1000kV输电系统中性点小电抗动稳定电流的选择

为使高抗中性点小电抗能够安全运行,研究了小电抗的动稳定电流的取值方法。对中性点小电抗动稳定电流的不同计算方法进行了比较分析,并用动稳定电流计算的流程图说明了各种电流值(持续工作电流、10s额定短时电流、2s额定短时电流、动稳定电流)之间的关系。计算小电抗的动稳定电流时需考虑流过小电抗最大电流的峰值,推荐采用EMTP程序直接计算动稳定电流。提出了1000kV交流同塔双回输电系统中性点小电抗的动稳定电流计算时应考虑的工况,并结合淮南—上海特高压输电系统,采用稳态计算和瞬态计算的方法,分别确定短时电流的交流分量和瞬态值,提出中性点小电抗动稳定电流要求值。     

典型特高压杆塔基础接地计算与分析

为研究人工水平接地体对特高压杆塔基础接地电阻及散流的影响,在CDEGS软件中建立了典型特高压杆塔基础及人工水平接地体仿真计算模型,分别对不同根数水平接地体、不同水平接地体长度、不同土壤电阻率的降阻率及散流比进行仿真计算.计算结果表明:水平接地体对特高压杆塔基础接地电阻减小效果并不十分明显,特高压杆塔接地应充分利用其自然接地体作用.另对3种典型特高压杆塔基础接地体电流密度分布进行计算,计算结果表明,单桩垂直型接地体有最大电流密度.当入地电流为10A时,非底段的最大电流密度为1.156A/m.     

我国500kV同塔双回线路绝缘方式选择

对我国500kV同塔双回线路,曾有采用平衡绝缘方式和不平衡绝缘方式2种不同意见。调查我国500kV同塔双回平衡高绝缘方式线路雷击跳闸次数表明,雷击单回跳闸率为0.019次/(100km·a),远低于我国500kV单回线的雷击跳闸率0.136次/(100km·a),雷击双回同时跳闸率为零,平衡高绝缘方式的雷电性能是令人满意的。参照国内外的运行经验,并考虑我国光纤分相电流差动保护的开发和运行,分析了2种绝缘方式的利弊。认为我国500kV同塔双回线路绝缘宜采用平衡高绝缘方式,不宜采用不平衡绝缘方式。采用减小或增大10%的绝缘子片数的不平衡绝缘方式既削弱了一侧的工频绝缘水平,又因不平衡度太小而起不到作用。     

±800kV直流系统过电压保护和绝缘配合研究

依托向家坝至南汇直流输电工程，研究了±800kV换流站交流侧工频过电压、交直流侧操作过电压和雷电过电压、直流线路操作和雷电过电压。重点分析了±800kV与±500kV在直流过电压和绝缘配合方面不同之处。给出了避雷器配置方式、参数的选择原则和方法，确定了换流站各避雷器的保护水平和配合电流及避雷器的能耗以及能耗与直流侧的快速保护的定值、延迟时间的配合。提出换流站施缘配合裕度系数和主要设备绝缘水平要求以及直流线路操作冲击和雷电冲击要求的最小空气间隙计算方法。     

三峡500kV出线同杆双回线路雷电性能研究

现有规程推荐的方法不适合于同杆双回线路防雷计算,故介绍了用ＥＭＴＰ和电气几何模型计算的三峡５００ｋＶ 同杆双回线路耐雷水平的结果,并提出降低雷击跳闸率及其危害的措施。     

特高压线路雷电绕击跳闸率计算比较分析

目前电气几何模型(EGM)计算方法是计算线路绕击跳闸率的主要方法.国内外也有多个单位研究使用先导传播模型(LPM)计算特高压线路雷电绕击跳闸率.虽然同为LPM,但是所采用的相关参数和判据不同,所得的计算结果差异很大.LPM有其先进性和发展前景,但是目前尚不成熟,尚需进行大量的研究工作才能较好地应用于工程.在我国特高压线路防雷设计中,可以EGM计算结果为主要依据,以LPM计算结果为参考.无论是用EGM计算,还是用LPM计算,目前设计的我国特高压线路导线绕击跳闸率均较低,是可以满足防雷要求的.平原地区,使用猫头塔,地线保护角小于5°.山区,使用酒杯塔,地线保护角小于-5°.为了限制进线段最大绕击电流,变电所进线段(2km)采用负保护角(α≤-5°)的酒杯塔,并加装第3根地线.     

1000kV线路杆塔空气间隙距离选择

特高压(UHV)线路空气间隙距离研究是UHV线路工程设计的基本参数,而前苏联、日本的相关工程参数也与我国情况不同。为此介绍了中国晋南荆1000kV输电线路杆塔空气间隙距离选择的原则、方法和结果。由于塔宽和试验电压波前时间对特高压线路杆塔空气间隙的放电电压有明显的影响,故采用特高压真型杆塔进行空气间隙的放电电压试验,操作冲击试验电压的波前时间为1000μs,和特高压线路操作过电压的实际波前时间比较接近。工作电压下空气间隙距离的选择考虑了最大工作电压、100a一遇的最大风速、多间隙并联对放电电压的影响并取闪络概率为0.13%,得到海拔500、1000、1500m时工作电压下的最小空气间隙距离分别为2.7、2.9、3.1m。操作冲击下空气间隙距离的选择考虑了沿线最大的统计(2%)操作过电压水平为1.7p.u.、操作过电压波前时间取1000μs、多间隙并联对放电电压的影响、计算风速为0.5倍最大风速、闪络概率为0.13%,得到海拔500、1000、1500m时的最小空气间隙距离中相分别为6.7、7.2、7.7m,边相分别为5.9、6.2、6.4m。试验结果表明,边相导线对杆塔的空气间隙距离受工作电压控制,中相导线对杆塔的空气间隙距离受操作冲击电压控制。雷电冲击下的空气间隙距离对杆塔塔头尺寸不起控制作用,可以不规定雷电冲击下的空气间隙距离要求值。     

1000kV与500kV交流线路同塔架设相间放电特性及绝缘配合

为确保1000kV与500kV同塔架设相间绝缘设计的可靠性和经济性,采用2套长波前冲击电压发生装置产生不同波前时间冲击电压模拟线路相间过电压,针对中国1 000 kV双回特高压线路与500 kV双回超高压线路同塔架设的杆塔结构及导线布置特点,开展了上侧1000kV相间操作冲击放电试验、下侧500 kV相间操作冲击放电试验,以及1000kV与500 kV相间的空气间隙放电试验研究,获得了不同间隙距离放电特性曲线和对地高度影响等研究结果。并根据中国华东地区拟采用该输电方式的苏州—沪西段工程相间过电压水平,分析提出了相间绝缘间隙配置推荐值。研究表明8分裂导线相间1000 s操作冲击放电电压平均间隙系数K为1.61,8分裂—4分裂和4分裂-4分裂相间标准操作冲击放电电压平均间隙系数分别为1.44和1.49。该研究成果为国际上首次提出的特高压与超高压同塔架设输电方式提供了外绝缘设计依据。     

特高压同塔双回线路潜供电弧抑制措施的比较

为研究中性点小电抗和高速接地开关(HSGS)两种方法抑制特高压同塔双回线路潜供电弧的异同,及其各自的适用条件和范围,阐述了我国特高压同塔双回线路的特点,对中性点小电抗和HSGS限制潜供电流和恢复电压的原理、特性分别进行了理论分析,并利用电磁暂态仿真软件EMTP对线路分别采用小电抗和HSGS后在多种运行工况下的潜供电流和恢复电压进行了模拟计算。根据研究结果并对其进行比较分析,提出小电抗和HSGS两者的适用条件差异较大,应用范围基本上是相互补充的;在限制同塔双回线路同名相或异名相故障潜供电流和恢复电压方面,HSGS的作用效果优于小电抗。     

750 kV同塔双回交流输变电工程防雷保护研究

研究了750 kV线路雷电性能及750 kV变电所和开关站雷电侵入波过电压,指出造成750 kV线路雷击跳闸的主要原因是绕击。建议增加地线间距和提高绝缘子串绝缘水平以减小跳闸率。通过对兰州东变电所雷电侵入波的计算分析和变电所的特点,提出2种相应的MOA布置方案,并验证了绝缘选择的安全裕度,得出2种方案均可以满足防雷要求。