OPGW光缆绝缘地线抽能取电技术的研究

OPGW光缆和架空地线按照绝缘地线设计和改造,对于节能和减少接地环流线路损耗以及线路融冰都是必要的。文章结合高压架空线路运行状态在线监测技术,从绝缘OPGW光缆和架空地线的感应电中抽能,给塔上在线监测设备供电,取代目前塔上不可靠的太阳能供电方式,创新设计一种架空线路节能降耗的自供电技术。     

光纤复合架空地线直流融冰绝缘化改造方法应用研究

在覆冰季节,输电线路重冰区段的光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)易发生因覆冰后应力过载导致的光纤断裂事故。覆冰已严重影响重冰区段的OPGW光缆安全运行。针对既有线路,可采用对OPGW(地线)绝缘化改造后,通过直流融冰消除覆冰。以国网凉山公司110 kV雷坝二线N56至N80重冰区段OPGW(地线)为研究对象,在已有OPGW绝缘化改造直流融冰研究成果基础上,对包含OPGW(地线)直流融冰回路、绝缘段感应电压计算、接地方式、地线绝缘子选型在内的关键技术问题进行了研究。目前,采用所研究成果实施的N56至N80重冰区段OPGW绝缘化改造工程已完成。在2018年冬季至2019年春季,已对该线路绝缘改造区段OPGW开展直流融冰4次,融冰效果良好,线路运行正常。对该线路OPGW(地线)绝缘改造涉及到的关键技术说明可供后续OPGW绝缘化改造参考。     

输电线路OPGW接地方式的分析研究

为了减少光纤复合架空地线(OPGW)中的电能损耗,针对目前普遍采用的OPGW逐基接地方式,分析和计算了逐基接地带来的电能损耗;试验说明了这种接地方式会使OPGW遭雷击的概率增大。根据OPGW逐基接地产生的问题,提出了OPGW经导弧间隙的接地方式,分析了导弧间隙应满足的技术要求及对线路运行的影响。研究结果表明,用导弧间隙接地方式代替逐基接地方式可有效解决OPGW的环流损耗和易遭雷击断股问题。     

750kV输电线路光纤复合架空地线的接地方式

750 kV输电线路输送容量大、负荷电流水平高,在光纤复合架空地线(OPGW)上会产生很大的地线环流及环流损耗.为此采用理论计算与现场实际测量相结合的方法,对750 kV输电线路OPGW接地方式与地线环流损耗的关系进行了研究.计算结果与实际线路测量结果一致性较好,结果表明在普通地线与OPGW均逐基接地、普通地线分段绝缘一点接地而OPGW逐基接地、普通地线分段绝缘一点接地而OPGW换位接地3种接地方式中,以普通地线分段绝缘一点接地而OPGW换位接地时地线上的损耗最小.基于该研究结果,输电线路OPGW地线架设采用换位接地方式能够获得更大的经济效益.     

OPGW光缆接地问题引发地线断裂故障的分析

文中介绍1例因OPGW光缆接地安装设计不规范造成附近架空线路地线断裂的故障,分析故障原因,并提出具体的防范措施。     

OPGW与地线配合设计的探讨

文章结合大量架穿地线复合光缆（OPGW）工程设计实践,提出对110～500kV架空线路双地线配合设计是减少OPGW雷击断股的重要措施的观点。     

500 kV线路地线绝缘子间隙烧伤研究

针对500 kV线路地线绝缘子间隙烧伤实际工程问题,通过系统性分析发现地线绝缘子接地方式安装错误导致耐张段地线全绝缘,是造成间隙烧伤的主要原因。其次,地线绝缘子间隙结构设计不合理也是一个重要原因。对500 kV线路可能采取的所有接地方式进行了不同工况下的定量研究,通过仿真计算绝缘架空地线在不同接地方式下的感应电流、感应电压和感应能量,进一步量化确定地线绝缘子间隙烧伤的原因。结合仿真结果和工程实际,提出了地线绝缘子间隙改进方案。     

输电线路架空地线接地方式对线路零序参数的影响

输电线路零序阻抗的突降会直接影响线路接地距离保护和零序方向保护的工作可靠性。计算了输电线路架空地线在逐基杆塔接地(简称逐基接地)、单点接地、2处接地、3处接地等多种不同接地方式下的零序参数,讨论大地电特性(土壤电阻率)和架空地线电特性(架空地线型号)对输电线路零序参数的影响。结合地线绝缘子工频放电特性,计算了输电线路单相接地故障时沿线地线绝缘子工频放电动作情况。根据线路地线绝缘子动作情况,计算单相接地故障对输电线路零序参数的影响。研究表明,架空地线不同接地方式下线路零序参数存在差异,采取非逐基接地方式时,线路两侧变电站、沿线不同地点发生单相接地故障及不同短路电流下沿线地线绝缘子动作情况不同,线路零序参数可能不同。同时给出了架空地线单点接地和逐基接地时线路零序参数的现场测量方法。     

地线绝缘化对500kV威甘甲线耐雷性能影响理论分析

在中重冰区地线覆冰将影响架空输电线路的安全运行,地线除冰尤为重要。直流融冰是解决架空输电线路导线覆冰的有效措施,地线绝缘化是地线能够进行直流融冰的前提条件。地线绝缘化后其电气性能必须满足正常运行、融冰运行及线路防雷等的条件。笔者以500 kV威甘甲线地线绝缘化为例,介绍其地线绝缘化的方式,及地线绝缘化后绝缘子及绝缘子间隙的电气性能;利用EMTP仿真软件对地线间隙击穿与雷电流幅值的相关性进行了分析;理论计算威甘甲线地线绝缘化前后其保护角及雷击跳闸率的变化,得出因融冰需要地线绝缘化后500 kV威甘甲线耐雷性能变化不大的结论。     

500kV架空地线不同接地方式感应电量的比较

500 k V输电线路架空地线通常采用一根GJ钢绞地线,一根OPGW光纤复合地线架设方式。研究表明,GJ钢绞地线采用分段绝缘、中点接地方式,OPGW光纤复合地线采用分段绝缘、一点接地方式,既可以限制地线上的感应电压幅值,减小地线感应环流及损耗,具有良好的雷电保护性能。该次研究以浙江金华一条实际运行中500 k V输电线路为对象,结合中国110~750 k V架空输电线路设计规范(GB 50545—2010)、电力行业标准光纤复合架空地线(DL/T 832—2003)以及制定中的110~500 k V交流输电线路架空地线接地技术的新标准,采取EMTP-ATP软件仿真计算的方法,对该500 k V架空地线目前实际采取的以及可能采取的多种接地方式进行了感应电压、感应环流、能量损耗的综合研究、比较。为超高压输电线路架空地线接地方式的优化提供了理论依据。     

复合光纤架空地线在不同接地方式下的放电路径选择特性

复合光纤架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)由于具有防雷和光纤通信功能,在交直流输电线路上得到了广泛应用。当前OPGW采用逐基接地而普通地线采用分段绝缘一点接地的接地方式,这种不平衡的接地方式使得OPGW更容易遭雷击而出现断股和掉线事故以致影响光纤通信。为此,采用缩微模型试验研究了OPGW和普通地线在全绝缘、分段绝缘一点接地和逐基接地等3种接地方式对放电路径选择特性的影响,试验结果表明,地线采用逐基接地时放电路径选择概率最高,而全绝缘时最低,试验结论和现场统计数据得到规律相符。为了降低OPGW遭雷击的概率,需要改变OPGW的接地方式或采取适当保护措施。     

500kV架空地线金具发热的分析与对策

结合500kV乔司变电站实测结果,分析架空地线接地方式对金具发热的影响。架空地线直接接地的接地环流是引起发热的主要原因．并带来输电损耗;采用分段绝缘单点接地虽然可以消除环流、降低损耗,但架空地线的感应电压高,在使用上有一定的局限性。针对这一问题,提出奇数段接地、偶数段换位的接地方式。利用500kV双架空地线感应电压近乎反相的特点,通过换位策略中和架空地线的感应电压．减小了接地环流和输电损耗,换位后的架空地线分流系数变化不大,对跨步电压的影响不大．保证了安全性。     

架空复合光缆（OPGW）覆冰断线分析

架空复合光缆（OPGW）覆冰后,更容易发生短路和断线,文章从OPGW光缆的材料特性和机械特性进行分析,找出了OPGW光缆易发生覆冰断线的主要原因是弹性模量小和熔点低,并针对OPGW光缆的这种特性提出了防范措施。     

架空地线的损耗特性及节能技术

随着电网规模的扩大、输电线路长度的增加,架空地线电能损耗问题日益突出.采用现场测量和仿真计算方法对架空地线电能损耗特性进行研究,得到110 kV～500 kV典型单、双回线路电能损耗定量数据及感应电流、电能损耗特性规律.在此基础上提出架空地线单点接地,地线分段、换位及导地线配合换位等多种节能接地措施,并在广东电网开展节能工程应用.分别在广东电网、南方电网实施架空地线节能工程的投资成本和经济效益表明,架空地线节能技术可大幅降低架空输电线路运行损耗,具有巨大的经济、社会效益,对于实施电网节能降耗、推进绿色电网建设具有重要意义.     

750kV架空地线接地方式及损耗研究

随着电力需求的增长,电压等级升高,输送容量增大,地线感应环流损耗比例虽然不大,但总量却越来越大,造成运行费用的增加。笔者对多种750 kV架空地线接地方式下地线的感应电压、电流以及损耗进行了计算研究,并对系统产生过电压时地线的运行状况以及地线接地方式对系统过电压的影响进行了分析计算。结果表明:光纤复合地线(OPGW)采取分段绝缘一点接地时,地线电能损耗最小,电气性能最好;不建议OPGW采用全线绝缘或者全线绝缘首末两端接地这两种接地方式;地线的接地方式对线路过电压也有影响,其中采用分段绝缘一点接地方式时,线路过电压较高。     

利用短路电流热效应的OPGW分流地线选型

在光纤复合架空地线(OPGW)设计中,通常需考虑送电线路发生单相短路故障时短路电流在OPGW和另一根地线中的分流关系,并需计算出相应的电流分量。为此,首先从OPGW短路电流热效应入手,探讨了短路电流持续时间的取值并推导出OPGW短路电流瞬时温升的公式,同时提出了分流地线在电力系统中的意义,然后对比计算OPGW和分流地线的分流关系后得出了分流地线选型的基本原则:即分流地线应有足够低的阻抗以使得OPGW的电流分量降到允许值以下;分流地线本身要有足够大的热容量;在满足防雷各项要求后应有足够的强度安全系数。最后针对广东省2005年IT项目中OPGW和良导体分流地线的短路电流热效应进行的计算分析验证了OPGW分流地线选型的方法和原则。     

架空避雷线及OPGW的热稳定探讨

介绍了一种新型的避雷线－避雷线复合光缆,并且通过电流计算分析了这种新型光缆的优点,特别是当电力系统中短路故障时,瞬间过热会给光缆带来危害,最后,提出了解决光缆的热稳定问题的方法。     

降低高压交流输电线路地线损耗的运行方式

为降低高压交流线路因电磁感应导致的地线损耗,提出了光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)换位和普通地线分段绝缘的地线连接方式,并与常用地线运行方式的地线损耗进行了定量比较,计算结果表明:该地线连接方式的地线损耗仅为常用运行方式的25%,节能效果明显,同时OPGW电气上保持连续,其通信功能不受影响。     

OPGW复合地线光缆短路电流计算分析

通过高压送电线路选用的复合地线光缆在发生接地故障时的短路电流计算及光缆热容量计算,提出了降低ＯＰＧＷ中的短路电流与热稳定容量的几种措施。