Study on Adoption of 750 kV Voltage Class in Northwest China Power Network

This paper introduces the selection and scheme demonstration of higher voltage class in Northwest ChinaPower Network, and conclusions made by main research institutes and experts’ comments.[

一起750 kV变压器出厂试验局放超标现象的分析和处理

出厂长时感应耐压带局放测量试验中,某台750 kV变压器在1.5U m√3电压下中压绕组出现局放严重超标的现象。为准确判断局放超标原因并进行处理,采用外部判断、分组定位和解体点检的方法最终确定局放点位于变压器励磁线圈与调压线圈之间,局放原因为绝缘件内部存在气隙。根据原因分析结果,采取更换励磁线圈和调压线圈间所有绝缘件并对器身及装配工艺部件进行全面检查的处理方案,经处理后该变压器出厂试验复试和现场特殊交接试验均顺利通过,局放超标原因分析及处理方案效果得以验证,对后续此类现象分析和处理提供借鉴。

Northwest China covered by 750-kV power grid

Being abundant in hydropower, coal, wind energy and solar energy etc., Northwest China is an important energy base with great potential. In recent years, along with the vigorous development of the energy base,

基于ANSYS Maxwell的750kV自耦变压器直流偏磁仿真

为研究西北电网750kV变压器遭受直流偏磁的影响,基于有限元原理使用实际750kV自耦变压器参数建立了场路耦合模型,并根据自耦变压器高中压绕组电气连接特点,考虑偏磁直流电流不同流通路径和大小,对750kV变压器励磁电流的变化和内部磁场分布进行了仿真分析。结果表明:励磁电流和低次谐波会随着直流偏磁增加而急剧增加,不同情况下变压器铁芯铁轭部分磁感应强度变化最为明显;同时单侧旁轭上的调压绕组流过的偏磁直流电流越多,铁芯左右侧不对称饱和程度越严重。相关结论为考虑直流偏磁时750kV自耦变压器的设计和维护提供了参考。

750kV交流输电线路的工频及操作过电压

750kV输电线路分布电容大、波阻抗较小,线路的工频过电压及操作过电压比一般超高压线路更为严重,为了合理确定绝缘配合,有必要对其各种过电压进行研究。结合西北地区官亭-西宁750kV输变电工程,分析了电抗器中性点电抗与潜供电流、恢复电压的关系,通过计算确定了中性点电抗的取值,保证了单相重合闸的成功率。研究了各种运行方式下的工频过电压及合闸操作过电压,包括三相合闸、单相自动重合闸过电压,同时分析了金属氧化物避雷器(MOA)、断路器并联电阻等措施对过电压的抑制效果,并与实际测量结果进行了比较。在此基础上,改变线路输送容量、线路长度及保护配置方案,对750kV交流输电线路取消合闸电阻的条件进行了研究。通过电磁暂态程序(EMTP)的仿真计算表明,线路两端装设电抗器后,工频过电压符合我国关于超高压线路工频过电压的要求。同时采用线路两端装设MOA和断路器装设并联电阻的方法,可以有效降低操作过电压,而且对MOA和并联电阻热容量要求不高。当线路输送功率为700MW,线路长度<60km时可以取消断路器合闸电阻,仅靠线路两端的MOA就可将操作过电压限制到线路设计水平以下。若沿线路增加一组MOA,满足同样的过电压要求,线路允许长度可达380km。

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。

西北750kV电网动态稳定特性分析和控制策略

分析了西北电网在2008年750kV骨干网架初步形成后西电东送方式下的动态稳定特性,并与目前西北电网的状况进行了比较。基于时域仿真法和小干扰稳定分析,以及Prony分析和留数法提出了西北750kV电网PSS配置及其参数优化整定方案。用中国电科院电力系统综合分析程序对750kV系统的稳定性进行了仿真计算,结果表明750kV骨干网架将提高西北电网的动态稳定性,但由于750kV网架还比较薄弱,当陕甘断面上的750kV联络线退出运行时,存在阻尼不足问题,可能诱发低频振荡,需要在电网中装设PSS以保证系统的安全稳定运行。结果表明了所提方案的有效性。

电磁环网条件下西北750kV电网运行方式的研究

随着西北750kV电网的建成投运,原有330kV网架将与新出现的750kV线路形成电磁环网。文中研究了2008年底西北750kV骨干网架初步形成后,750/330kV电磁环网运行方式对系统安全稳定性的影响。静态安全分析和稳定计算结果表明,在未形成坚强的750kV网架结构前,合环运行比解环方式更有利于提高西北电网输送能力和稳定水平。针对合环运行可能出现的系统振荡、输送受限等问题,提出通过加强安稳装置配置、研制遮断容量更大的断路器、优化运行方式和网架结构等措施来保证系统的稳定运行。

乌北—吐鲁番—哈密750kV输电线路工频过电压研究

超高压电网的工频过电压是确定系统绝缘水平的重要依据。750 kV输电线路电阻和电感较小、分布电容大,线路较长,工频过电压比一般超高压线路更为严重。笔者以乌北—吐鲁番—哈密750 kV输电系统为背景,利用电磁暂态程序(EMTP)计算了线路的潜供电流、恢复电压,以及各种运行方式下的工频过电压,并对线路两端高抗限制工频过电压的效果进行了研究。研究表明,乌北—吐鲁番线路、吐鲁番—哈密线路的恢复电压和潜供电流符合工程要求,高抗中性点小电抗取值合适,保证了单相重合闸的成功率。线路两端装设电抗器后,工频过电压符合中国关于超高压输电线路工频过电压的要求。

750kV长线路中间动态无功补偿的研究

分析了长距离输电线路中无功补偿的效果。首先采用线路的分布参数两端口模型推导了线路电压分布公式,然后分析了输送功率与输送距离和线路电压分布的关系,指出长线路中间无功控制有利于减少无功潮流,降低网损以及增送有功功率,并使输电线路母线电压不超过允许值。最后分析了无功控制设备在长距离输电线路中的最优安装位置,当两端电气强度不等时,最优位置应偏离中点。

750kV可控高抗应用中需注意的问题及对策

可控高压并联电抗器(简称可控高抗)可以起到限制过电压和协调无功平衡的作用,有助于提高系统稳定性和运行经济性,在国内外超高压及特高压电网中均有较好的应用前景。以国内规划建设的拟采用同塔双回紧凑型输电技术的某750kV输变电工程为例,分析了装设可控高抗对系统工频过电压、甩负荷操作过电压、潜供电流和恢复电压等造成的影响,并提出了相应对策。

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。

可控高压电抗器应用于西北750kV电网的仿真分析

提出在连接西北主网与新疆电网的哈密—永登750kV输电通道上配置可控高压电抗器,提高潮流调控能力,更好地限制工频过电压和潜供电流。基于2010年和2020年的西北电网750kV输电系统运行方式,分析了可控高压电抗器对系统长期运行经济性和动态品质的影响,评估了可控高压电抗器所能带来的经济效益。结果表明,可控高压电抗器能改善系统的稳态、机电和电磁暂态特性。指出:综合系统运行经济性、安全性和控制灵活性等方面因素,可以将可控高压电抗器配置在750kV张掖站。

基于信息融合的750kV电网二次设备状态评估

针对单一状态评估方法不能全面有效利用750 kV电网二次设备多种运行信息的问题,提出了基于信息融合的750 kV电网二次设备状态评估方法。利用自检信息,通过模糊综合评价法实现设备的状态评估;利用运行状态信息,通过马尔科夫预测法实现设备的状态评估;利用隐藏故障数据,通过隐藏故障判断实现设备的状态评估。在此基础上,通过DS证据理论将三种评估方法的评估结果进行融合,得出最终的评价结果。仿真结果表明,与单一评估方法相比,基于信息融合的状态评估结果更符合750 kV电网二次设备的实际运行状况。

关于西北750kV电网最高运行电压的建议

分析了国外 75 0 k V电网的建设现状 ,回顾了我国 330k V和 5 0 0 k V电网最高运行电压的确定过程及主要依据 ,据此提出了西北 75 0 k V电网的最高运行电压应选择为 80 0k V,通过技术经济分析 ,认为选择 80 0 k V较 787k V更为经济 。

750kV系统及大电源接入对昌吉电网的影响

基于国家电网公司特高压电网发展规划和新疆"十二五"电网规划,以2012年昌吉规划网架为基础,从潮流分布、静态安全、暂态稳定性、短路电流水平、220 kV供电分区模式等方面,对750 kV系统及大电源接入对昌吉电网的影响进行了研究。梳理了电网安全稳定的薄弱环节,对2015年目标水平年昌吉规划网架进行短路电流和暂态安全稳定性校核,并对昌吉地区初步规划的电网适应能力进行了评价。计算结果将为地区电网规划和运行工作提供参考。

甘肃中部750/330 kV电磁环网解环研究

750/330 kV电磁环网的存在不利于电网安全稳定经济运行。研究了甘肃中部750/330 kV电磁环网对甘肃电网的不利影响,通过供电平衡、潮流分布、短路电流等技术经济比较,提出了甘肃中部750/330 kV电磁环网的解环时机和方案。解环后的仿真计算表明,甘肃电网的各项运行指标得到了明显改善。

三相重合时序对750kV输电线路合闸过电压的影响

发现三相重合闸投入时序对750kV输电线路的合闸过电压有较大影响。为此,分别基于无补偿和两端经并补补偿的750kV输电线路分布参数模型,对三相重合于三相、单相故障时的过电压水平进行了详细解析,藉此从抑制合闸过电压的角度提出了重合闸时序的整定策略。1)合于三相瞬时故障时,合闸顺序与计划性合闸一致。①无补偿线路应由大电源侧先重合;②而两端经并补补偿线路,补偿度小于文中给出的临界补偿度时,由大电源侧首先重合可降低合闸过电压。2)而合于单相故障时,情况较为复杂。①对于无补偿线路,分闸顺序由故障点与系统和线路电抗的关系决定,由小电源、远故障点侧首先分闸,可降低线路重合前残压;大电源、近故障点侧首先重合,可减小重合闸过电压;②对于经补偿线路,线路两端电源容量、故障点位置和补偿度均会影响三相重合闸过电压峰值,补偿度小于临界补偿度时,应由大电源、近故障点侧首先重合,反之,应由小电源、远故障点侧先重合;近故障点与大电源未在同侧时,合闸顺序由实际工频电压升高系数与单相接地引起的电压升高系数2者乘积的大小决定。大量PSCAD仿真表明重合时序整定策略正确、有效。

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。

750kV输电线路电磁环境水平分析与研究

通过分析研究西北—新疆750 kV联网工程中甘肃和哈密境内的750 kV输电线路正常运行时产生的工频电磁场、无线电干扰、可听噪声影响,了解掌握750 kV输电线路在不同架线方式下(单回架设、同塔双回架设)的电磁环境污染水平,为今后750 kV输电线路的设计、运行和管理提供理论依据和数据基础。