1000kV皖南—浙北特高压交流线路静电感应电压分析

为合理选择特高压交流线路参数测试设备,确保测试人员和试验设备安全;同时为有效开展测试结果的干扰分析,有必要分析1 000 kV特高压交流线路上的静电感应电压。调查了1 000 kV皖电东送特高压交流输电线路皖南—浙北段邻近±800 kV、±500 kV直流线路分布情况,分析了±800 kV、±500 kV直流线路在特高压交流线路上产生静电耦合电压的影响因素,仿真计算得到了邻近直流线路在1 000 kV特高压同塔双回线路上产生的感应电压。结果表明:皖南—浙北段特高压交流输电线路平行于多条±800 kV、±500 kV直流线路。邻近直流线路单极运行时,特高压交流线路上的感应电压为8~70 kV,明显高于双极运行时的感应电压0.5~10 kV。邻近直流线路单极运行时,随着接近距离的增加,特高压交流线路上感应电压的减小速率很缓慢,明显小于双极运行情况;最近距离由50 m增加至200 m时,单极运行工况下的感应电压减小约10%,而双极运行工况下的感应电压几乎减小至0。由于不同相别导线的位置差异,各相导线上的感应电压值存在明显差异;邻近直流线路单极运行时,不同相别导线感应电压的最大值、最小值相差4~7倍。研究结果为1 000 kV同塔双回线路参数现场测试提供了重要参考。     

邻近线路对皖电东送特高压线路工频参数测试的影响

调查了1 000 kV皖电东送特高压输电线路邻近线路分布情况,提出了邻近线路在特高压线路上产生感应电压的计算方法,分析了土壤电阻率及平行接近距离对交流线路产生感应电压的影响规律,仿真计算得到了邻近线路在特高压线路上产生的感应电压值,并与现场测试结果进行了对比分析。结果表明:皖电东送特高压同塔双回交流输电线路跨越、平行于多条?800、?500 kV直流及500 kV交流线路;特高压线路上的容性感应电压和感性感应电压均随着平行接近距离的增加而减小;容性感应电压的减小速率较快,感性感应电压的减小速率相对缓慢。土壤电阻率的变化对特高压线路上的容性感应电压几乎没有影响;而感性感应电压值随着土壤电阻率的增加而增大。皖电东送特高压线路上感应电压具有"静电感应电压较高,电磁感应电压相对较低"的特点。     

交流1000kV与500kV/220kV同塔四回线路的潜供电流问题研究

同塔四回线路回路多、间距小,线路间电磁耦合作用更强,使得潜供电流问题更加突出。针对这一问题,分析了同塔四回线路潜供电流产生机理,采用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP建立了交流双回1 000 kV和500 kV/220 kV线路同塔四回线路的模型并计算得到多种运行方式下各电压等级线路的潜供电流与恢复电压。结果表明,500 kV/220 kV线路对1 000 kV线路潜供电流及恢复电压影响较小,但1 000 kV线路对500 kV/220 kV线路影响较大。在此基础上提出各电压等级线路的单相重合闸的推荐时间。可作为交流特高压跨电压等级同塔四回线路工程设计和建设运行的技术参考。     

1000kV河泉线输电线路带电作业安全防护研究

随着特高压输电网建设速度加快,1 000 kV交流特高压输电线路逐步成为跨区电网主要能源通道,为提高其供电可靠性,减少临停次数,特高压输电线路带电检修至关重要。1 000 kV交流特高压输电线路电压等级高、电场强度大、杆塔高大,增加了带电检修的难度。通过分析1 000 kV河泉线进电场方式,校核带电作业安全距离,阐述了屏蔽服和电位转移棒的重要性,达到特高压带电作业安全防护的目标。     

直流偏磁作用下特高压交流电网谐波分布特性分析

地磁暴引起的地磁感应电流（GIC）会对特高压电网、电力设备造成严重危害,甚至导致大面积停电,因此研究GIC对特高压交流电网危害及电网谐波特性具有重要意义。通过绕组间的关系及主漏磁通的影响,采用PSCAD/EMTDC仿真软件建立特高压自耦变压器模型并验证了其准确性。以三华电网全节点模型中的1000 kV电压等级为例,搭建了1000 kV特高压交流电网仿真模型,根据仿真分析了在直流偏磁作用下特高压自耦变压器的谐波特性、1000 kV等级交流电网中谐波电流的分布及其传播特性。     

基于地电场实测数据的广东电网地磁感应电流计算

在电网规划设计中,合理规划和科学安排接入变电站馈电线路的方向及数量是防御电网地磁暴灾害的有效措施之一,准确计算电网的地磁感应电流（geomagnetic induced current,GIC）是电网规划防灾的基础。根据子午工程地电场实测数据和广东500 kV电网的网架结构,构建了计算广东电网GIC的全节点模型,完成了2014年9月12日地磁暴事件中电网GIC的理论计算。通过对比计算数据与实测数据,表明利用地电场实测数据计算电网GIC的方法比利用地磁数据计算电网GIC的方法更好,建议加强对地磁暴感应地电场的监测力度,为防御地磁暴灾害提供数据及服务。     

特高压技术动态

从2004年开始,我国仅用4年时间,建成了目前世界上运行电压最高、技术水平最先进、拥有自主知识产权的交流输电工程——1 000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程,并于2010年8月12日通过国家验收,标志着我国在远距离、大容量、低损耗的特高压输电核心技术和设备国产化上取得重大突破,进入了特高压交直流混合电网运行时代。与500 kV超高压电网相比,特高压电网可以解决我国现有电网输送能力不足的问题,有助于提高输电效率、降低线路损耗、减少投资成本、节约土地资源。     

特高压交流输电线路工频电磁环境分析

随着特高压交直流输变电工程建设的逐渐开展,该电压等级下线路走廊附近电磁环境越来越受到人们和环境部门的重视。以晋东南—南阳—荆门1 000 kV单回交流输电线路为例,利用ANSYS有限元分析软件对不同导线布置情况下输电线路附近的电场和磁场分布进行了建模分析。研究表明,1 000 kV特高压单回交流输电线路附近电磁场满足相关标准要求。     

特高压交流输电线路下人体遭受辐射的评估

应用有限元分析方法计算了1 000 kV特高压交流水平输电线路下方人体模型内的感应电场效应,对比了输电线路下方人体双脚接触地面和人体双脚与地面绝缘2种情况下,人体模型内部感应电场强度和感应电流密度的分布;并计算了人体双脚与地面绝缘情况下,导线距地不同高度时人体模型内感应电场强度和感应电流密度的最大值。该研究结果以期能较真实地反映特高压交流输电线路下方人体遭受辐射的情况。     

1000kV特高压变压器的GIC无功效应分析

地磁暴导致变压器损毁及电网事故的原因是输电线路的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)流经变压器的次生干扰所致,尤其1000 kV特高压变压器的GIC响应机制及大电网中的GIC无功(GIC-Q)效应是制定防御地磁暴灾害的策略迫切需要解决的问题。根据2017年9月8日地磁暴侵害山东昌乐站1000kV特高压变压器高中压侧的无功功率的实测数据,以及山东安丘地磁台的地电场实测数据,推导建立了基于变电站同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)量测无功数据和地电场数据计算、验证1000 kV特高压单相自耦变压器的GIC-Q扰动的模型,完成了2017年9月8日地磁暴GIC侵害昌乐站1000 kV变压器的GIC-Q扰动的理论计算。对计算结果的分析表明,利用PMU量测无功数据能有效计算分析变压器的GIC-Q扰动,这对基于电网调度运行防御地磁暴电网灾害具有重要的意义。     

交流1 000 kV同塔双回线路电气不平衡度研究

依据现行国家标准、规程、规范,依托1 000 kV锡盟—南京特高压交流工程,参考国内750 kV、500 kV同塔双回输电线路的研究成果及运行经验,通过分析计算线路电气不平衡度,确定1 000 kV锡盟—南京特高压交流输电线路采用1个整循环的换位方式。文中还研究了线路长度、换位点、导线对地距离、线间距离、输送功率运行电压对线路不平衡的影响,并与750 kV、500 kV线路的不平衡度进行了比较,给出不同电压等级线路在达到限值要求时的线路长度。该研究成果可应用于工程设计。     

继电保护通讯(七十)

【特高压电网需要研究的课题】针对我国即将启动的1 000 kV特高压电网示范工程,继电保护和系统稳定方面的专家提出了研究课题。1在继电保护方面(1)继电保护装置和自动化设备电磁场抗扰度能力的研究。尽管特高压输电网产生的电磁场与目前超高压输电网产生的电磁场没有严格的区别,但随着电压等级的提高其强度势必增加。因此,要求进一步研究这些设备电磁兼容问题,提出电磁兼容的试验标准。(2)特高压电网无疑对继电保护和自动化设备的安全性及可靠性要求更高,研究系统稳态和暂态过程与500 kV、750 kV电网的区别,以及故障切除时间与系统稳定性…     

磁暴对我国特高压电网的影响研究

随着我国长距离输电的发展,江苏、广东等地曾多次发现磁暴在电网中产生了较大幅度的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC),有可能对电网造成危害。文章通过对电网GIC监测数据和地磁数据进行分析,指出除磁暴强度外,大地电性结构、电网结构与参数也是影响GIC水平的重要因素;借助磁暴产生GIC的物理模型并根据特高压电网线路电阻小、输电距离长、采用单相变压器等特点预测未来特高压系统中的GIC干扰问题将更加严重;根据2010年我国特高压规划建立了电网的等效模型,利用典型磁暴感应出地面电场的数值初步估算了各变电站的GIC水平;最后对目前研究中有待解决的关键问题进行了总结,并结合我国国情提出了解决方案。     

日本1000kV特高压送电线路设计介绍

目前我国送电线路的最高电压等级为500kV,而近年来有许多国家已对特高压(1000kV及以上)送电线路进行了研究和设计、施工,并取得了显著的成果。表1所列为世界各国特高压送电线路的标准电压和送电距离。     

特高压电网对福建电网安全稳定影响研究

分析了交、直流特高压电网对福建电网安全稳定的影响,研究了特高压交流电网、特高压直流系统发生故障时福建电网的安全稳定性以及受端换流站附近交流电网单一或严重故障对直流系统的影响及系统安全稳定水平。分析了特高压电网对福建电网短路电流和无功补偿的影响以及1 000 kV/500 kV电磁环网的解环等问题。结果表明：大容量直流输电系统单极/双极闭锁后主要问题是引起局部500 kV网架过载;交流特高压线路单一乃至个别多重故障情况下福建电网均能保持稳定运行。福建电网具有较大的抗扰动能力。     

淮南至上海的电力“高速公路”——1000kV特高压电网即将建设

特高压电网是指交流1 000 kV、直流± 800 kV及以上电压等级的输电网络,由于其单线输送电量是普通电网的2至3倍,有电网“高速公路”之称。我国水电和煤电资源多分布在中西部, 全国2／3的用电负荷却分布在东部,需要大规模     

±1 100 kV特高压直流输电换流阀运行试验研究

随着电网电压等级和传输容量的提高,特高压直流输电工程的电压等级也随之提高, 研发更高电压等级、更高容量直流输电线路及相关设备的需求也更加迫切。为此,国网智能电网研究院完成了±1100 kV特高压直流换流阀的研制。对±1 100 kV特高压直流换流阀运行试验项目和实际试验参数进行全面介绍,阐述了换流阀合成试验方法,并展示了试验波形。试验结果表明,该±1 100 kV/5 000 A特高压直流换流阀样机顺利通过试验考核,设计合理。     

同塔架设的220 kV/500 kV输电线路感应电流与感应电压仿真分析

以河南电网500 kV郑州-郑州东/220 kV中牟-郑州东同塔多回输电线路为实例,建立了同塔多回输电线路模型,研究同塔多回输电线路之间的感应电压和感应电流。在上述条件下进行了电力系统数字仿真,通过计算分析,得出了不同电压等级输电线路同塔架设时各回路间感应电压和感应电流的一般规律,并对500 kV郑州-郑州东、220 kV中牟-郑州东同塔多回输电线路接地刀闸参数的选择提出了要求。     

淮浙沪特高压线路输电线路感应问题研究

以浙北—沪西线路为例,对皖电东送特高压输电线路的感应问题进行了建模分析研究,介绍了仿真计算的条件,详细阐述了特高压输电线路对其500 kV平行线路的感应电压和电流的影响;同塔双回特高压线路一回运行时对其500 kV平行线路的感应问题及同塔双回线路间的静电感应问题。     

特高压输电线路工频电场的数值仿真研究

1 000 kV特高压交流输电是中国目前电压等级最高的交流输电方式,其周围的电磁环境及其对人体的影响也成为人们日益关注的对象。笔者基于模拟电荷法,并考虑高等级电压会产生电晕放电这一情况,建立计算模型。仿真结果表明,电晕放电现象对地面工频电场有一定加强作用。结合实地测量,验证了该算法的正确性和有效性。最后仿真计算了特高压单回、双回输电线路的地面工频电场分布,研究了子导线半径、分裂间距、相间距、线路高度、输电线相序等参数改变时,地面电场强度的变化情况,提出了几种降低工频电场的方法。