±500kV同塔双回直流线路极导线排列方式探讨

±500kV同塔双回直流输电由于输送容量大、占地少等因素在我国得到了推广应用。±500kV同塔双回直流极导线排列方式应综合考虑电磁环境、防雷性能、走廊宽度、电晕等因素并结合工程本体造价综合考虑。本文以溪洛渡送电广东±500kV同塔双回直流输电工程为例,从导地线表面场强、地面合成场强、离子流密度、可听噪声、无线电干扰、导线对地最小距离及走廊宽度、防雷性能等方面,对同塔双回直流线路几种极导线排列方式进行了综合比较分析。     

±800kV与±500kV同塔双回直流输电线路极导线布置方式研究

提出±800 k V与±500 k V混压同塔双回直流输电线路的极导线布置方案,对不同极导线布置方式下的电磁环境(导地线表面场强、地面合成场强、离子流密度)、线路最小对地高度与走廊宽度、线路防雷性能等进行计算分析,给出不同海拔高度下极导线布置方式的推荐方案。研究结果可为特超高压同塔双回直流输电线路的设计提供参考。     

±500kV柔性直流同塔三回架空导线布置方式

直流输电线路的导线布置对线路的电磁环境、走廊宽度和防雷性能等具有重要影响,很大程度上决定着线路的技术经济性。本文通过±500kV柔性直流同塔三回导线(含3组金属回线)的不同布置方式,采用有限元法计算电磁环境,行波法和击距法计算耐雷性能。经过技术经济分析,提出±500kV柔性直流同塔三回极导线采用垂直布置、金属回线采用倒三角布置,为±500kV柔性直流线路同塔三回的工程设计提供参考。     

±500kV三沪直流输电线路电磁环境测试分析

±500kV三沪直流输电线路极导线垂直排列方式在世界上首次应用于工程，系统了解这种导线布置方式下地面合成场强、无线电干扰等电磁环境水平，可为今后广泛应用于直流输电工程设计，以减小线路走廊宽度、满足电磁环境要求提供技术支持，故在±500kV三沪直流线路调试期间．依据环评标准测量了极导线垂直排列和水平排列线下的电磁环境参数。测量结果为：极导线垂直排列线下合成场强最大值为15kV／m．水平排列合成场强最大值为8．2kV／m（正极导线侧）；极导线垂直排列、水平排列正极导线投影20m处的无线电干扰值分别为51．0dB、53．3dB，这些参数均满足地面合成场强〈30kV／m，无线电干扰水平〈55dB的设计要求。     

±500kV三沪Ⅱ回同塔双回直流输电线路防雷分析

±500kV三沪Ⅱ回直流输电工程是我国首条同塔双回直流输电线路,同塔双回的特殊结构在节约输电线路走廊资源等方面有一定优势,但在防雷安全方面较单回直流输电线路有显著区别,极线布置和空气间隙直接影响到线路耐雷水平。为此,对±500kV三沪Ⅱ回直流输电线路的耐雷水平进行仿真计算,结果表明,线路的反击耐雷水平比较高;各种极线布置方式的反击耐雷水平和绕击耐雷水平存在差异;考虑导线-杆塔空气间隙后,线路的反击耐雷水平和绕击耐雷水平均有所下降,其中反击耐雷水平下降得更明显。对整条线路的雷击跳闸率进行估算,得出双正极在最上方的布置方式跳闸率最低。     

±500kV三沪直流输电线路电磁环境测试分析

±500 kV三沪直流输电线路极导线垂直排列方式在世界上首次应用于工程,系统了解这种导线布置方式下地面合成场强、无线电干扰等电磁环境水平,可为今后广泛应用于直流输电工程设计,以减小线路走廊宽度、满足电磁环境要求提供技术支持,故在±500 kV三沪直流线路调试期间,依据环评标准测量了极导线垂直排列和水平排列线下的电磁环境参数。测量结果为:极导线垂直排列线下合成场强最大值为15 kV/m,水平排列合成场强最大值为8.2 kV/m(正极导线侧);极导线垂直排列、水平排列正极导线投影20m处的无线电干扰值分别为51.0dB5、3.3 dB,这些参数均满足地面合成场强<30kV/m,无线电干扰水平<55dB的设计要求。     

±500kV同塔三回柔性直流输电线路的电磁环境EI北大核心CSCD

根据柔性直流电网多端友好接入和网络化的特点,以及走廊资源日趋紧张的现状,±500 kV同塔三回柔性直流线路需求日益迫切。在线路设计时,需要合理选择±500 kV同塔三回柔性直流输电线路的极导线排列方式和线路参数,以使线路的电磁环境满足环境保护要求。分别采用基于EPRI经验公式、CISPR经验公式以及叠加原理的可听噪声和无线电干扰计算方法,研究了同塔三回直流输电线路采用不同型号导线时的可听噪声和无线电干扰水平,确定了不同极导线排列方式下满足可听噪声和无线电干扰限值要求的最小导线。采用基于上流有限元法的合成电场数值算法计算分析了采用不同导线时同塔三回直流输电线路的地面合成电场,确定了不同极导线排列方式下满足地面合成电场限值要求的导线最小高度。针对在已有单回或双回直流线路上方增设双极直流线路使之变成同塔三回直流线路的工程需求,研究分析了增设前后直流线路电磁环境的变化规律,结果表明,选择合适的极导线排列方式,可使增设后形成的同塔三回直流线路的电磁环境满足限值要求。     

±800 kV同塔双回直流线路杆塔空气间隙的放电特性影响因素研究

文章通过模拟实验,对±800kV 同塔双回直流线路杆塔空气间隙放电特性的影响因素进行研究分析,结果显示,现有的同塔双回直流线路杆塔空气间隙放电特性影响塔身宽度计算公式,对于±800kV 同塔双回直流线路杆塔的实际情况并不适用,而均压环尺寸以及导线直流电场、杆塔导线至下横担间隙距离等,是影响±800kV 同塔双回直流线路杆塔空气间隙放电特性的主要因素。     

同塔双回交流线路改直流线路合成电场分析

随着用电负荷急速增长,电网输送容量也亟需提升。在一定条件下,将已有交流线路改为直流线路,既可提高线路的输送容量,又可大幅减小建设投资,受到国内外关注。将上流有限元法进行拓展,应用于同塔双回交流线路改直流线路后同塔多回直流线路合成电场的计算,模拟试验线段试验结果验证计算方法的有效性。考虑典型500 k V同塔双回交流线路改为±500 k V直流线路,对不同导线型号和直流线路极导线不同排列方式下的导线表面场强和地面合成电场进行计算,并对其特性进行分析。在此基础上,确定改造后直流线路经过非居民区和居民区时的极导线最小高度和线路走廊宽度。结果表明,对于采用常用导线的500 k V同塔双回交流线路,改为±500 k V直流线路,选择适当的极导线排列方式,可以使地面合成电场满足标准要求。     

750kV同塔双回输电线路相序排列方式的研究

同塔双回输电线路的相序排列方式对线路的电磁环境和防雷性能有较大影响。本文以750kV兰州东-平凉同塔双回输电线路为例,计算了同塔双回、每回竖直排列线路各种相序排列方式线路的导线表面场强、地面电场、无线电干扰、可听噪声、电晕损失、反击跳闸率等线路设计时需要重点考虑的参数。结果表明：两回线路以ABC／ABC和ABC／RAC相序排列时线路电磁环境最好、电晕损失最低;而ABC／ABC和ABC／ACB两种相序排列的双回反击跳闸率远高于其他相序排列方式。因此从改善线路电磁环境、降低电晕损失、改善防雷性能几方面出发,建议同塔双回、每回竖直排列线路尽量采用ABC／BAC相序排列方式。     

±500 kV同塔双回直流输电线路对地距离研究

依据现行±500 kV直流技术导则中导线对地距离要求,计算分析了其合成场强的大小。通过计算±500 kV同塔双回直流的合成场强,在与±500 kV直流技术导则要求的电磁环境一致的前提下,给出了推荐极性布置及导线下对地距离的推荐值：居民区14.0 m,非居民区11.0 m。     

500kV同塔4回线路无线电干扰和工频电场

针对输电线路走廊问题,计算了500kV同塔4回架空线路2种塔型6种导线排列方式的无线电干扰、地面电场分布及线路下方满足4kV/m电场位置与边导线间的距离,并与典型单回500kV线路进行了比较。计算分析表明:500kV同塔4回线路无线电干扰水平均能满足我国<55 dB的限值标准;合理布置导线,500kV同塔4回线下场强可控制到小于500kV单回线下的水平;从线路无线电干扰和工频电场影响考虑,与500kV单回线路相比,同塔4回架设并不会进一步恶化线下的电磁环境。     

同塔并架4回输电线路相导线排列方式研究

为研究相导线的排列方式,利用二维静电场有限元模型计算了500 kV同塔并架4回输电线路导线表面和线下距离地面1 m处电场强度,讨论了模型内、外边界长度的选取,对比几种典型相导线排列方式时导线最大平均场强、线路下地面上1 m处最大场强和线路走廊宽度的结果表明,相导线完全逆序不对称排列的方式较好。     

750kV同塔双回输电路相序排列方式的研究

同塔双回输电线路的相序排列方式对线路的电磁环境和防雷性能有较大影响.本文以750 kV兰州东一平凉同塔双回输电线路为例,计算了同塔双回、每回竖直排列线路各种相序排列方式线路的导线表面场强、地面电场、无线电干扰、可听噪声、电晕损失、反击跳闸率等线路设计时需要重点考虑的参数.结果表明:两回线路以ABC/ABC和ABC/BAC相序排列时线路电磁环境最好、电晕损失最低:而ABC/ABC和ABC/ACB两种相序排列的双回反击跳闸率远高于其他相序排列方式.因此从改善线路电磁环境、降低电晕损失、改善防雷性能几方面出发,建议同塔双回、每回竖直排列线路尽量采用ABC/BAC相序排列方式.     

±800kV/±500kV混压双回直流线路的电磁环境分析及改善研究

±800 kV/±500 kV混压双回直流输电线路可解决中国日益增长的电力需求和输电走廊资源紧缺的矛盾,但目前尚无建造和运行经验,研究其电磁环境具有重要工程指导意义。文中采用解析法、CISPR和BPA经验公式法等方法,计算了两种基本塔型及相应导线布置方式下的导线和地线表面场强、地面电场和离子流密度分布、线路最小对地距离和走廊宽度、可听噪声和无线电干扰等电磁环境相关指标,分析了不同因素(导线排列方式、导线高度、线间距离等)对电磁环境的影响,并与±800 kV直流单回线路和±500 kV直流双回线路的电磁环境进行了对比。结果表明,±800 kV/±500 kV混压双回线路在选择合适的塔型及导线布置方式下可基本满足电磁环境要求,且改变相应的线路参数能有效改善其电磁环境问题。     

不同海拔地区同塔双回±660kV直流线路杆塔空气间隙距离的选择

同塔双回±660kV直流输电工程直线塔布置型式在国内外尚属首次,其冲击放电特性与以往±500kV单回I串水平排列、±800kV单回V串水平排列时的冲击放电特性有很大差别。为解决我国宁东-山东同塔双回±660 kV直流工程杆塔空气间隙的选择和海拔修正问题,首先利用真型模拟塔头,对V型绝缘子串在不同夹角下的操作冲击和雷电冲击放电特性进行了试验研究,然后分别在低海拔地区(北京)和高海拔地区(西宁),对±660kV同塔双回直线塔头进行了冲击放电特性试验,得到了海拔2000m及以下地区的海拔校正系数。最后,结合宁东-山东直流输电工程的实际情况,在1.8pu操作过电压下,对于海拔1000m及以下地区,±660kV同塔双回塔头的上层空气间隙距离建议为4.8m,下层空气间隙距离建议为4.9m;当海拔为2000m时,这2个距离分别建议为5.4m和5.5m。     

±800kV同塔双回直流线路杆塔空气间隙的放电特性影响因素研究

±800 kV同塔双回线路电压等级较高,且杆塔形状和杆塔尺寸较±500、±660 kV直流输电线路杆塔都有很大差别,因此其空气间隙的放电特性有不同特点。为选择合适的±800 kV同塔双回直流线路空气间隙距离值,对影响±800 kV同塔双回输电线路杆塔上、下层空气间隙冲击放电特性的因素进行了真型尺寸模拟试验研究。研究了下层塔身宽度对杆塔下层间隙操作冲击放电特性的影响,均压环尺寸对直流V串塔头空气间隙放电特性的影响,直流运行电压对塔头间隙冲击放电特性的影响,±800 kV同塔双回输电线路杆塔下横担对上层间隙操作冲击放电特性的影响,并校核了下横担到上导线距离减小后杆塔的耐雷性能。研究结果表明:原有的塔身宽度对间隙操作冲击放电影响的修正公式已不适用于±800 kV同塔双回直流线路塔头;均压环尺寸大小与放电电压正相关;导线直流电场对间隙的放电路径有明显影响,但对放电电压影响不大;杆塔上导线到下横担的间隙距离可适当减小,但间隙距离减小后,杆塔的反击耐雷性能及绕击耐雷性能都略有降低。该研究结果可用于指导±800 kV同塔双回输电工程的设计。     

同塔四回输电线路的电磁场分布研究

为减小输电线路的走廊,减低线路的工程造价,同塔多回的输电线路型式逐渐成为今后线路建设的趋势。以330kV同塔四回输电线路设计为例,分析了可能的同塔四回杆塔模型,并列出了相应的的各种导线排列方式。根据不同的导线排列方式,计算分析各种导线排列方式下的线路对地场强、导线表面场强和磁感应强度。分析表明,线路各回路及相序布置不同,产生的地面场强和磁感应强度的大小也不同。从磁感应强度和自然输送功率的角度分析,其最佳导线排列方式和对电场强度分布最有利的导线布置形式基本一致。     

同塔双回直流输电系统过电压特性研究

对于同塔双回直流输电系统,考虑到其线路之间的电磁耦合,一极发生故障将同时在健全极线感应出过电压,对正常运行极的换流站设备和线路造成影响,因此笔者认为对同塔双回直流输电系统换流站的过电压特性的研究是同塔双回直流输电工程设计的核心技术环节。为了进行具体的研究分析,笔者以溪洛渡±500 kV同塔双回直流输电工程为例,结合此工程主回路设计方案,利用PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件,对±500 kV同塔双回直流输电工程的各种过电压特性进行系统研究。通过系统模拟仿真,综合分析避雷器限压作用的影响,这些研究对于防范类似故障的发生以及处理等具有一定的借鉴意义。     

±800kV直流输电线路的导线选型研究

分裂导线选择是发展特高压直流输电工程的关键技术之一，对±800kV直流输电线路的设计、保护环境和控制工程投资至关重要。采用国际公认的、经过实际工程验证且广泛使用的计算分析方法，研究了±800kV直流输电线路的结构参数(导线分裂数、子导线截面、导线分裂间距、极导线对地高度和极导线间距)对合成电场、离子流密度、可听噪声和无线电干扰场强的影响；对±800kV直流输电线路的电磁环境进行了预测分析。根据电磁环境限值、电磁环境预测分析结果等，确定了±800kV直流输电线路的导线结构。