架空地线对同塔双回高压直流输电线路离子流场的影响

直流输电线路离子流场的计算中,针对外加电压、导线半径、线路高度等线路结构参数对地表电磁环境影响的讨论已很成熟,但针对架空地线半径、位置等因素影响作用的理论分析却并不多见。为此,基于Deutsch假设,编制程序计算了双极导线垂直排列试验线路地表合成场强,并与试验数据进行了比对,结果表明一致性很好。基于三沪二回典型输电线路结构,计算了极导线4种不同布置方式下的地表合成场强以及离子流密度,选出电磁环境较优的"+-/+-"布置方式用于讨论架空地线对地表电磁环境的影响。结果表明,对于不同的输电线路高度,地表电磁环境随架空地线位置变化趋势一致,且受位置变化影响极小。因此,在线路杆塔设计中,考虑防雷要求对地线位置进行调整时,无需考虑地线位置变化对线路下方电磁环境的影响。

架空地线预绞丝端口放电现象分析

当工频短路电流流经缠绕预绞丝的架空地线时,预绞丝端口存在放电现象,放电所产生的高温会影响地线的可靠性,有必要对预绞丝端口放电现象展开研究。对此,首先利用短路冲击电流试验平台复现工频短路电流流经预绞丝端口的运行工况;随后,开展基于小电流的预绞丝端口放电试验,进一步提取预绞丝端口放电过程的特征,结合短路冲击电流与小电流的预绞丝端口放电试验结果,对预绞丝端口的放电原因进行分析;最后,利用有限元法构建地线预绞丝端口的三维电磁场仿真模型,基于该仿真模型,分析预绞丝端口空气间隙的电场强度分布,并讨论不同预绞丝端口接触状态与电流大小对电场强度的影响。研究结果表明:预绞丝端口的放电取决于地线与预绞丝之间单个接触点所流经的电流大小,预绞丝端口放电现象容易发生于预绞丝端口第1排接触点附近的空气间隙。

光纤复合架空地线(OPGW)电力行业标准与其他标准的比较

光纤复合架空地线(OPGW)国际标准有IEC-60794-4-1和IEEE Std 1138;国内机械行业制定了JB/T 8999-1999行业标准;国家标准的报批稿已经完成,正在上报等待批准;目前该产品的电力行业标准DL/T 832-2003已由国家经济贸易委员会批准颁布,并于2003年6月1日正式实施。由于上述几个标准制定的时间和偏重的方向不同,因此各个标准在技术要求、检验规则和具体指标方面都有所不同。文中主要阐述了光纤复合架空地线电力行业标准的制定情况以及该标准与其他几个标准的主要不同点。

输电线路架空地线电能损耗特性测量及仿真

采用现场实测和仿真计算的方法对架空地线感应电流和电能损耗特性进行研究,实际测量广东电网多条典型110~500 kV线路架空地线损耗参数,包括地线感应电压和感应电流、沿线杆塔入地电流等,同时搭建ATP-EMTP仿真模型,对线路地线损耗进行计算。研究结果表明,仿真结果与实测结果基本吻合,该仿真模型用于研究架空地线损耗特性是可行的;架空地线逐塔接地时电能损耗较大;架空地线电能损耗大小与2条地线的接地方式、线路运行及结构参数有关。建议开展架空地线节能接地设计和应用,以大幅降低输电线路损耗。

输电线路架空地线取电系统电源变换模块仿真设计

为实现输电线路架空地线取电系统功能,设计出输出为12 V的系统配套电源变换模块。根据系统需求,设计了整流电路和电压变换电路,搭建了电路模型,分析了电路的输入输出特性,优化了电路控制信号脉冲占空比,从而得到相对稳定的直流电压源,该电源变换模块可以实现9 V～100 V交流输入到12 V直流输出的转换。通过设计优化电压变换电路将整流电路输出的直流电压进行转换,拟合出最优占空比随输入电压变化曲线,得到系统所需的12 V直流电源。

高压直流输电线路标称电场强度计算模型

针对高压直流输电线路的标称电场强度计算问题,以宜昌龙泉至常州政平的±500 kV高压直流输电线路为例,依据常用的简化计算方法,使用有限元分析软件COMSOL Multiphysics建立了四分裂导线–架空地线模型、单纯的四分裂导线模型和等效导线–架空地线模型。对3种模型进行仿真,并以四分裂导线–架空地线模型为参照,对比不同模型的标称电场强度分布。得出结论:架空地线对直流输电线路周围标称电场强度的影响很小,在工程应用中采用忽略架空地线的简化模型是可行;等效导线简化模型不适于分析线路附近的电场强度,但适于分析距离线路较远的区域且计算量大幅减少。

基于排列熵的绝缘架空地线直流融冰扰动与故障辨识

在覆冰过程中,地线脱冰容易导致绝缘地线出现短暂接地,进而造成直流融冰装置保护频繁动作。文中通过分析,指出脱冰导致的绝缘地线短暂接地会造成短时间内多次直流融冰装置极线上电气量扰动,而绝缘架空地线永久性故障不会造成此类电气量波动。基于上述电路分析,采用统计学排列熵方法刻画电压波形的整体变化趋势,有效避免了时频域分析易受到换流阀高频谐波干扰的问题,根据排列熵提取得到的电压变化趋势,以排列熵波形方差作为依据,对绝缘架空地线直流融冰扰动与故障进行辨识。根据昆北换流站融冰装置参数进行仿真建模,对所提辨识方法进行验证,仿真结果证明所提方法可靠有效,可利用排列熵方差对脱冰扰动与永久性故障进行辨识。

架空地线预绞丝端口断裂机理的试验分析

预绞丝端口可能会因工频短路电流流经架空地线时发生断股甚至断线,从而影响电网的安全稳定运行;因此,有必要探究架空地线预绞丝端口的断裂机理。分析一起发生在预绞丝端口的架空地线断线事故,提取事故样品特征并对断线机理进行初步推测。设计并搭建试验平台对缠绕预绞丝的架空地线施加工频短路电流,从而还原工频短路电流流经架空地线预绞丝端口时的实际情况,结合事故断线样品的分析结果与试验研究结果,总结架空地线预绞丝端口的断裂特征以及断裂机理。研究表明:当工频短路电流流经缠绕预绞丝的架空地线时,预绞丝端口会产生剧烈的放电现象(包括电火花放电和电弧放电),电流的热效应与放电的热量会使预绞丝端口出现局部高温,导致架空地线机械强度骤降,最终无法承受两侧的轴向拉力而发生断裂。所总结的架空地线预绞丝端口的断裂特征可为后续相应的防范措施研究提供参考与指导。

架空输电线路地线感应取电设计

针对架空地线因感应电而产生的损耗,设计了一种取电方式,来形成稳定的电源电压,供储能电池储电及在线监测、检修照明等装置直接使用。研究了架空地线的感应电原理,分析了架空地线感应取电的具体方式,对普通架空地线、OPGW光缆分别采用PT型取电方式和CT型取电方式。通过对感应取电电源装置现场运行的实验结果和误差分析,证明了该方案在实际运用中的稳定性、可靠性和有效性。

超高压绝缘架空地线高频通道的电气特性计算及高频传输特性分析

本文在电网内部结构电磁暂态分析的基础上，利用ＥＭＴＰ程序对绝缘架空地线作为高频载波通道在正常运行、短路、雷电、开关操作等情况下的电气特性及规律进行了较详细的计算分析。同时，用ＥＭＴＰ的ＭＡＲＴ１频率方法计算分析了参数随频率特性变化对通道传输衰耗的影响，得到了一些有益的结果。

架空地线绝缘装置对线路运维的影响分析

针对架空地线绝缘装置缺陷造成线路安全稳定性下降的问题,通过分析绝缘装置设计与安装过程中可能存在的缺陷,归纳出影响绝缘装置性能的因素有施工安装、自然因素、出厂设计、线路负荷、分段绝缘等,并提出治理与防范措施,以改善输电系统的暂态稳定性,提升运行安全性。

避雷线对特高压直流线路地面场和离子流场的影响

在Deutecsh假设的前提下,应用模拟电荷法对高压直流输电线路离子流场进行计算分析。考虑了避雷线对线路电磁环境的影响,具体分析了避雷线对导线表面电场、地面标称电场、地面合成电场、地面离子流密度的影响以及避雷线自身的高度和半径变化带来的影响。结果表明,实际的线路中,避雷线的存在对地面合成电场和地面离子流的影响很微弱,变化在1%以内,工程计算时可以忽略。