±800 kV直流输电线路耐张绝缘子串整体更换设计分析

开展±800 kV直流输电线路耐张绝缘子串整体更换工作,应以双转动机械丝杠为基础,使其替代液压丝杆,有效避免液压丝杠发生卡死或漏油,合理地应用传递绳,从而保证绝缘子串的顺利更换。基于此,简要分析了±800 kV直流输电线路耐张绝缘子串更换的痛点,阐述了±800 kV直流输电线路耐张绝缘子串整体更换方案设计及应用,以期为相关工作人员提供参考。

±800 kV特高压直流线路地线断线故障分析

提升抗冰能力对线路安全运行至关重要。对某±800 kV特高压直流线路地线断线故障现场的环境及录波进行了分析,开展了地线断口静态分析及扫描电镜试验、拉断力试验,并对导地线间距进行了仿真计算。试验和仿真计算表明:特高压直流导地线覆冰厚度差异较大,随着地线覆冰厚度的增加,导地线间间距逐渐减小,在大风作用下极易发生空气间隙不足放电。本次特高压线路故障原因为重覆冰引起导地线空气间隙距离不足,导致放电烧伤和拉断地线。微地形区线路覆冰情况可能超过设计值,应考虑现场实际覆冰厚度、导地线覆冰厚度差值、故障区段微气象和微地形等因素,确保线路设计运行有充足裕度。

超高海拔±800 kV直流输电线路直线塔极间距选择

针对海拔3500 m以上的超高海拔地区,±800 kV特高压直流输电线路设计经验欠缺的问题,按照典型的±800 kV直流输电线路工程设计条件,通过电磁环境、绝缘子串长和V串夹角、空气间隙的边界条件,对直线塔极间距进行研究,计算不同海拔、V串夹角和冰区条件下直线塔的最小极间距取值。结果表明:电磁环境对超高海拔±800 kV特高压直流线路的极间距选择基本无影响;超高海拔轻中冰区直线塔的极间距受空气间隙、绝缘子串长及V串夹角影响较大;超高海拔重冰区直线塔的极间距主要由绝缘子串长控制。

±800 kV直流线路避雷器在锦苏线上的应用

为了提高±800 kV特高压直流输电线路抵御雷害风险能力,研究了±800 kV直流线路避雷器安装选点、基本参数、安装方案和工程应用。文中以±800 kV锦苏线浙江段为工程背景,对其线路走廊落雷情况进行了分析及差异化防雷评估,提出了安装选点原则,开展了避雷器的关键技术参数的理论计算及试验研究,分析了线路避雷器的安装要求,根据安装选点原则配置了避雷器,设计了一种复合绝缘子斜拉式安装方法,成功实施了±800 kV直流线路避雷器的大规模工程应用,对±800 kV直流线路避雷器在其余±800 kV直流输电线路的推广应用具有重要的实践和借鉴意义。

基于FAHP的±800 kV输电线路带电作业的等电位方式研究

为提高±800 kV输电线路带电作业进入等电位方式的安全性,综合考虑影响进入路径优化的主要因素,建立了基于模糊层次分析法的路径优化分析模型,选取指标中最优的和最常用的几种进入路径方式进行权重计算,然后结合计算结果对进入路径的不同方案进行综合评估,得出45°吊篮法进入等电位方式是综合评估最优的路径方案。所提评价方法能为±800 kV特高压带电作业安全防护提供数据参考。

基于电弧模型的±800 kV直流输电线路带电作业电位转移电流分析

等电位带电作业是确保输电线路安全稳定运行的重要技术手段,但电位转移过程中会出现高幅值高频率脉冲放电电流,给作业人员的安全造成了严重威胁。为此,提出了基于控制论电弧模型的输电线路等电位带电作业电位转移电流计算方法,分析了经验系数和电弧电压梯度等参数对电位转移电流的影响;以吊篮法和软梯法两种进入等电位作业方式为研究对象,得到了电位转移电流峰值和转移电荷量等随转移距离的变化规律。结果表明:转移电流波形均呈衰减振荡,转移电流峰值及转移电荷量与转移距离成正比;相同转移距离条件下,采用吊篮法获得的转移电流峰值更小。

±800 kV特高压直流输电标准体系的建立

论述了建立特高压直流输电标准体系的必要性和基本原则,并据此提出了特高压直流输电标准体系,按照通用技术、设计、设备订货技术条件、施工及验收、运行维护、设备试验方法、系统控制与保护等分类逐一介绍了所建立的特高压直流标准体系。

基于可拓融合的±800 kV直流输电线路雷击干扰识别方法

±800 kV特高压直流(ultra high voltage direct current,UHVDC)输电线路在雷击故障或非雷击故障下,因有故障电流入地的集中参数通路,保护安装处观测到的电压波形在5 ms时窗内幅值骤降,出现过零点,且多次与零轴相交,其故障后的暂态分量与极电压值相关度较小,时窗内的电压均值也较小。在雷击未造成故障情况下,由于不存在故障电流入地集中参数通路,雷电引起的冲击响应相对于极电压值较小,电压波形在5 ms时窗内围绕各极直流电压轴线上下交替变化,并逐渐衰减至极电压轴线,其电压暂态分量与极电压轴线相关度较大,时窗内的电压均值接近于该极电压轴线值。将时窗前2 ms电压采样值直接进行相关度计算,后3 ms采样值直接进行电压均值归一化计算,将两特征进行可拓融合来实现雷击干扰识别,兼有故障选极功能。仿真结果表明该算法有效。

±800 kV特高压直流锡盟站换流阀运行试验及特殊试验

±800 kV锡盟—泰州特高压直流输电工程是中国大气污染防治行动计划的12个重点项目之一,换流站直流额定电压±800 kV,额定电流6 250 A,输电能力达到1万MW,是世界上第1条千万千瓦级的特高压直流输电工程。为保障直流输电系统运行的安全性与可靠性,在换流阀安装投运前产品必须通过型式试验的验证。西安高压电器研究院利用换流阀运行试验合成回路,模拟特高压直流输电工程用换流阀在实际运行中的各种工况,完成了锡盟站晶闸管阀的运行型式试验和附加特殊试验,验证了锡盟工程换流阀的设计可靠性,相关试验数据为晶闸管和换流阀的生产商及相关技术人员提供了设计参考。

±800 kV换流站主接线可靠性评估

随着设备状态检修理论研究和应用的深入,提出了改进的元件四状态模型。该模型重新定义元件的异常状态和检修状态,将元件的状态检修状态与计划检修状态合并归入元件的检修状态,并确定了各状态之间的转换关系及参数的求取。提出了利用元件的合并分区方法简化主接线,形成一个简单的有向网络,并将改进的元件四状态模型应用于区域可靠性参数的确定。借用矩阵乘法简化最小路矩阵搜索的方法对有向网络进行最小路搜索,利用解析法枚举有向网络的各种故障状态,并编程计算出该网络的可靠性数据。将该方法应用于和平±800 kV换流站主接线可靠性评估,对计算结果证明了该算法的正确性。

特高压±800 kV直流输电线路用避雷器的研制

±800 kV特高压直流输电线路是中国大电网的重要组成部分,其运行安全与否直接影响中国电网的稳定。特高压直流输电线路输电距离长,沿线地形地貌复杂、雷电活动频繁,雷击闪络已成为影响线路安全运行的一个关键风险点。目前,±500 kV直流线路避雷器已实现开发应用,并且防雷效果显著,但±800 kV直流线路避雷器的研制及应用仍然是空白。为了提高特高压直流输电线路抵御雷击风险能力,研制出了国内首台特高压±800 kV直流输电线路用避雷器。文中设计了±800 kV直流线路避雷器结构,提出了相关技术参数,选择了合乎规格的电阻片及生产工艺,研制出了直流参考电压为960 kV、8/20μs标称放电电流30 k A下残压为1 900 kV、正极性雷电冲击50%放电电压为2 700 kV的±800 kV直流线路避雷器,并通过校核计算及型式试验进行了验证。校核计算及试验结果表明,研制出的±800 kV直流线路避雷器电气性能、机械性能良好,能够有效保护±800 kV直流绝缘子及塔头空气间隙免遭雷击闪络。±800 kV直流线路避雷器的成功研制及应用将为特高压直流线路防雷工作提供强有力的手段。

±800 kV直流工程中站用直流分压器二次电压异常原因分析

为查找站用直流分压器二次电压异常原因,以某±800kV直流工程中站用直流分压器二次电压异常为例,根据直流分压器的内部结构参数、故障录波数据、局放测试与分压器解体检查情况,结合直流分压器内部短路与放电仿真试验,得出分压器内部局放(或爬电)可能是引起本次分压器故障的主因,而引起分压器内部放电现象的原因可能有外部电场畸变、外绝缘污秽、内部温度过高等,为后续类似异常情况分析提供借鉴。

800 kV SF6罐式断路器合闸电阻研究

断路器配置合闸电阻是降低线路合闸过电压的有效措施。介绍了800 kV断路器的结构特点,合闸电阻开关与合闸电阻并联后与两个主灭弧单元串联。800 kV断路器合闸电阻开关合闸过程中传动机构采用变长度连杆设计,实现了合闸电阻开关合闸时先慢后快的运动特性,保证了合闸电阻8~12 ms的可靠投入。800 kV断路器合闸电阻开关动触头采用弹簧振子设计,实现了合闸电阻开关分闸时后分的运动特性,保证了灭弧功能由主灭弧单元完成。800 kV断路器合闸电阻额定热容量为39.7 MJ,针对操作顺序C(1.3E)-3 min⁃C(1.3E)-30 min⁃C(1.3E)-3 min⁃C(1.3E),安全系数为1.51倍;针对操作顺序C(2E)-30 min⁃C(2E),安全系数为1.27倍。对800 kV断路器反相合闸及雷电冲击耐受电压下的电场分布进行了数值仿真,计算结果表明其绝缘性能满足要求。有关断路器合闸电阻的标准应完善。

±800 kV直流输电工程用换流变压器的研发

介绍了±800kV直流输电工程中最高端换流变压器模型的研发情况,从研究模型的参数,电场分析、主纵绝缘结构确定、绕组散热特性研究、直流偏磁的控制与影响、漏磁场的分布、动热稳定与可靠性、防止油流带电等方面做了详尽介绍,为开发设计出±800kV换流变压器产品打下了技术基础。

±800 kV直流接地极线路带电作业方式

直流接地极线路是直流输电系统的重要组成部分,对其开展带电作业对于保障直流输电系统的可靠运行具有重要意义。该文通过计算得到接地极线路的最大接地故障过电压为288 kV。针对接地极线路的带电作业间隙进行了操作冲击放电试验,采用惯用法计算得到了带电作业最小安全距离为0.65 m。在安全防护方面:由于带电作业时的人体体表场强低于240 kV/m的限制,作业人员无需进行电场防护;但作业人员和绝缘工具需考虑单极大地运行时高温导线的影响,应采取隔热措施,为了保证安全,建议采用绝缘杆作业法,若需采用直接作业法,则应采取必要的安全距离控制措施。

±800 kV特高压直流线路跳线上绕耐张塔研究

目前中国±800 k V直流线路耐张塔均采用下引跳线型式,即两极导线通过挂在横担下的跳线进行接续。在山区下引跳线高度成为耐张塔高度的决定性因素,通常使得耐张塔呼高设计较高,甚至可能导致砍伐树木及对地开方。综合考虑塔型结构、跳线串型、跳线型式、空气间隙及地线起晕场强等因素,研究±800 k V特高压直流线路上绕耐张塔,并对其经济效益和社会效益进行分析,达到保护环境及节能减排的目的,为后续±800 k V特高压直流线路的耐张塔设计提供参考。

山火条件下±800 kV输电线路合成电场仿真研究

800 k V输电线路在山火中火焰高温、火焰高电导率、固体颗粒物等因素作用下,容易导致输电线路周围电场发生显著升高,引发输电线路跳闸。为此,建立了山火条件下特高压直流输电线路合成电场非线性数学模型,该数学模型能够准确计算输电线路走廊在发生山火时是否会引发输电线路跳闸。以云广特高压直流输电线路为算例,采用Matlab仿真软件,分析了山火条件下与正常运行条件下地面合成电场。计算结果表明,山火条件下地面合成电场可达到正常运行情况下的39倍。

拉西瓦水电站800 kV GIS工程设计研究

结合拉西瓦水电站工程800 kV GIS的设计与应用,通过过电压研究和计算,合理选择800 kV GIS的绝缘水平;根据工程的具体特点,提出合理的布置要求;结合800 kV GIS的结构特点,提出分步耐压试验要求;通过对VFTO的计算和研究,提出抑制措施;参考以往GIS安装经验,提出采用微正压防尘间的安装措施。现拉西瓦水电站800 kV GIS已顺利投入运行,且现场耐压试验和其他试验皆一次顺利通过,说明GIS的设计和制造满足工程要求。

±800 kV特高压直流线路黄河大跨越导线选型

大跨越导线选型是大跨越设计的关键技术,导线特性决定了跨越塔的高度和运行张力,并对线路运行安全、工程造价水平具有重要意义。从电气性能、机械性能和投资分析三个方面对各种导线进行详细技术经济比较,选定最优的导线截面积和分裂型式,为工程设计提供依据。通过对已有大跨越导线应用现状的分析,结合工程实际特点,推荐采用JLHA1/G4A-900/240特强钢芯高强铝合金绞线,每极导线4分裂,分裂间距600 mm。

800 kV气体绝缘金属封闭开关设备的研制

分析了国内800 kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)的制造水平,详细介绍了西安西开高压电气股份有限公司800 kV GIS结构特点及型式试验情况:800 kV GIS除断路器外其余部分均按照1 100 kV电压等级设计.有较大的设计裕度;该产品进行了整套型式试验,绝缘试验分别按800 kV和1 100 kV电压等级进行了绝缘验证.对充气套管外绝缘进行了海拔3 000 m的修正试验验证;断路器具有很强的短路开断能力,可满足时间常数120 ms条件下短路开断要求,直流分量达81%,型式试验表明,该产品完全满足我国750 kV电网对800 kV GIS设备的需要.