基于电位转移电弧能量的±800 kV直流输电线路等电位进入路径研究

进入等电位极导线是开展±800 kV特高压直流输电线路带电作业的关键环节,优化带电作业人员进出等电位的路径对确保人员的安全具有重要意义。本研究基于电位转移电流及其电弧能量的计算优化进出等电位路径,搭建了电弧能量计算模型,利用有限元(FEM)计算了3种进入导线方式下的人体电位、不同转移距离、悬浮电位人体-极导线的局部电容,分析了不同进出方式下与电位转移电流大小及电弧能量之间的关系。结果表明:从下方进入导线时人体电位最低,此时进行电位转移时的电弧能量在3种进入方式中最大;从上方进入导线时人体电位最高,其电位转移电弧能量最小。该计算方法和结果可供±800 k V直流输电线路带电作业进入路径选取和安全防护用具设计时参考。     

±800kV直流输电线路带电作业电位转移电场特性分析

由于±800kV直流输电线路电压等级高,线路带电作业安全风险大,而电位转移是其中风险性最高、最重要的环节,影响着作业人员的生命安全和线路运行的稳定性,因此,针对±800kV线路系统地研究了其电位转移过程。研究对电位转移前的放电过程建立了流体力学模型,计算并分析了带电作业电位转移放电过程中的电场强度、流注发展速度、电流密度随时间的变化规律;对电位转移后的暂态响应过程,建立了适用于电位转移后阶段暂态响应计算模型,分析了人体电位和转移电流的变化特点;讨论了电位转移距离对转移过程中特征参数的影响。研究结果表明,电位转移前阶段,随着放电时间的增加,流注发展速度加快、电流密度增大;电位转移后阶段,人体电位与转移电流随着时间变化呈振荡式衰减,其衰减时间均约为1μs;电位转移距离越大,转移过程中的暂态能量越高,±800kV输电线路带电作业时应持电位转移棒进行电位转移。     

±800kV特高压直流输电线路的电位转移电流特性

为了确保±800kV特高压直流(UHVDC)输电线路带电作业过程中线路和作业人员的安全,对带电作业进入等电位过程中的电位转移电流特性进行研究有助于采取适当的防护措施。为此,采用光纤脉冲电流测量系统对进入±800kV特高压直流输电线路过程中的电位转移电流进行了测量,进入直流等电位过程中的电位转移电流脉冲最大幅值为149.98A,脉冲宽度为几十μs,正极性和负极性脉冲都存在。根据进入交直流线路等电位的特点,采用电磁分析软件研究了进入等电位过程中作业人员与极导线间的电位分布,计算了作业人员与极导线和杆塔等接地构件间的电容,根据这些参数建立了交直流线路进入等电位过程中的电位转移电流的分析模型,对特高压交流(UHVAC)与特高压直流线路的电位转移电流进行了计算。计算与测量结果表明特高压直流线路的电位转移电流远小于特高压交流线路,可以为特高压输电线路带电作业方法的选取提供参考。     

500 kV交流线路对并行±800 kV直流线路带电作业人员安全防护的影响

为确保交流500 kV和直流±800 kV并行输电线路的安全稳定运行,利用三维有限元模型和电磁暂态模型对混合线路中超特高压直流输电线路带电作业安全防护进行相关研究。通过体表电场、转移电流以及暂态能量3个方面对安全防护进行分析,计算结果表明：作业人员体表电场随交流线路相位的变化而变化,作业人员越靠近特高压直流输电线路,交流输电线路对体表电场影响越明显;相对特高压直流输电线路独立架设,混合线路中带电作业人员体表电场、转移电流幅值有明显升高,暂态能量值升高相对较小;建议混合线路中作业人员身穿合适的屏蔽服和屏蔽手套在距离导线0.4~0.5 m位置时进行电位转移工作。     

±800 kV特高压直流输电线路带电作业电位转移特性分析

为保障进行±800 kV输电线路带电作业人员的人身安全,对带电作业人员电位转移特性的研究有助于制定合适的安全防护措施。通过建立作业人员进行电位转移过程中基于流体动力学的棒-板间隙放电模型,仿真得到了人与导线间的空气间隙电场强度变化特性,计算了转移过程中的暂态能量,分析了转移距离为0.3~0.6 m时电位转移能量数值的分布特点。结果表明,不同转移距离下的转移能量均在1.0 J附近,随着转移距离的增大,转移能量有所增加,而转移能量高于1.0 J时,导电手套存在被烧蚀的风险,因此作业人员进行±800 kV输电线路带电作业电位转移宜使用电位转移棒进行电位转移,确保作业人员的人身安全。     

基于层次分析法的输电线路带电作业安全综合评估模型

针对输电线路带电作业环境恶劣且存在大量影响安全的不确定性因素的问题,提出了一种基于层次分析法和模糊综合法的输电线路带电作业安全评估模型.首先,基于递阶层次安全综合评价指标体系,分析了作业环境、作业人员素质、技术设备条件及安全管理等因素对带电作业的影响,并构建出输电线路带电作业安全评估矩阵.然后,基于层次分析法计算影响带电作业安全性的重要因素.最后,利用建立的输电线路带电作业安全综合评估模型对西南 某省的一次220kV 输电线路带电作业进行安全评价,结果表明该次带电作业安全等级为“较安全”.其中,影响安全性的最重要因素为带电作业环境.该评估结果和安全检查报告完全一致,验证了该模型的有效性。     

不同材料机翼下1000kV线路直升机带电作业侵入路径研究

输电线路直升机带电作业侵入路径的研究已经有所开展,但目前还没有考虑不同材料机翼对侵入路径的影响。为此,文中基于轻型复合材料以及金属材料两种不同材料所制机翼,根据1 000 kV三角形排布输电线路的实际参数,建立了直升机带电作业平台(helicopter live-line work platform,HLLWP)靠近输电线路边相导线的模型。通过控制直升机带电作业平台与导线的不同侵入距离以及不同侵入角度,利用有限元法进行静电场计算,得出了直升机及作业人员的表面电场强度。基于计算结果总结得出了不同材料机翼下直升机最优侵入路径,并通过对两种材料机翼下计算结果的分析对比,对不同材料机翼的选择提出了一定的参考意见,以期为直升机带电作业的安全开展提供一些有价值的建议。     

不同导线排列下500 kV输电线路直升机带电作业平台侵入路径

基于直升机和几种不同导线排列500 kV输电线路的实际参数,建立了直升机带电作业平台(HLLWP)靠近输电线路的模型。通过有限元方法计算了在不同的直升机带电作业平台的侵入角度和直升机带电作业平台与导线的距离下,操作人员屏蔽服和直升机作业平台表面的电场强度,基于计算结果给出了不同导线排布下,直升机带电作业平台靠近不同相导线时的最优侵入路径。     

线路零序参数带电测量电容分量补偿算法

鉴于输电线路参数的重要性和影响线路参数因素的复杂性,输电线路参数值均要求实际测量,尤其是零序参数.通过对输电线路分布特性的分析,获得了输电线路参数测量集中参数模型;基于增量法测量零序参数,提出一种通过输电线路电容电流分量来校正参数测量计算的改进算法,并推导出具体的补偿依据,在参数计算中引入了电流补偿度因子η及其表达式,理论分析可知该补偿算法可提高测量参数的精度.最后利用PSCAD时高压互感输电线路的零序参数测量进行了仿真计算和对比分析,验证了加入补偿算法和选取的补偿度对提高测量计算参数精度的有效性.     

220kV紧凑型线路带电作业的研究与工具开发

文章对我国第一条220kV紧凑型高压架空输电线路带电作业进行了研究,计算了其过电压和安全距离,使在此线路上进行带电作业成为可能。根据其过电压情况以及安全距离,设计了在该线路上进行带电作业的方式,并设计开发出相应的带电作业工具;在实际线路上成功地进行了带电作业操作。     

那曲高海拔地区110 kV输电线路带电作业可行性分析

结合国内外高海拔带电作业的计算方法,对西藏自治区那曲4 000～5 000 m高海拔地区110 kV输电线路带电作业的可行性进行研究。首先,分析了环境、设备、工器具、安全距离等影响带电作业的主要因素;然后选取实际目标线路,验算带电作业安全距离,计算带电作业危险率,并对杆塔设备进行带电作业安全距离校验。计算分析结果表明:在控制好安全距离的前提下,那曲4 000～5 000 m高海拔地区110 kV输电线路可以开展带电作业。     

220 kV紧凑型线路带电作业的研究与工具开发

文章对我国第一条220 kV紧凑型高压架空输电线路带电作业进行了研究,计算了其过电压和安全距离,使在此线路上进行带电作业成为可能.根据其过电压情况以及安全距离,设计了在该线路上进行带电作业的方式,并设计开发出相应的带电作业工具;在实际线路上成功地进行了带电作业操作.     

500kV高海拔紧凑型输电线路带电作业试验研究

随着"西电东送"工程的开展以及紧凑型输电技术的应用,高海拔紧凑型线路在中国不断出现。为了保证这些线路带电作业能安全进行,需要对带电作业过程中的安全距离和组合间隙进行研究。笔者针对500 kV高海拔紧凑型输电线路带电作业进行了一系列试验研究,对海拔为2 000~3 000 m的紧凑型线路带电作业安全距离与组合间隙进行了危险率计算,计算结果表明,德宏高海拔紧凑性输电线路直线塔边相、中相和下相带电作业安全距离和组合间隙满足安全性要求,研究结果可为在500 kV紧凑型高海拔输电线路杆塔设计与带电作业开展提供技术参考。     

1000kV输电线路带电作业安全距离研究

为确定1000kV交流特高压输电线路带电作业的安全距离,分析了我国第一条特高压线路带电作业操作过电压水平及概率密度,介绍了带电作业危险率计算过程和修正方法,结合特高压输变电试验示范工程的实际进行了各种工况位置的安全距离的试验研究,得出1000kV输电线路直线塔边相、中相、耐张串的带电作业安全距离的操作冲击放电特性,通过危险率计算分析确定了1000kV交流输电线路带电作业最小安全距离。研究结果可为1000kV交流特高压输电线路的带电作业提供依据和技术支撑。     

1000kV交流紧凑型输电线路带电作业安全距离试验分析

为满足特高压紧凑型输电线路的设计需要,同时为线路建成后带电检修工作的安全开展提供参数依据,针对紧凑型输电线路带电作业典型工况进行了1：1模拟塔窗试验,获得了带电作业安全距离的放电特性。根据交流线路带电作业安全距离的计算方法,保证作业危险率〈10^－5,得到了海拔1000m及以下地区特高压紧凑型输电线路直线塔带电作业最小...     

±1100kV直流输电线路带电作业屏蔽防护研究EI北大核心CSCD

±1100kV直流输电线路正在我国施工建设,作为世界上最高的直流输电电压等级,其空间场强要高于±800kV及以下电压等级的输电线路。为开展±1100kV直流输电线路带电作业,需要对带电作业中的屏蔽防护进行研究。首先对±1100kV直流输电线路带电作业人员的屏蔽防护进行了试验研究,试验内容包括屏蔽服基本参数测量、屏蔽服内外电场强度的测量、流经屏蔽服和人体的电流测量、电位转移电流测量和可听噪声测量;其次,分析了±1100kV直流输电线路带电作业屏蔽防护的安全控制水平;最后,根据试验结果归纳了±1100kV带电作业中屏蔽防护的注意事项。研究结果表明,±1100kV直流输电线路带电作业的屏蔽防护是安全可靠的。     

云广±800kV特高压直流线路带电作业分析

云广±800kV特高压直流线路是世界首条±800kV高压直流线路,它具有电压高、场强大和海拔高等特点,为保证该线路带电作业的安全展开,必须对其进行带电作业关键技术的研究。为此结合工程实际情况,在1:1的模拟塔上对典型作业位置的安全距离和组合间隙的放电特性进行了试验研究,同时采用合成场强仪对典型位置作业人员体表合成场进行了测量,利用有限元方法对高压直流输电线路离子流场进行了计算,并对电位转移时的转移电流进行了测量。根据试验及计算结果,得到了各典型作业位置的最小安全距离和最小组合间隙,总结了电场分布的特点并制定了场强安全防护措施。研究结果表明在±800kV特高压直流线路展开带电作业是安全的、可行的。     

±1100kV直流输电线路带电作业屏蔽防护研究

±1100kV直流输电线路正在我国施工建设,作为世界上最高的直流输电电压等级,其空间场强要高于±800kV及以下电压等级的输电线路。为开展±1100kV直流输电线路带电作业,需要对带电作业中的屏蔽防护进行研究。首先对±1100kV直流输电线路带电作业人员的屏蔽防护进行了试验研究,试验内容包括屏蔽服基本参数测量、屏蔽服内外电场强度的测量、流经屏蔽服和人体的电流测量、电位转移电流测量和可听噪声测量;其次,分析了±1100kV直流输电线路带电作业屏蔽防护的安全控制水平;最后,根据试验结果归纳了±1100kV带电作业中屏蔽防护的注意事项。研究结果表明,±1100kV直流输电线路带电作业的屏蔽防护是安全可靠的。     

特高压交流输电线路带电作业现场应用试验

为了验证1000kV交流输电线路带电作业技术研究成果,并为1000kV试验示范工程开展带电作业提供实践经验,在1000kV交流特高压试验基地试验线段上进行了带电作业现场应用试验。试验对1000kV带电作业最小安全距离、最小组合间隙、绝缘工具最小有效绝缘长度、安全防护、电位转移等技术要求进行了现场应用试验研究。结果表明1000kV特高压交流输电线路开展带电作业是安全、可行的,1000kV交流输电线路带电作业技术的研究成果能有效指导带电作业的安全开展。     

时差法计算半波长线路差动保护最优差动点

半波长线路无法采用传统差动保护电容电流补偿的方法,因此不能用补偿电容后本侧电流和对侧电流构成差动,必须采用新的方法构成差动保护。采用分布参数模型可以通过线路两端电压、电流计算得到线路上的任一点两侧的电流,构成差动保护,从而消除电容电流的影响。这个点定义为差动点。当差动点越接近故障点时,差动保护的灵敏度和安全性越高,因此将故障点选为最优差动点。针对半波长输电线路特殊的时空特性,提出时差法计算最优差动点的方法。最后在RTDS仿真系统上搭建半波长输电线路模型,对时差法和基于最优差动点的差动保护进行了仿真验证。