特高压交流输电线路的运行维护与带电作业

我国正在积极发展结构参数高、运行可靠性要求高的1000kV特高压交流输电线路,为了给线路的运行维护提供参考,从我国实际情况出发,结合国内高压、超高压线路和国外特高压线路的运行情况,分析了特高压线路雷击、污闪、风偏、覆冰舞动等故障的特点,提出了相应的防治措施;明确了线路检测工作的重点,分析了在1000kV特高压交流输电线路运行维护中应用红外、紫外等检测技术和开展在线监测和状态检修的可行性和必要性;分析了线路巡视工作的要点,探讨了直升飞机巡视在1000kV特高压交流输电线路中的应用;研究了1000kV特高压交流输电线路的带电作业技术,确定了带电作业的安全距离和组合间隙,提出了人体安全防护方法,并讨论了加装保护间隙的作业方式。     

特高压输电线路状态监测技术的应用

中国正在建设第一条特高压交流输电工程晋东南—南阳—荆门1000kV特高压示范工程。输电线路的安全可靠运行在很大程度上决定着整个特高压输电系统的稳定和安全。为充分保障输电线路的可靠运行，有必要在特高压输电线路上采用先进的状态监测技术作为补充。分析和总结了现有的输电线路状态监测技术，包括绝缘子污秽监测、雷电监测、环境监测、导线微风振动监测等在线监测技术，以及红外检测、紫外检测、超声波法检测、电场法检测等带电检测技术，对各种技术的优缺点及其在特高压线路中的应用给出了建议，建议在特高压线路中使用环境监测、导线微风振动监测、红外检测、紫外检测等成熟技术。     

1 000 kV 特高压输电线路检修专用绝缘子卡具的研制

在500 kV输电线路检修工具的基础上,结合1 000 kV特高压线路结构特点,研发了成套系列的特高压线路检修更换绝缘子专用卡具。专用绝缘子卡具能够满足特高压线路快速、高效的检修要求,并已经应用于我国首条1 000 kV线路的检修工作,取得了良好的效果。     

1000kV耐张绝缘子串单片绝缘子的带电更换技术

更换特高压输电线路耐张绝缘子是特高压线路带电作业技术中的重点和难点,尤其是1 000 kV特高压输电线路,由于耐张绝缘子串较长,导线应力大,因此对工器具要求高。通过分析传统更换耐张绝缘子方法中卡具的受力情况,针对传统方法存在的不足,提出了适合更换1 000 kV特高压线路耐张绝缘子串单片绝缘子的方法,设计了相应的作业卡具及液压紧线器,并在实际线路上进行了模拟作业试验,试验结果表明所述方法及工器具有效可行。     

重覆冰区特高压输电线路路径选择

特高压输电线路所经过的路径海拔高度、走向以及区域内的微地形微气象等条件,会对导地线覆冰情况产生严重影响。通过计算分析在重覆冰工况下,特高压输电线路的大高差、大档距、大小档以及耐张段长度对不平衡张力的影响,并分析了污秽对覆冰绝缘子串电气性能和杆塔塔头尺寸的影响。计算表明,重覆冰对特高压输电线路安全性和经济性的影响较高压、超高压线路更大。最后对特高压输电线路路径的选择提出了相应的具体措施。     

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。     

超/特高压交直流输电线路带电作业

随着我国电网的快速发展,超/特高压输电线路相继建设并投入运行,为给超/特高压输电线路带电作业开展提供技术支撑,结合交流750kV、1 000kV和直流±660kV、±800kV输电线路特点,通过试验和理论计算,获取了带电作业关键技术参数,确定了作业人员安全防护原则,研制了大吨位绝缘提线工具和绝缘子更换卡具,并根据研究成果制定了超/特高压线路带电作业技术导则标准。现场应用的成功开展表明,超/特高压线路开展带电作业是安全、可行的。超/特高压输电交直流输电线路带电作业技术研究成果能有效指导带电作业的安全有序开展。     

基于多光谱法的复合绝缘子检测技术的应用研究

笔者针对复合绝缘子的运行现状,提出了基于多光谱法的联合检测技术,将可见光检测、红外检测、紫外检测技术有效结合。文中对于可见光检测、红外检测和紫外检测的原理分别进行了论述,对三者的优缺点进行了比较,从应用环境要求、检测仪器要求、重点检测部位、检测评估方法和缺陷处理方法等5个方面对多光谱法的应用进行了研究。多光谱法在500 kV交流输电线路和±660 kV直流输电线路的成功应用表明,多光谱法易对绝缘子进行带电检测,能够及时发现复合绝缘子缺陷,便于开展大面积的巡检。     

±800kV直流输电线路外绝缘设计探讨

±800kV直流输电线路是目前世界上尚未有的直流输电系统,国内外有关它的研究不多。外绝缘是特高压线路设计中的主要问题,它关系到线路的安全运行和工程投资。本文根据国内外现有的资料,分析和计算了±800kV直流输电线路外绝缘子所需的空气间隙和绝缘子片数,并建议耐张串和悬垂串可采用相同的绝缘子片数。     

东京电力公司1 100 kV输电线路运行电压从550 kV升级至1 100 kV过程中的问题

根据日本特高压输电项目的背景及概况做了1 100 kV交流输电的系统方面的介绍。东京电力公司(TEPCO)已经设计并建造了430 km特高压双回输电线路,目前以550 kV电压等级运行,这些线路是东京电力公司超高压电网的重要组成部分。由于北部和东部地区大规模核电的发展,要求提高向西部地区的输电能力,目前已建成的超高压设计线路的运行电压将升级到1 100 kV。提出了线路升级到1 100 kV运行过程中存在的一些技术问题,介绍了这些有待探讨的问题及其相应的解决办法。特高压变电站的设备正在进行现场试验。设备的技术规格将在现场试验和对系统进一步研究的基础上最终确定。     

1 100kV GIS的研制开发

为提高我国特高压输变电工程的国产化能力,我国高压开关制造公司在引进消化国外公司1 100kV GIS制造技术的同时,立足自主创新和国产化目标,向国家第1条1 000kV试验线路提供1 100kV GIS国产化设备.在国产化的研制过程中,根据1 100kV GIS的研制基础、技术参数及性能结构,同时采用多种计算分析方法对设备进行分析,如母线绝缘结构计算分析、套管电场计算分析、绝缘件机械应力分析等,验证了国产化1 100kV GIS设备的可靠性,证实了我国特高压输变电设备的国产化能力.     

特高压交流瓷质绝缘子智能检测仪的设计

特高压输电技术是我国自主研发的国际领先技术,是我国未来电网技术发展的重要方向,推进特高压输电线路的智能化巡检设备的研究与工程应用,对国家未来电网建设和智能电网的战略具有重要的意义。针对特高压输电线路的状态检修,设计了以ARM Cortex-M4处理器为核心的特高压交流瓷质绝缘子智能检测仪。检测仪主要由微控制器、绝缘子电阻测量模块、绝缘子视频检测模块、人机接口、存储系统及PMS系统接口组成,主要完成瓷质绝缘子的低值与零值检测。检测仪参照特高压电力线路杆塔现场工作人员的具体操作要求而研制,根据绝缘子的阻抗进行低零值绝缘子的判断。该检测仪可以满足特高压输电线路绝缘子低零值的测量需要,且测量误差3%,优于现有超高压绝缘子测量仪5%~10%的测量精度。     

分体式绝缘子检测机器人的电场分析及测试试验

超、特高压输电线路绝缘子串较长,采用绝缘子检测机器人检测更为方便和有效。但目前的绝缘子检测机器人主要为攀爬方式,体积大、结构复杂,需要进行改进。为此设计了一种适用于悬垂绝缘子串检测的轻便型分体式绝缘子检测机器人,对绝缘子机器人周围的电场分布进行了仿真计算与分析,并进行了220 kV绝缘子串的测试试验,结果表明：所设计的检测机器人本体最大电场强度为1 753 kV/m,不会发生起晕;绝缘子检测机器人的测量电压值小于绝缘子原始电压分布值,可通过补偿修正得到实际的绝缘子电压分布,并进行低、零值绝缘子检测。     

基于ATP-EMTP的特高压交流输电线路潜供电流仿真分析

特高压输电线路路径长,潜供电弧难以熄灭,如果单相自动重合闸失败,将影响系统的安全和稳定,因此有必要对潜供电流进行研究。以1 000 kV特高压输电线路南阳-荆门段为研究对象,建立仿真研究模型,采用ATP-EMTP计算了线路长度、故障点位置、弧道电阻对潜供电流方法的影响,比较了快速接地开关和并联电抗器中性点加小电抗这2种抑制潜供电流方法在有并联电抗器的超高压和特高压输电线路中的应用效果。     

输电线路带电作业的安全防护

超高压输电线路,特别是特高压输电线路运行时产生的电场很强,故带电作业中的安全防护十分必要。分别讨论了输电线路带电作业中强电场、电流及静电感应对带电作业人员安全的影响;介绍了输电线路带电作业安全防护用具屏蔽服和静电防护服的原理及功能;讨论了≤500 kV输电线路带电作业中进入等电位人员体表场强规律,并针对安全影响因素对≤500 kV输电线路带电作业的安全防护进行了研究;在750 kV带电作业安全防护研究中,重点进行了750 kV带电作业用屏蔽服的试验研究,并对试验结果进行了分析,对衣服的屏蔽效率、电阻及制作特点等方面都提出了新的要求;针对1 000 kV输电线路电压更高、电场更强的特点,提出了1 000 kV输电线路带电作业安全防护的基本要求。研究结果可为超/特高压输电线路带电作业安全防护提供依据和技术支撑。     

±800 kV同塔双回直流输电工程绝缘配合研究

随着特高压电网的不断建设,可供特高压输电线路经过的通道逐渐变得有限,线路走廊的矛盾日益突出。为提高现有输电走廊的利用效率,有必要研究±800 kV特高压线路同塔双回输电技术。对换流站电气设备和架空输电线路的绝缘配合研究认为,换流站电气设备的绝缘水平,可与以往单回线的相同。对于±800 kV同塔双回输电线工程,由于线路之间的互感作用,其参数会有所改变,对线路上的过电压水平产生一定的影响。±800 kV同塔双回输电线路采用V形绝缘子串的悬挂方式,与中国以往±800 kV单回V形绝缘子串水平排列的悬挂方式有较大的差别。分析研究表明,±800 kV同塔双回输电线工程的空气间隙,决定于操作过电压。依据±800 kV同塔双回输电线工程操作过电压仿真计算,以及±800 kV同塔双回真型塔放电特性试验研究结果,进行了绝缘配合研究,推荐了±800 kV同塔双回直流线路最小空气间隙距离。     

新型高压输电线路绝缘子检测机器人研发方案

提出了一种针对超、特高压交流输电线路绝缘子的检测机器人研发方案,所研制的机器人具有高效的行走和检测方式,其体积小巧、轻便易用、可检测绝缘子串零值。检修人员只需配合机器人检测程序操作,将机器人放置在需要检修的绝缘子上即可。机器人会自动逐片移动检测,每越过一片绝缘子,立即触发智能绝缘子检测单元,完成阻值检测。软件仿真与硬件测试表明,该绝缘子检测机器人能够实现智能化安全检测,对保证电力系统的安全稳定运行具有重要的社会效益和经济效益。     

新疆强风沙尘环境下750 kV 线路运维技术

为了保证大风及强沙尘环境下特高压输电线路的正常运维,确保输电线路及电网安全,针对750 kV 特高压输电线路提出了防范强风沙尘侵害的措施。通过总结新疆地区气象特征,分析新疆电网输电线路在强风沙尘作用下可能出现的故障现象,从防范绝缘子伞裙破裂、金具和引流线磨损等方面给出了具体的技术方法。结合新疆750 kV 输电线路实际发生的故障案例以及故障处置对策,说明了该方法对于提升750 kV 特高压输电线路的耐受强风沙尘能力是有效和实用的,可为后续强风沙尘地区的输电线路设计及高可靠性运行提供有益借鉴。