35 kV交流输电线路直线塔无人机巡检自动化控制系统设计

为解决35 k V交流输电线路直线塔巡检无人机自适应能力差,导致巡检作业易出错中断的问题,该文设计一种新型无人机巡检自动化控制系统。此系统由MPU9250九自由度惯性传感器、加速度计、磁力计,采集输电线路直线塔无人机巡检状态数据,通过积分法、三角函数关系、倾斜补偿方法,解算获取直线塔无人机巡检的姿态、速度、位置数据信息;使用基于模糊PID的自动化控制器,计算无人机巡检的姿态、速度、位置偏差与偏差率,自动调整无人机旋翼转速,控制无人机巡检状态,完成35 kV交流输电线路直线塔无人机巡检自动化控制。实验中,此系统使用下,无人机巡检状态与指定轨迹一致,俯仰角、横滚角、航向角偏差值为0°。

110 kV输电线路设计研究

结合实际工程,介绍110 kV输电线路的设计。通过前期设计人员对路径方案的规划对比,导线的技术经济对比,地线的远期配置,以及选择适应工程所需的杆塔和基础模型,来保证工程设计的质量更优。通过合理地选择线路路径、导线和地线参数、气象条件,进而合理地选取典型设计中的铁塔模块等,使得设计方案更合理,以达到工程经济技术指标更优,更加符合国家电网有限公司对输变电工程提出的“环境友好型、资源节约型”等方面的建设要求。

330 kV双回路下引式窄基钢管终端塔的研究应用

在一些新建输变电工程中,由于地形和周围障碍物的限制,变电站无法设置出线门型构架或采用电缆出线,需采用其他出线方式。根据工程实践,研究出一种330 kV双回路下引式窄基钢管终端塔的出线方式,线路通过330 kV支柱绝缘子沿终端塔塔身下引至变电GIS出线套管,解决了户内变电站需特殊设置出线门型构架的问题,使工程整体可行,技术经济效果良好,可供其他类似工程借鉴。

某光伏电站35 kV同塔四回送出线路零序电流过大原因分析及改善措施

广西某光伏电站采用35 kV同塔四回架空线路送出,电站扩容并网后,多次发生零序过流跳闸事故,严重影响电站电能送出。笔者采用理论分析和数值仿真相结合的方法,分析零序过流跳闸的原因,并提出相序优化布置方案,采用数值仿真工具验证所提方案的有效性;分析同塔四回线路在n-1故障状态下存在的问题,提出避开零序过流保护误动的建议。结果表明:跳闸故障是由于同塔四回线路相序布置不当引起的;优化方案的实施可有效解决送出线路中零序过流问题,现场测量结果与仿真计算结果基本一致,验证所提优化方案的正确性和有效性。研究成果可为同塔多回线路零序过流问题的分析和处理提供借鉴。

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。

1000kV交流紧凑型输电线路杆塔空气间隙放电特性

为了进一步提高特高压线路输电容量,建设节能环保型输电工程,在特高压试验示范工程建成投运后,需着手开展特高压紧凑型输电技术研究工作。为系统掌握1000 kV特高压紧凑型线路空气间隙外绝缘放电特性,为后续工程绝缘设计提供技术支撑,采用全尺寸特高压紧凑型塔窗,对不同相V型串空气间隙进行了标准操作冲击、1000μs长波前操作冲击、雷电冲击放电特性试验研究,获得了多条重要的放电特性参数。根据试验结果及过电压仿真结论,分析了1000 kV特高压紧凑型线路的绝缘配合问题,提出了我国单回特高压紧凑型线路最小安全间隙推荐值,在海拔500 m、1000 m条件下,安全间隙(对横梁/对斜边)取7.3m/6.9m和7.5m/7.1m。

500/220kV同塔四回线路的耐雷性能研究

为准确评估500/220 kV同塔混压四回输电线路的耐雷性能,在采用改进电气几何模型(EGM)与电磁暂态程序(EMTP/ATP)计算其绕、反击跳闸率后分析了避雷线保护角、杆塔呼称高度、地面倾角等对5002、20 kV线路绕击耐雷性能的不同影响及杆塔呼称高度、接地电阻、耦合地线架设方式等对500、220 kV线路反击耐雷水平的不同影响。计算结果表明,同塔混压四回线路中不同电压等级线路防雷击侧重点不同,即500 kV线路绕击相对严重,220 kV线路反击相对严重。最后提出了改善线路雷电性能、降低雷击跳闸率的措施,在实际工程中,建议从降低杆塔呼称高度、采用负保护角以及架设耦合地线等方面综合考虑。

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/500kV特、超高压同塔4回交流输电线路雷电性能仿真分析

为准确评估1 000kV/500kV超特高压同塔4回输电线路的雷电性能,基于电磁暂态程序(EMTP)和改进后的电气几何模型(EGM)分别对这种线路的反击、绕击耐雷水平及雷电跳闸率进行了仿真研究。分析了同塔多回线路中500kV线路不同相序排列、不同间隙长度及不同杆塔冲击接地电阻对反击跳闸率的影响,并对比计算了1 000kV线路不同绝缘子串布置方式下线路的雷电绕击性能。最后根据研究结果,指出了500kV线路的绝缘配合是1 000kV/500kV混压同塔4回线路防雷的薄弱点所在,并提出通过加强500kV线路的绝缘水平、优化1 000kV线路绝缘子的布置方式等措施,能有效改善线路雷电性能、降低雷击跳闸率,可用于指导工程设计。

研究实施中的500kV同塔双回紧凑型输电线路

介绍了研究建设 5 0 0 k V同塔双回紧凑型输电线路目的意义 ,给出了三峡输变电工程工业性试验项目——政平至宜兴 5 0 0 k V同塔双回紧凑型输电线路的实施方案 。

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。

1000kV同塔双回线路双回故障跳闸概率分析

为给1000kV同塔双回线路提供设计前提依据,通过对我国1000kV同塔双回线路的防雷计算分析和对我国500kV同塔双回线路以及日本1000kV特高压同塔双回线路(降压500kV运行)的故障调查分析,确定我国1000kV同塔双回线路发生双回同时故障跳闸的概率接近于零。根据我国1000kV同塔双回线路的特点,提出了我国1000kV同塔双回线路设计中考虑其潜供电流水平和限制措施、过电压水平和限制措施以及绝缘配合时,均可以不考虑双回同时故障的判断。这一研究为我国1000kV线路设计前提条件的确定提供了技术依据。

1000kV同塔双回特高压交流输电线路工频序参数测量计算

为准确获得淮南—上海1 000 k V同塔双回交流输电线路的工频序参数,采用基于全球定位系统的异频双端同步测量方法测量试验中各相导线首、末端电压与电流;提出了将所测电压与电流代入长线方程来求解异频下的工频序参数的计算方法,并与单端测量所得结果进行比较。结果表明,采用所提出的双端测量计算法能够获得准确的工频序参数,与采用分布参数模型的单端测量计算结果相比,其差异百分比≤1.52%;而与采用常规集中参数算法的单端测量法相比相差较大,其中零序电阻差异百分比可达16.48%,这是因为单端测量法不适用于长距离线路的参数计算。将上述双端测量计算法用于测量特高压同塔双回交流输电线路淮芜Ⅰ线与Ⅱ线的工频序参数,获得了准确的结果,为继电保护及短路电流计算等提供了数据基础。

山东电网部分500kV线路不平衡电流偏大的原因分析及改善措施

针对山东电网部分500 kV线路的局部电流不平衡现象,通过仿真模拟了系统运行中的大(上午10:00)、小(凌晨3:00)潮流方式下的电流不平衡现象,并与电网运行中实测积累的大量不平衡电流数据进行比较,找出500 kV系统局部产生不平衡电流的原因是线路参数不平衡,即淄川-益都-潍坊同塔双回线路全线不换位及多条不平衡线路构成的2个环网,使个别线路在一定条件下产生了严重的不平衡电流。为改善该不平衡现象,对22种同塔双回线路的导线排列方式进行模拟计算分析,得出优化的导线排列组合方式。模拟计算结果表明,通过在变电站出线处合理调整同塔双回线路的导线排列方式,可有效改善山东500kV系统的局部电流不平衡现象。

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。

500kV同塔四回路生态环境影响分析

分析了500 kV同塔4回路传输线的电磁场及其对生态环境的影响。首先分析了传统的等效电荷法及其缺点,在此基础上构建了500 kV同塔4回路传输线电磁场的二维有限元模型,利用该模型可准确分析500 kV同塔4回路传输线周围的电磁场强度。针对2种常见的同塔4回路塔型(垂直塔和水平塔),分别选取4种相序排列加以分析。分析结果表明,500 kV同塔4回路全相序逆排列能明显降低其电磁场对生态环境的影响,分析结果为传输线路的规划和设计提供了参考。

1000kV苏通大跨越输电塔线体系气弹模型的风洞试验研究

拟建的苏通大跨越输电线路是目前为止塔身最高、跨度最长的塔线体系,主要受风荷载控制。气弹模型的风洞试验是深入研究各种风致耦合振动现象的有效手段。由于风洞条件和模型材料的限制,模型设计需要放松输电塔的Froude数相似准则,采用Davenport提出的线模型等效设计方法。但这会引起塔线体系响应不匹配以及气动阻尼和质量不符合相似比等问题。通过增大输电线模型的刚度矩阵,不改变输电线模型垂度,推导输电线模型的精确气动力相似比等手段设计塔线体系气弹模型。将其放置于标定好的风场中,通过有限元分析梯度风对其的影响,测试单塔和塔线体系的风致响应,揭示位移、频率以及阻尼等塔线耦合的机理。试验结果表明：30o风向角时输电塔的位移响应最大;塔线耦合改变了输电塔的动力特性和风致响应分量;试验风速下的输电塔和导线均没有动力失稳。

1000kV交流紧凑型输电线路过电压与绝缘配合

特高压紧凑型线路输电工程的关键技术之一是限制过电压水平和合理选择线路绝缘水平。为此,基于两个500 kV区域大电网之间采用1000 kV紧凑型线路作为联络线的特高压系统,采用EMTP程序,重点研究了长度为100～500 km的紧凑型线路的工频和操作过电压,统计分析了线路合闸和单相重合闸相地和相间过电压的波前时间和相间过电压的电压分配系数α,以及它们与操作过电压幅值的关系。提出了避雷器额定电压可选828 kV,1ms波前时间和α=0.4系数可用于真型杆塔塔窗和档距中央的操作波间隙试验。紧凑型线路的绝缘配合表明,操作过电压对塔窗处的相地空气间隙大小起控制作用,偏严考虑,海拔1000 m地区的塔窗相地和相间操作波最小空气间隙可分别选为7.5 m和10.9 m,工频电压和操作过电压要求的档距中央的最小空气间隙可分别选为4.6 m和9.7 m。

500kV输电线路塔线体系舞动响应分析

通过建立连续5档塔线体系有限元模型,采用气动分析法得到了不同阻尼比下的导线张力、不平衡张力和导线舞动轨迹,分析了舞动荷载作用下杆塔动力响应。按照铁塔阻尼计算得到的舞动响应高于导线阻尼计算值。考虑塔线耦合效应后,导线舞动幅值增大,导线张力和不平衡张力减小。导线垂向运动由2个主频的多阶混合振动变为单个主频的一阶振动。当采用铁塔阻尼进行分析时,耐张塔不平衡张力超过断线张力设计值,铁塔横担下截面斜材最大应力超过设计应力,会导致横担被破坏。