

±1100kV特高压直流换流阀地震响应分析

位于地震高烈度区的换流站中,换流阀塔的抗震性能对换流站的安全运行有很大影响。以±1100kV特高压直流换流站内的高端换流阀厅及换流阀塔为原型,建立其有限元模型并进行时程响应的分析计算。结果表明:在加速度峰值为0. 2g的地震作用下阀塔底部水平位移响应可超过0. 7m,且拉杆绝缘子最大应力为290MPa。建议改进换流阀塔悬挂结构的构造措施,以防止悬挂绝缘子屈曲,并降低阀塔底部的水平位移响应。

吊索法带电作业在±1100 kV特高压直流输电线路的应用

直升机带电作业技术因其具有明显的快捷、高效、技术含量高等特点,在输电线路带电检修中具备很大的优势。为保障±1100 kV吉泉线高效运行,提高设备可用率,结合±1100 kV吉泉线现场一处具体缺陷情况,论述应用直升机吊索法进行检修作业,同时分析了直升机吊索法等电位作业侵入路径、带电作业安全距离及其他相关直升机吊索法带电作业关键安全技术措施。通过现场的成功实践应用,证明该作业方法及对应采取的安全措施满足±1100 kV吉泉线带电检修作业要求,为±1100 kV特高压直流输电线路开展直升机带电作业提供了一定的参考和借鉴。

±1100 kV特高压直流输电线路工程铁塔组立方案分析

昌吉-古泉±1 100 kV特高压直流输电工程组塔施工中,需解决塔材运输及堆放、进场道路、平行带电线路和超长超重构件吊装等一系列问题。从铁塔的特点出发,结合工程实际,介绍了5种特高压铁塔的组立方法。通过对组塔方案和施工效率进行分析后,对施工用小工具的研制和施工方法进行了创新。