耦合地线对交直流同塔输电线路电气特性的影响及规律分析

为充分利用架空线路走廊,交直流同塔输电将是电网未来发展的趋势,开展同塔交直流线路间电磁耦合干扰研究具有重要意义。建立了双回交流与单回直流同塔输电线路耦合模型,计算分析了在直流线路下方架设耦合地线时,耦合地线根数、耦合地线与直流线路垂直间距、耦合地线横向位置、耦合地线横向间距以及耦合地线排列方式等因素对直流线路上感应电压的影响。研究结果表明:耦合地线根数越多,屏蔽效果越好,耦合地线根数达到一定数量时,屏蔽效果将趋于饱和;耦合地线距离直流线路越近,屏蔽效果越好;耦合地线水平排列时,屏蔽效果最好。     

同塔双回直流输电线路的感应电压仿真研究

随着对输电能力需求的扩大,同塔双回输电技术不仅在交流输电领域应用广泛,而且在直流输电领域也逐渐得到了应用。针对同塔双回直流输电线路之间电磁耦合带来的感应电压问题,采用雷电流仿真模型、杆塔多波阻抗模型和绝缘子先导闪络模型。并建立雷电绕击故障计算模型和接地故障计算模型,对不同运行电压、导线排列方式、土壤电阻率以及排列间距等对同塔双回直流输电线路感应电压的影响进行分析,以溪洛渡直流工程为参考．研究在不同运行方式、输送功率以及加装线路避雷器情况下,同塔双回线路间的电磁耦合特性。在对溪洛渡工程实例采用ATP—EMTP进行仿真的基础上,分别对雷电绕击和接地故障2种情形下的感应电压进行计算。比较并得出了影响线路间感应电压的主要因素。     

共走廊同塔交直流输电线路电磁耦合分量的计算分析

为了充分利用架空线路走廊,交直流同塔输电将是电网未来发展的趋势,开展同塔交直流线路间电磁耦合干扰研究具有重要意义。利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了双回交流与单回直流同塔输电线路耦合模型,研究了交流线路不同排列方式、导线相序和运行状态对直流线路电磁耦合的影响,计算了耦合地线以及耦合地线根数变化对直流线路电磁耦合的屏蔽效果。研究结果表明:交流线路呈倒三角且相导线采用ABC/ACB相序排列时,直流线路上的电磁耦合分量较小;交流线路故障严重破坏了电气参数的平衡,导致直流线路电磁耦合分量变大;耦合地线根数越多,屏蔽效果越好,耦合地线根数达到一定数量时,屏蔽效果将趋于饱和。     

特高压直流对同塔交流线路的过电压影响分析

随着我国电力工业的发展,特高压直流输电凭借其在远距离输电上的优势而成为我国特高压发展的重要方向。局部地区电力走廊紧缺,使交直流同塔架设输电线路成为必然。当交直流导线同塔架设时,将在导线间产生很强的电磁耦合。主要研究特高压直流线路故障对同塔架设交流线路过电压的影响。根据规划中的锡盟—上海交直流同塔多回输电线路相关数据,采用电磁暂态程序建立了详细的直流换流站模型以及交直流同塔架设输电线路模型,研究了特高压直流输电线路故障对同塔架设的超高压交流线路的影响,并分析了不同故障类型、运行工况、耦合段线路长度、耦合段位置等因素对交流感应过电压的影响。结果表明,交流线路上的感应过电压幅值在交流线路绝缘水平允许范围内;直流发生接地故障时,交流线路通过耦合作用在直流故障弧道产生潜供电流。分析了交流线路不同换位方式对直流线路潜供电流的影响,并对限制措施提出了建议。     

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。     

500 kV交直流同塔输电线路感应电压和电流的多因素分析北大核心CSCD

文中以500 kV张北柔直输电线路工程为研究对象,构建5因素3水平的L16(35)正交试验方案,利用PSCAD/EMTDC软件搭建感应电压与电流的仿真模型,分析了导线排列方式、交直流回路间垂直距离、直流极导线间水平间距、回流线等导线布置方案对带电回路在停运检修线路上感应电压与电流的多因素相互影响程度及规律。结果表明:交直流线路采用上下两层均平行布置时,各感应分量最小,且两极线间感应分量差值亦最小;回流线可降低检修线路上感应电压与电流约35%;影响静电耦合分量因素的因子主次顺序为:垂直间距、运行电压、极导线间水平间距、运行电流;影响电磁耦合分量因素的主次顺序为:运行电流、垂直间距、运行电压、极导线间水平间距;土壤电阻率对停运检修线路的影响可忽略不计。针对静电耦合分量与电磁耦合分量分别提出了不同的优化措施。这为交直流同塔混压共架线路运行、设计以及检修作业方式和人员防护提供依据。     

并行多回交直流输电线路检修作业时稳态感应电压计算与分析

同走廊架设多回交直流输电线路可节约土地资源,但多回交直流输电线路相互之间存在静电和电磁耦合。研究并行走廊内各回线路稳态感应有利于线路检修作业安全。通过电磁暂态计算程序建立湖州多回并行走廊内的6条超、特高压交直流输电线路计算模型,计算了特高压交流线路与超、特高压直流线路之间的耦合影响,分析了带电和停电检修作业时在交直流线路不同运行方式组合下各检修线路静电和电磁感应电压的幅值和分布。结果表明,湖州地区并行多回交直流线路之间稳态感应电压对目前规程规定的带电和停电检修作业方式和工具的影响可以不予考虑。     

淮南～皖南～浙北～沪西1000kV交流同塔双回线路架空地线感应电压和感应电流仿真分析

用EMTP仿真计算了淮南～皖南一浙北～沪西1000 kV交流同塔双回线路架空地线感应电压和感应电流,并对架空地线上的感应电压、电流的影响因素进行分析.具体仿真计算得出大、小运行方式下不同运行状况的特高压同塔双回线路架空地线的感应电压、电流的幅值.分别仿真分析了相序排列、地导线间距、线路负荷以及绝缘地线分段长度等因素对架空地线感应电压、电流的影响.研究结论可为特高压输电线路检修与带电作业,以及感应电压、电流的利用等方面的工作提供借鉴.     

高压交直流输电线路平行架设时的电场线轨迹

提出了一种电场线轨迹数值求解的一般方法,此方法可以有效地描述高压输电线路情况电场线的完整轨迹.采用该方法得到了极导线水平排列和垂直排列高压直流线路的电场线分布.分析了交流输电线路电压和交直流输电线路间距的变化对直流线路电场线轨迹影响,结果表明,交流线路工作电压越高,对直流线路电场线轨迹影响越大;交直流线路间距越小,对直流线路电场线轨迹影响越大.     

淮南～皖南～浙北～沪西1 000 kV交流同塔双回线路架空地线感应电压和感应电流仿真分析

用EMTP仿真计算了淮南～皖南～浙北～沪西1 000 kV交流同塔双回线路架空地线感应电压和感应电流,并对架空地线上的感应电压、电流的影响因素进行分析。具体仿真计算得出大、小运行方式下不同运行状况的特高压同塔双回线路架空地线的感应电压、电流的幅值。分别仿真分析了相序排列、地导线间距、线路负荷以及绝缘地线分段长度等因素对架空地线感应电压、电流的影响。研究结论可为特高压输电线路检修与带电作业,以及感应电压、电流的利用等方面的工作提供借鉴。     

交直流同塔混架下输电线路绕击耐雷性能分析

电网规模的扩大和线路走廊的缺失,使得某些特殊条件下的交直流线路同塔架设成为可能,而绕击是特高压输电线路雷击跳闸的主要原因.通过综合分析国内外现有的交流同塔双回、直流双极以及交直流同塔混架的杆塔结构模型与参数,针对1000 kV 交流特高压双回和±500 kV 直流超高压双极同塔混架输电,提出了一种新的混架杆塔模型.针对交流双回和直流双极的同塔混架线路,采用改进的电气几何模型,考虑长间隙放电特性和导线工作电压的影响,同时纳入极线和相线之间的相互屏蔽关系,对输电线路的绕击耐雷性能进行了分析.基于构建的 ATP-EMTP 仿真模型,获取了直流极线和交流相线的绕击耐雷水平.通过编程计算,分析了不同杆塔呼称高度、地线保护角和地面倾角等参数对交流、直流线路各自绕击跳闸率的影响,为改善交直流同塔混架输电线路的绕击耐雷性能提供了参考依据     

特高压直流与500kV交流线路同塔并架防雷特性研究

介绍了±800 kV特高压直流线路与双回500 kV交流线路同塔并架的主要防雷性能及特点,并分别与单回±800 kV特高压直流线路,以及双回500 kV双回交流线路同塔并架的防雷性能进行对比分析,指出,同等条件下,交直流同塔并架线路特高压直流线路的反击耐雷水平比单回±800 kV线路更高,与500 kV交流同塔双回线路相比,水平相当。与单回±800 kV直流线路相比由于地线保护角更小,绕击耐雷水平更高,基本不会发生绕击闪路。与500 kV交流同塔双回线路相比,绕击耐雷水平略低。为国内外尚未出现的±800 kV特高压直流线路与双回500 kV交流线路同塔并架的实践提供技术参考。     

1000 kV级交流特高压输电线路导线最小对地距离研究

导线最小对地距离的取值是特高压输电线路设计过程中需要考虑的关键因素之一。通过总结国外特高压输电线路的相关研究成果,结合我国超高压输电线路的设计经验,提出了把"最大地面电场强度限值"作为我国交流特高压线路导线最小对地距离的选取原则。基于逐步镜像法建立了特高压架空线下空间电场的数学模型,并按照不同区域地面电场控制指标的要求,通过计算确定了1000 kV级交流特高压单回和同塔双回输电线路导线在相应区域下的最小对地距离。研究了线路运行电压、相间距离、分裂导线结构、导体布置形式和双回路相序布置方式等因素对导线最小对地距离取值的影响规律。     

特高压输电线路分裂导线表面电场特性分析

特高压输电线路能减小走廊面积,有效提高单位输电线路走廊宽度的输电容量,从而提高输电线路的经济效益。特高压输电线路常采用多分裂导线,导线表面电场强度的计算精确度直接影响导线的合理选型和布置。为此,以有限元法为理论基础,以COMSOL Multiphysics软件为仿真工具,以1000 kV特高压交流输电线路为研究对象,建立典型特高压交流输电线路的二维静电场仿真模型,研究分析分裂导线在水平排列、同塔双回、正三角对称、倒三角紧凑型对称布置方式下周围空间电场的分布,以及地面是否水平、是否有杆塔等因素对电场分布的影响。分析结果可以为特高压交流输电线路的设计提供一定的参考。     

交流特高压对平行架设线路挂接临时地线上的电磁感应分析

平行交流特高压带电线路架线施工中,线路感应电情况十分复杂和严重,线路升空后主要经由杆塔临时接地线接地,施工中挂接地线过少会出现接地线熔断现象。基于电磁暂态分析软件建立了同塔双回交流带电线路以及平行架设的昌吉—古泉±1100 kV直流施工线路的模型,计算了施工线路多处接地线上的感应电压和感应电流,总结了不同接地方案下感应电压和电流的分布特性,分析了影响感应电压和电流的因素。通过现场试验验证了施工线路多处挂接地线的有效性。研究结果为平行特高压交流输电线路架线安全和施工线路接地方案提供了理论基础。     

同塔多回输电线路感应电压和感应电流的研究

建设同塔多回路是提高单位走廊输送容量、节省线路走廊的有效措施,但是回路间距减小,耦合大大加强,当停电检修时,运行回路将在检修回路上产生较高的静电感应和电磁感应。对220 kV、500/220 kV以及500 kV同塔四回路进行了感应电压和电流计算,结果表明：与普通双回路相比,同塔多回路的感应电 压和电流均较高,且超过IEC和国标规定的接地刀闸额定值;感应电压和电流与相序布置、换位情况、线路输送容量、线路平行长度等均有密切关系;当检修回路两端接地时,线路沿线的电压并不为0,工作杆塔上的停电导线须可靠接地。     

行波特性分析及行波差动保护技术挑战与展望

行波差动保护以行波电气量构成,具有两个特点:行波是电压和电流的组合电气量,天然地包含了分布电容电流;行波是运动电磁场,传输时延是运动的必然属性。因此行波差动保护与电压等级、分布电容电流和线路长度无关。行波差动保护可以按照暂态电气量构成,也可以按照稳态电气量构成,前者动作速度快,后者抗干扰能力强。行波差动保护可以应用于交流线路,也可以应用于直流线路。文中首先综述了国内外行波差动保护技术的研究现状,然后系统地总结了行波特性,接着指出了行波差动保护实际应用面临的挑战,最后重点分析了行波差动保护在特高压交流输电线路、直流输电线路和半波长交流输电线路上的应用,并展望了行波差动保护的发展前景。     

交流特高压线路杆塔规划及经济档距分析

我国目前运行的超高压交直流线路的电压等级为500 kV及750 kV。对500 kV线路的杆塔荷载规划有较丰富的工程设计经验。特高压输电线路是迄今为止世界上最高电压等级的输电线路, 在我国还是空白。现有的杆塔荷载的规划能否适应特高压输电线路尚需进一步研究。文章对特高压输电线路的杆塔荷载规划及经济档距等进行分析研究, 结合工程的特点, 确定特高压输电线路合理的经济档距及经济塔高, 以降低特高压输电线路的工程投资。