220kV与500kV混压同塔双回F型杆塔设计研究

随着电力输送能力的加大,输电走廊问题越来越突出,尤其征用土地、青苗赔偿、房屋拆迁等费用在工程投资中占比越来越大,且实施困难。以龙城—柴家寨220 kV输变电工程为例,对220 kV与500 kV混压同塔双回路F型窄基杆塔开展研究,研究中设计了3种方案,进行了局部方案样图、环境条件、导地线选型等数据对比,建议推荐采用方案三。

一侧同杆四回线与两侧同杆双回线构成的T型输电线路故障测距新方法

通过深入研究同杆四回线与双回线构成的混合输电线路的特点,提出了相应的反序正序网络。在此基础上,综合反序正序电流,再利用故障支路的母线处始端推算到故障点的反序正序电压与从T支节点处推算到故障点的反序正序电压相等的关系得出测距方程,基于方程的解同时进行故障侧判断和测距。大量的PSCAD/EMTDC仿真结果验证了新方案的正确性及精确性,并且该算法的精度不受故障类型、过渡电阻、系统运行方式和系统阻抗等因素的影响。

耦合地线架设位置及根数对500/220kV同塔4回线路防雷特性影响

架设耦合地线是一种有效降低线路反击跳闸率的防雷措施。为探讨不同耦合地线架设位置对不同回线路的耐雷性能所造成的影响,针对500/220kV同塔4回线路进行分析计算,分别在不同高度横担中央处架设单根或双根耦合地线,比较其保护范围及效果。同时也对不同耦合地线架设位置对应的杆塔、避雷线和耦合地线的分流系数以及导线和避雷线间的耦合系数进行了分析比较,以确定耦合地线在不同位置安装时,其改善线路防雷性能的机理。研究表明:耦合地线离线路越近,对其保护越好,单根耦合地线对应的分流系数可达2%～7%,架设双根耦合地线时分流可达5%～14%,架设耦合地线可以有效地增大耦合系数。

500kV/220kV混压同塔四回路感应电压、感应电流的研究

采用电磁暂态仿真程序对某一典型的500 kV/220 kV同塔四回路的感应电压、感应电流进行计算,分析停运工况、潮流大小、线路相序、四回路段占线路长度的比例、土壤电阻率等因素对混压同塔多回路感应电压、感应电流的影响。结果表明,500 kV线路和220 kV线路的感应电压、感应电流均超过B类接地开关的额定参数,220 kV线路的感应值超过500 kV线路;不同相序布置方式下的计算结果差异较大;四回路路段占线路长度的比例对220 kV线路感应电压、感应电流的影响显著。针对此,在设备选型中需要特别注意。

同塔混压四回线下的单回线故障零序方向元件动作特性分析

同塔混压四回线发生故障时,由于近距离物理条件,不仅要考虑相间互感,也要考虑不同电压等级系统之间的互感对故障分析及保护产生的较大影响。针对弱电强磁与强电联系两种场景下同塔混压四回线中单回线发生接地故障的情况,首先阐述零序去耦等值电路的建立依据,然后对零序方向元件的动作特性及主要影响因素进行理论分析。结果表明对于弱电强磁场景,不同电压等级之间的零序互感对零序方向元件动作行为的影响可以忽略不计。对于强电联系场景,零序互感、电气强度及故障位置综合影响零序方向元件的动作行为。基于ATP-EMTP建立1000 kV/500 kV同塔混压四回线模型,对单回线故障条件下的零序方向元件动作行为进行了建模仿真,验证了理论分析的正确性。

风电混合塔筒中空夹层钢管混凝土转接结构轴压性能试验研究

在风电机组预应力钢-混凝土混合结构塔筒中,转接结构是用于连接上部钢塔段与下部混凝土塔段的过渡结构,其受力复杂,采用传统的钢筋混凝土结构形式容易产生裂缝甚至发生破坏。提出了一种中空夹层钢管混凝土转接结构,并进行了4个中空夹层钢管混凝土转接结构试件及1个钢筋混凝土转接结构对比试件的轴压试验。结合有限元及理论分析揭示了中空夹层钢管混凝土转接结构的承载能力及隔板、栓钉等因素对其受力性能的影响。结果表明:在相同用钢量下,中空夹层钢管混凝土结构形式显著提高了转接结构的承载能力及变形能力;隔板和栓钉的设置增强了钢与混凝土的连接,限制了内外钢板的局部屈曲、延缓了混凝土的压溃,进一步提升了结构的轴压受力性能;其中,栓钉对于增强结构整体性更为有利,使结构延性增加更为显著。

500kV江门换流站至顺德变电站线路工程感应电压电流的研究

基于佛山和江门土地资源异常紧张、线路走廊匮乏的问题,架设同塔多回路输电线路可以有效提高单位走廊的输送容量,节省线路走廊,但是回路间耦合大大加强,线路停运时,运行回路将在停运回路上产生较高的静电感应和电磁感应,为此,对500 kV江门换流站至顺德变电站送电线路工程的500 kV、220 kV同塔四回路的感应电压、电流进行计算,所得结果表明共塔的500 kV线路及220 kV线路的感应电压、电流均超过B类接地开关的额定参数,220 kV顺吉线的感应值甚至超过500 kV换顺线,针对这种情况,建议对相关变电站的接地开关进行改造。

基于波形相关性的混压同塔四回线故障选相新方案

为了解决混压同塔四回线故障情况复杂、发生跨电压故障时无法应用单回线故障选相方法的难题,提出一种基于波形相关性的选相新方案。针对故障相电流相角和幅值的变化情况,提出了波形自相关系数和改进自相关系数判据识别故障相。为防止在强磁耦合场景下错误选相的发生,总结各类故障时电流序分量的特征,进一步提出了电流序分量辅助选相判据,对可能出现的错误选相情况进行再判定。基于PSCAD/EMTDC对混压同塔线路的各类故障进行大量仿真,仿真结果验证了所提故障选相方案的可行性。

送端不对称和受端对称四回线构成的混合线路故障测距新方法

针对送端不对称和受端对称的同杆四回线构成的混合四回线线路故障测距问题,提出等效的同杆四回线线路模型,基于故障点的相阻抗和故障距离成正比的关系,利用实测同步双端电气量构造双端故障测距算法,从原理上消除了测距算法易受过渡电阻影响的问题。大量的PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该测距方法的测距精度不受故障回路选择和过渡电阻等因素影响,验证了该方法的可行性和精确性,为混合线路故障测距提供了一种新方法。

混压同塔四回线强电弱磁系统跨电压不接地故障短路计算

目前对于同塔四回线路的研究多基于十二序分量法,然而十二序分量法矩阵阶数较高,计算复杂,且仅适用于线路参数对称的情况。提出一种基于经典对称分量法的故障分析新方法,将混压同塔四回线强电弱磁系统分为强电联系的等效电流源系统及弱电强磁系统两部分;然后,分别计算两部分电源提供的短路电流;最后将两部分故障电流叠加,得到强电弱磁系统的故障电流,避免了高阶矩阵运算,物理概念清晰,可实现跨电压不接地故障电流的准确计算。在PSCAD中搭建500kV/220kV混压同塔四回线不同类型不接地故障模型,仿真与计算结果相比较,验证了所述方法的正确性。

混压同塔四回输电线路零序参数测量方法

混压同塔四回输电线路的电磁耦合情况复杂,待测零序参数众多,现有方法不能精确测量其零序参数。提出了一种混压同塔四回线路零序参数精确测量方法,建立了混压同塔四回线路的分布参数模型,通过求解传输线方程,得到了与混压同塔四回线路零序参数相关的传输矩阵。利用多次独立测量方式下混压同塔四回输电线路两端的同步电压和电流测量数据,结合传输矩阵,得到了混压同塔四回线路18个零序参数的计算方法。针对实际应用中可能出现感应电压干扰的问题,提出综合使用增量法的解决方案。利用PSCAD对该测量方法进行了仿真验证。仿真结果表明,该方法克服了长距离线路的分布效应影响,修正现有方法的测量模型,解决了分布参数模型不精确的问题。零序参数计算结果不受理论值初值影响,适用于任意电压等级的混压同塔四回线路。该方法的测量步骤简便,可以在线路完全停电或部分停电条件下使用。

混压部分同塔双回线跨电压故障短路计算

混压同塔输电线路可分为完全同塔和部分同塔两大类。由于其特殊的架设方式,跨电压故障时有发生。该文基于复故障分析法,针对部分同塔情况(完全同塔可视为其中一个特例),提出了一种新的跨电压故障短路电流计算方法。首先,将跨电压故障等效为系统发生复故障,通过网络等效化简,可得各序等效二端口网络;其次,选定故障基准相,针对不同的跨电压故障情况,分析其边界条件,并分解为基准相的对称序分量;进一步,根据复故障中两特殊相与基准相的差异,利用两组移相变压器连接各序二端口网络,得到跨电压故障下的系统复合序网,并据此求解短路电流。最后,在PSCAD中搭建500 k V/220 k V混压部分同塔双回线模型,仿真验证该方法的准确性。

220 kV同时与1000 kV和500 kV同塔混压四回路相互影响不平衡度仿真研究

利用EMTP以实际工程中同塔双回路220 kV线路在不同段分别与特高压1 000 kV和超高压500 kV线路同塔混压四回线路为模型,对不同工况下输电线路的电流不平衡度进行了研究,以便得到同塔四回线路合适的相序排列方式。仿真结果表明:当系统中同时存在1 000 kV/220 kV和500 kV/220 k V同塔四回路布置时,在1 000 kV线路和500 kV线路不同运行工况下220 kV线路的电流不平衡度会受到一定的影响,且500 kV输电线路的电流不平衡度也会受到不同运行方式下1 000 kV输电线路的感应影响。根据对220 kV导线不同相序布置方式下线路电流不平衡度的计算,推荐同塔双回路220 kV线路采用逆相序布置方式。

中性点不同接地方式下混压部分同塔双回线路故障分析

在序分量法的基础上,对变电站近区出现的中性点直接接地和非直接接地混压部分同塔双回线路跨线故障进行分析。消除混压同塔线路间的零序互感,将系统解耦为综合正、负、零序网;根据三绕组变压器接线方式对综合正、负、零序网的公共阻抗部分进行幅值与相角的校正,得到中性点不同接地方式下混压部分同塔双回线路的独立六序网;根据故障类型列出故障点边界条件,通过复合序网及求解方程组得到故障点短路电流。通过PSCAD软件对一中性点不同接地方式混压部分同塔双回线系统(220 kV/110 k V/35 k V)各种故障进行仿真验证,结果表明所提故障计算方法的精确性及实用性。

500kV同塔多回输电线路电磁感应对站内设备的影响

通过计算与500kV及220kV同塔混压四回架设高压线路的感应电流、感应电压,利用EMTP程序进行模拟计算分析,针对计算结果作出对线路两侧变电站的站内改造方案。

基于改进复合序网络的混压部分同塔双回线跨电压故障分析

混压部分同塔双回线路因其结构特殊,跨电压故障分析更为困难。本文基于改进复合序网络,建立一种针对混压部分同塔双回线的跨电压各类型故障特征的分析方法。首先,建立并简化混压部分同塔双回线路的各序参数模型,在分析各序参数模型并求解其等效模型的基础上,建立线路各序参数的等效模型;其次,针对各类型跨电压故障,依据边界条件,绘制各类型故障的改进复合序网络;然后,由改进复合序网络图求解出故障点电流等故障特征;最后,在PSCAD中构建了220 kV/110 kV混压部分同塔双回输电线路模型,仿真验证了该分析方法的正确性与实用性。

同塔混压四回电力线路电磁环境分析

电磁环境问题是制约同塔多回线路建设的一个关键问题。介绍了宁波市电力设计院有限公司设计的220、110kV同塔混压四回电力线路的4种主要杆塔类型,以其中一种杆塔为例,计算了工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声这4个方面对电磁环境的影响,提出了改善电力线路电磁环境的措施,最后讨论了220、110kV同塔混压四回路电力线路的最优、最差相序布置方式。

混压同塔四回线跨电压不接地故障下的距离保护适应性分析

混压同塔多回线输电方式因其具有传输容量大、占用土地资源少等优势,在国内外得以较多应用。两个不同电压等级线路间的跨电压故障是混压同塔输电方式下的一种常见故障形式,已有文献开展了跨电压接地故障对距离保护的影响研究。但对于跨电压不接地故障,因其分析更为复杂,尚未见相关研究。以跨电压不接地故障为研究对象,分析了其对接地距离保护和相间距离保护的影响。基于复合序网的混压同塔多回线跨电压故障分析方法,计算分析了跨电压不接地故障时测量阻抗的变化规律,得出其大小与故障点位置和两不同电压系统特殊相电源相角差有关的结论,并进一步指出其与接地故障下的测量阻抗区别及其原因。同时对非完全故障相的相间距离保护的动作情况进行了讨论,指出其存在误动的可能性。最后,在PSCAD中构建了500 kV/220 kV混压同塔四回输电线路模型,通过大量仿真实验,验证了理论分析的正确性。

混压同塔四回线路跨电压故障选相元件动作分析与对策研究

混压同塔四回线发生跨电压故障时,零序互感的存在会对各相故障电流产生较大的影响。针对混压同塔四回线路中发生跨电压不接地故障的情况,主要分析了故障相电流的特征及电流选相元件的动作情况,采用改进复合序网的方法求解故障电流。利用相量图详细讨论了跨电压故障的电流特征及其对相电流差突变量选相元件的影响。针对混压同塔线路跨电压故障可能存在的误选相问题,提出一种基于相电流差突变量与相电流突变量相结合的综合选相方案,以实现正确选相。基于PSCAD/EMTDC对混压同塔四回线的各类跨电压故障进行大量仿真实验,验证了理论分析的准确性。

750 kV/330 kV混压同塔四回输电线路“100 Hz”纯声分布规律研究

为了获取750 kV/330 kV混压同塔四回输电线路产生的“100 Hz”纯声分布规律,文中基于美国EPRI提出的大雨条件下单位长度导线纯声激发量计算公式,建立了750 kV/330 kV混压同塔四回输电线路纯声传播模型,并与宽频带噪声A计权声级进行对比分析,得到不同导线排列方式下、不同高度处以及考虑时间和空间的“100 Hz”纯声分布规律。结果表明:在混压同塔架设方式下,“100 Hz”纯声驻波关于中心线不对称;随着到中心线的距离增加,纯声驻波振荡衰减,且相邻波峰间的距离越来越大;同一位置处,纯声驻波随时间呈现周期性变化;不同高度处,纯声驻波的变化趋势不同,且幅值相差较大;不同排列方式下,纯声的幅值、相邻波峰间的距离均不同,其单调下降点均出现在距中心线600 m以外。