交流750kV紧凑型输电线路导线选型及分裂方式研究

依据现行国家标准、规程、规范,依托"西北电网750kV紧凑型输电线路关键技术研究报告"第一批项目课题的研究成果和结论,结合"西北电网750kV输变电工程关键技术研究"结论,参考国内技术成熟的500kV紧凑型输电线路的研究成果及运行经验,通过电磁环境、机械特性和经济性分析,给出750kV紧凑型的推荐导线型式及排列方式。研究成果可应用于工程设计。

750kV单回紧凑型输电线路的电磁环境

为了指导我国750kV紧凑型输电工程的环境评价、设计和建设,对750kV单回紧凑型线路的电磁环境进行了系统研究。通过总结我国对西北交流750kV单回路和同塔双回路电磁环境的研究成果,结合已运行的750kV单回路的电磁环境实测数据,分析了750kV单回路和同塔双回路电磁环境控制指标的适用性,确定了750kV单回路紧凑型线路的电磁环境控制指标。计算了750kV单回紧凑型线路不同导线型式、分裂方式、相间距离下的工频电场和磁场强度、可听噪声和无线电干扰水平。依据相应的电磁环境控制指标,提出了750kV单回紧凑型线路的导线型式、分裂方式和相间距离的建议:750kV单回紧凑型输电线路采用等边倒三角形布置;相间距离取10m;下相导线最低高度为15m;子导线分裂间距为400mm;海拔高度<1500m时采用8×300导线;海拔高度为1500～2500m时采用8×400导线;海拔高度>2500m时采用8×500及以上更大截面导线。

750kV同塔同窗同相序紧凑型输电技术的可行性研究

从走廊宽度、电磁环境、潜供电流和防雷特性4个方面对750kV同塔同窗同相序紧凑型输电方式进行了分析,发现与单回紧凑型、同塔双回T型紧凑型及同塔双回常规型输电方式相比,采用同塔同窗同相序紧凑型输电方式所需的走廊较小,无线电干扰和可听噪声相对较低,尤其是电晕损失明显减小,采用这种方式在一定条件下可获得较好的经济效益与社会效益。对该输电方式的潜供电流和防雷特性的分析结果表明,在短距离内采用这种输电方式不会对系统安全运行造成明显的不利影响,但这种输电技术也可能存在可靠性低的问题,其带电作业方式及塔头放电特性仍有待研究。

750kV紧凑型输电线路导线表面电场强度优化

高电压等级紧凑型输电线路由于电压等级高、相间距离短,其电磁环境一般不够友好。由于子导线之间的互相影响,子导线在等圆周排列情况下的表面电场分布并不均匀。这种不均匀性增大了相导线的最大表面电场强度,进而增大了线路的无线电干扰与可听噪声。通过改变子导线排列方式改变子导线之间的相互影响程度,优化导线的表面电场强度分布,进而改善了线路的电磁环境。同时,对子导线优化排列方式对电气参数的影响进行了探讨,所得结论对我国超高压紧凑型输电线路的建设具有一定的借鉴意义。

750kV紧凑型塔窗内长空气间隙放电试验研究

紧凑型输电线路与常规线路相比,具有提高自然输送功率、压缩线路走廊宽度、降低工程建设造价的特点。通过仿真试验研究了750 kV单回紧凑型线路直线塔窗内相地、相间长空气间隙在操作冲击下的放电特性,得到了在各种间隙条件下的50%放电电压。利用先导-放电模型分析计算了相地空气间隙的50%放电电压,得出的计算结果与试验结果比较吻合。并用ANSYS仿真计算了稳态情况下的电场强度,找出了电场畸变最大的点。

750kV紧凑型交流输电关键技术研究

介绍了750kV同塔双回紧凑型交流输电关键技术研究的重点成果。研究了在西北高海拔地理环境下包括过电压与绝缘配合、无功补偿、潮流不平衡及导线换位、导线选型及排列方式、外绝缘特性试验、电磁环境、杆塔及基础、雷电性能、电晕特性及海拔高度影响、绝缘子串形式及力学特性、绝缘子串电位分布及均压环优化配置、相间间隔棒配置及机电特性试验、导线舞动及脱冰跳跃抑制措施、带电作业、继电保护15大项技术内容。该关键技术研究属国际首创性科研工作,填补了在高海拔地区750kV紧凑型输电技术的空白。

750 kV紧凑型同塔双回输电线路带电作业进入等电位方法

750kV紧凑型同塔双回输电线路由于塔头间隙紧凑型布置,导致等电位作业人员作业难度大。根据现有750kV常规线路的带电作业技术,提出了几种常用的进电位路径方案,通过计算几种方案的组合间隙,得到较安全的进入等电位路径。利用Ansoft软件计算了在组合间隙最小位置的人体表面场强,获取了其表面场强的大小分布。仿真计算结果表明,攀爬软梯法进入上相导线等电位过程中,作业人员可满足安全要求。

750kV单回紧凑型线路带电作业方式试验研究

紧凑型输电技术是我国近十几年迅速发展和应用的一项新技术,紧凑型输电线路与常规线路相比,具有提高自然输送功率、压缩线路走廊宽度、降低工程建设造价的特点,具有很大的经济效益和社会效益。为确保750kV紧凑型输电线路带电作业的安全进行,进行了安全防护研究,根据线路实际情况对进入紧凑型输电线路带电作业方式和通道进行了仿真试验研究。研究结果表明,上相水平通道和下相水平通道为安全优化的带电作业通道,带电作业人员在工作位置时,50%放电电压没有明显的降低,工作位置安全。

750kV同塔双回紧凑型线路带电作业技术试验分析

为给线路带电作业开展提供技术支持,并为其他线路带电作业提供参考,提高我国超特高压输电线路运行检修技术水平,结合西北电网"安西-酒泉-金昌-永登"工程实际,通过1:1模拟塔窗试验,确定了750 kV同塔双回紧凑型输电线路不同海拔高度下各种典型作业位置的带电作业最小安全距离和最小组合间隙,并进行了一回带电一回停电在停电回路作业方式及加装保护间隙的作业方式研究。研究成果论证了750 kV同塔双回紧凑型输电线路带电作业的安全性和可行性,为线路塔头间隙尺寸设计和带电作业工作开展提供技术支持。

金昌—酒泉750kV同塔双回紧凑型线路换位方式分析

以金昌—酒泉线路(简称金酒线)为例,考虑了多种相序排列或换位方式,对采用T形直线塔的750kV同塔双回紧凑型线路的线路参数、母线电压的不平衡度进行了分析。研究了不同相序排列或换位方式对潜供电流和恢复电压、感应电压和感应电流的影响。结果表明,由同塔双回紧凑型线路引起的母线电压负序不平衡度较低。但不换位时不接地停运线路上的感应电压较高,因而有必要对金酒线进行换位。通过对不同换位方式下金酒线的不平衡度、潜供电流和感应电压的比较分析,推荐了2种换位方式。

1000kV交流紧凑型输电线路带电作业安全距离试验分析

为满足特高压紧凑型输电线路的设计需要,同时为线路建成后带电检修工作的安全开展提供参数依据,针对紧凑型输电线路带电作业典型工况进行了1:1模拟塔窗试验,获得了带电作业安全距离的放电特性。根据交流线路带电作业安全距离的计算方法,保证作业危险率<10-5,得到了海拔1000 m及以下地区特高压紧凑型输电线路直线塔带电作业最小安全距离,即等电位人员对上方构架为8.4 m、等电位人员对塔身侧方构架为6.9 m、相间为11.6 m;耐张塔最小安全距离为6.3 m。

500kV同塔双回紧凑型输电线路输电能力分析

为确定线路输电能力随相导线分裂根数、相间距、相导线对地高度等参数变化的规律,以500 kV同塔双回紧凑型输电线路为例,分析了输电线周围工频电场强度、工频磁场强度和坡印廷矢量的分布情况,并从电磁能量传输本质出发分析了在满足输电线路不全面起晕的条件下线路输电能力随各参数变化的规律。研究结果可为相关参数选择提供理论依据,为优化输电线路设计方案提供参考。

1000kV交流紧凑型输电线路潜供电流和恢复电压计算分析

1000 kV特高压紧凑型线路潜供电流和恢复电压较特高压示范工程大,会降低单相重合闸的成功率,影响特高压系统的安全稳定性。为此,阐述了特高压紧凑型线路潜供电流和恢复电压的特点,基于两个500 kV区域电网之间采用特高压紧凑型线路作为联络线的系统,用EMTP程序计算分析了紧凑型线路潜供电流和恢复电压的影响因素。研究结果表明:采用并联高抗的中性点小电抗是限制潜供电流和恢复电压的有效措施,小电抗应兼顾绝缘水平和抑制潜供电流和恢复电压优化选择。要满足采用0.7 s单相重合闸的要求,紧凑线线路长度从100 km至500 km,高抗补偿度应从70%提高到95%。线路换位对潜供电流熄灭的影响相比环境等随机因素的影响和换位塔的造价,可以不予考虑,建议紧凑型线路不换位。

750kV紧凑型单回线路空气间隙的放电特性

紧凑型输电技术是我国近十几年迅速发展和应用的一项新技术,紧凑型输电线路与常规线路相比,具有提高自然输送功率、压缩线路走廊宽度、降低工程建设造价的特点,具有很大的经济效益和社会效益。为了配合我国西北地区750kV紧凑型输电工程的设计,通过仿真试验研究了750kV单回紧凑型线路直线塔窗内空气间隙在操作冲击和雷电冲击下的放电特性,并计算给出了不同海拔下空气间隙操作冲击下的放电概率。结果表明,操作波相地冲击放电电压为1611kV,符合绝缘要求。相地放电有很大的随机性,塔形设计合理。

1000kV紧凑型输电线路的电气参数及电磁暂态分析

分析1 000 kV紧凑型线路的电气参数、工频过电压、潜供电流、操作过电压等,并与常规型线路进行比较。结果表明,紧凑型线路的自然功率较大,其电气参数的平衡性较好;为满足限制工频过电压和潜供电流的要求,紧凑型线路需要较大的高抗容量,其中性点小电抗的阻值也较大。研究发现,紧凑型线路高抗中性点电压较高,在算例中超过了特高压示范工程中相应的耐压水平;为此,建议适当提高线路高抗中性点的绝缘水平。此外,鉴于紧凑型线路的相间距离明显小于常规型线路,还应注意校核相间绝缘水平。必要时,可以考虑采用四星接法MOA来限制紧凑型线路的相间操作过电压。

1000 kV特高压交流紧凑型输电线路综合工况下间隔棒抑制效果仿真研究

与常规线路相比,紧凑型输电线路的相间空气绝缘距离大大减小,在实际运行过程中遭遇诸如大风、脱冰等外力影响时更容易发生相间闪络、碰线事故。为此,针对1 000 kV特高压交流紧凑型输电线路,主要研究了大风和C相脱冰综合工况下传统相间间隔棒与新型相地间隔棒对相导线不同期摆动的抑制效果。根据清华大学自主研发的非线性导线–绝缘子体系3自由度多档模型,首先研究了大风和脱冰发生时间间隔的影响,然后研究了大风起风和脱冰同时发生时不同间隔棒配置方案的效果。计算结果表明:大风起始时间与脱冰时间一致时对导线相间距离影响最恶劣;在C相中点安装结构高度为14 m、芯棒直径为75 mm的相地间隔棒,且在A–B相间、档距1/4、1/2、3/4处安装3支结构高度为14 m、芯棒直径为30 mm的相间间隔棒,可将线路安全运行档距提升至1 000 m;对于1 000 m以上大档距线路,建议将相间距离增大至18 m,利用上述间隔棒配置方案即可在一定程度上实现1 500 m档距以内的安全运行;运行过程中绝缘子所受拉、压力均在其受力范围内,且具有较大的裕度。综上所述,对于紧凑型线路,在大风和脱冰综合工况下,建议采用较大直径的相间间隔棒和相地间隔棒相结合的方案进行有效的相间距离控制;对于更大档距线路,需结合增大相间距离的方式方可保证安全的相间距离。

昌房500kV紧凑型输电线路中的关键技术

昌平—房山500kV紧凑型输电线路已于1999年11月投入运行,该线路摒弃了常规的布置形式,将三相导线以等边倒三角形形式排列在同一塔窗内。每相导线采用六分裂形式,任意两相导线间的中心距为6.7m,因此,与常规线路相比,紧凑型线路走廊的占地宽度减少了17.9m。紧凑型线路的自然功率为1.34GW,比常规线路高34%,并已通过1.6GW大负荷试验。地面电场强度超过4kV/m的宽度为16m,较常规线路减少32m,从而减轻了电磁污染。此外,紧凑型线路可进行带电作业。

云南某500kV紧凑型输电线路工程导线选型

由于云南某500 kV紧凑型输电线路工程设计条件复杂,不能全线架设同种导线。通过技术和经济比较,针对常规紧凑型、重冰区、I回变电站进出线双回路、II回变电站进出线双回路4种设计条件进行了导线选型。结果对今后其他类似工程具有一定的参考意义。

我国500 kV紧凑型输电线路的研究与应用

文章以我国第一条500kV紧凑型输电线路(北京昌平至房山)为例,对500kV紧凑型输电线路关于提高自然输送功率、紧凑化技术、绝缘配合、带电作业、大负荷试验研究等主要问题及其在工程中的应用、应用前景进行了综合论述。

500kV紧凑型输电线路带电作业研究

文章简要介绍了我国第一条500 kV紧凑型输电线路的性能和参数;主要对其带电作业方式、通道进行了试验研究和计算分析,最后给出了此条500 kV紧凑输电型线路带电作业的方式和进入等电位的通道。