输电线路架空地线电能损耗特性测量及仿真

采用现场实测和仿真计算的方法对架空地线感应电流和电能损耗特性进行研究,实际测量广东电网多条典型110~500 kV线路架空地线损耗参数,包括地线感应电压和感应电流、沿线杆塔入地电流等,同时搭建ATP-EMTP仿真模型,对线路地线损耗进行计算。研究结果表明,仿真结果与实测结果基本吻合,该仿真模型用于研究架空地线损耗特性是可行的;架空地线逐塔接地时电能损耗较大;架空地线电能损耗大小与2条地线的接地方式、线路运行及结构参数有关。建议开展架空地线节能接地设计和应用,以大幅降低输电线路损耗。     

一种直流分段架空地线融冰方案的设计与研究

针对由不同型号地线组成的长距离架空地线融冰问题,提出了一种长距离多分段架空地线直流融冰方案。研究长距离多分段地线融冰中普通地线及OPGW光缆的接线方式。为满足地线融冰电流与实际需要的融冰电流保持一致,提出了一种地线设计融冰电流计算方法。最后结合桂林站直流融冰装置与黎桂线架空地线具体参数,设计了黎桂线多分段架空地线直流融冰方案,通过PSCAD/EMTDC软件仿真分析与黎桂线地线直流融冰方案的工程应用,证明了该融冰方案的合理性与有效性。     

超高压输电线路架空地线直流融冰试验分析

验证超高压输电线路架空地线直流融冰的可行性。以500 kV桂林变电站融冰装置为例,确定超高压输电线路架空地线融冰接线方式,在此基础上介绍线路普通地线及OPGW地线融冰的仿真建模方式和特点。通过实际应用验证了超高压输电线路普通地线及OPGW地线直流融冰的可行性。在超高压输电线路架空地线融冰试验过程中,发现地线放电间隙过小导致直流融冰装置闭锁,架空地线融冰接线方式转变困难,普通地线和OPGW地线因过电流被烧断等问题。针对以上问题提出了解决办法。     

输电线路架空地线节能接地技术

架空地线与导线之间存在电磁感应,由此带来架空地线电能损耗问题。对架空地线节能接地技术进行系统研究,提出架空地线感应电压的控制原则,区分单回、多回线路提出架空地线节能接地方式以及地线分段节距计算公式。提出地线绝缘子及间隙选型要求,给出标准大气压以及不同海拔、温度、湿度条件下间隙距离参数,对冰区绝缘子还提出了覆冰绝缘配置和直流融冰技术要求。提出多种光纤复合地线（optical fiber composite overhead ground wire, OPGW）节能接续方案,并介绍了OPGW常用金具。提出的架空地线节能接地技术已在广东电网冰区、非冰区线路中实际应用。     

基于330kV架空地线磁场感应耦合的巡检机器人电源研制

针对目前高压输电线路巡检机器人应用中的电源问题,提出采用架空地线磁场感应耦合的方式获取电能的方式,在对架空取电各种方式对比的基础上,计算了330 k V架空地线感应耦合取电损耗,对不同实际接地地线结构的安装分别进行了分析和论述,并对该技术的优势进行概述。最后介绍了电源系统的配置方案,经实际测试,效果良好。验证了架空地线磁场感应耦合取电的合理性和正确性。     

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。     

结构共振引起输电线路导线严重断股的分析

根据架空导线和地线振动情况的实际测量，阐述了架空导线和地线振动断股的特点，分析了振动断股的原因及其预防措施。     

输电线路架空地线防振锤滑跑的分析

为了减少架空输电线路架空地线防振锤滑跑对线路安全运行的影响,降低故障的发生率,通过深入分析输电线路架空地线防振锤滑跑缺陷,结合工作实际,制定并改进了应对措施,研制了专用的消缺工器具。     

基于热稳定计算的架空地线分析研究

从地线热稳定角度出发,针对输电线路发生单相接地短路故障,先计算两根架空地线返回的总电流,再确定每根地线分配的电流,最后校核地线热稳定。结合220kV张家坝变至秀山变线路工程实际,通过对地线组合OPGW与铝包钢绞线进行热稳定校核分析,为输电线路架空地线选型、校核提供参考。     

架空地线短距离提升通用装置研制及应用

传统架空地线短距离提升通用装置直接对横担锁定组件结构进行设计,未对架空地线提升装置难点进行分析,造成传统装置作业效率低,为此对架空地线短距离提升通用装置进行研制。分析架空地线提升装置难点,在分析难点的基础上,针对铁塔顶部稳定固定提升装置,提出横担锁定和提升丝杠的解决方案,并对其进行实际应用测试,测试结果表明该提升通用装置具有高效性的特点,更具优越性。     

输电线路架空地线断线原因分析及其防范措施

架空地线断线故障已在全国范围内多次发生,轻则导致输电线路发生永久性故障,重则引发其它方面的安全事故。因此,针对架空地线断线特征,分析架空地线断线原因,对开展防地线断线措施研究具有重要意义。本文深入分析了导致架空地线断线的影响因素,并结合实际案例分析了架空地线断线的具体原因,认为工频故障电流是导致地线最终断线的主要原因。最后提出了一种防范架空地线断线的措施。     

架空地线预绞丝端口断裂机理的试验分析

预绞丝端口可能会因工频短路电流流经架空地线时发生断股甚至断线,从而影响电网的安全稳定运行;因此,有必要探究架空地线预绞丝端口的断裂机理。分析一起发生在预绞丝端口的架空地线断线事故,提取事故样品特征并对断线机理进行初步推测。设计并搭建试验平台对缠绕预绞丝的架空地线施加工频短路电流,从而还原工频短路电流流经架空地线预绞丝端口时的实际情况,结合事故断线样品的分析结果与试验研究结果,总结架空地线预绞丝端口的断裂特征以及断裂机理。研究表明:当工频短路电流流经缠绕预绞丝的架空地线时,预绞丝端口会产生剧烈的放电现象(包括电火花放电和电弧放电),电流的热效应与放电的热量会使预绞丝端口出现局部高温,导致架空地线机械强度骤降,最终无法承受两侧的轴向拉力而发生断裂。所总结的架空地线预绞丝端口的断裂特征可为后续相应的防范措施研究提供参考与指导。     

单回输电线路架空地线感应电流分布规律及电能损耗影响因素研究

利用ATP-EMTP建立了某实际输电线路架空地线感应电流计算模型,经过仿真结果与实测结果的对比,验证了其可行性。基于这一模型,仿真分析了输电线路的导线电流、导线电流不平衡度、线路长度、档距、导地线的平均高度、导线相间距离和地线间距等因素对架空地线感应电流以及电能损耗的影响,为降低架空地线能量损耗,采取有针对性的防治措施,提供了技术依据。     

同塔双回输电线路导地线布置对架空地线感应电流的影响

输电线路架空地线逐基接地时存在感应电流和电能损耗,目前对架空地线感应电流数值大小和影响机制的研究较少,对架空地线损耗问题重视不足。以某双回线路为例进行了架空地线感应电流现场实测和ATP-EMTP数值计算,计算了不同线路长度、档距、导地线型号、导地线空间布置等输电线路结构参数对架空地线感应电流和电能损耗的影响。计算结果表明:线路起始段(长度小于9 km)时架空地线感应电流随着线路长度增大而增大;不同档距和导线型号通过导线弧垂变化影响架空地线感应电流和电能损耗;地线感应电流和电能损耗随着导地线空间距离增大而减小,随导地线高度变化明显,导线相间距和地线间距影响小。     

架空地线短距离提升通用装置的研制及应用

针对传统架空地线提升装置存在的不足,研制了一种新型的架空地线短距离提升通用装置,该装置主要由安装架、绳链复合提升结构以及误碰防坠装置三个部分组成。结合工程现场实际开展了应用。该装置有效优化了横担上方安装空间,简化了安装工艺,能够提升工作效率和确保架空地线提升过程的安全性。     

基于架空地线感应电流回收利用的探讨

为寻求稳定可靠的电能,研究了架空地线感应电流回收利用的可行性,阐述了架空地线感应电流产生的原理,建立了架空地线感应电流回收利用装置的数学模型,并通过试验对架空地线感应电流回收利用装置的性能进行了论证。     

220kV同塔双回输电线路架空地线感应电流与电能损耗

同塔双回输电线路架空地线逐基接地时,架空地线的感应电流和电能损耗是值得关注的问题,目前关于架空地线损耗的定量研究较少。通过对广东某220 kV同塔双回输电线路架空地线感应电流进行了现场实测,使用ATP-EMTP程序对该线路感应电流进行仿真计算,实测值与计算值吻合较好。计算讨论了同塔双回架空线路导线相序排列方式、线路电流大小和线路电流不平衡度对架空地线感应电流和电能损耗的影响。结果表明,架空地线感应电流和线路电流变化呈线性关系,地线电能损耗与线路电流增大呈平方关系,同塔双回输电线路导线逆相序排列时架空地线感应电流和电能损耗相对最小。线路电流不平衡度越大,架空地线感应电流和电能损耗越大,控制电流不平衡度有利于降低架空地线损耗。     

计及地线耦合的利用架空线路测量接地网接地阻抗的方法

在利用架空线路测量接地网接地阻抗时,未断开接地网与架空地线的连接构架会使通过接地网流入大地的电流小于实际注入电流,且经过地线的分流电流由于架空地线与相线间的电磁耦合效应会在线路中产生干扰电压。因此提出在测量接地网对地电压和实际注入电流时,同步测量地线电流以减小分流效应造成的误差;并通过多次测量的数据建立数学模型进行计算,以减小测量线路与地线的电磁耦合效应产生的感应电压对接地阻抗测量产生的影响。仿真结果表明,在电压极之前的杆塔与地线绝缘或者直接相连的杆塔数目较少的情况下,所提测量方法能有效减小用架空线路测量接地网接地阻抗时地线分流造成的接地阻抗测量误差。     

新型架空地线防振锤复位装置研制

输电线路架空地线防振锤在长期运行中,因受室外环境以及其他多种因素影响,容易造成防振锤握着力降低,发生不同程度的位移。目前处理架空地线防振锤位移的方法比较单一,并且受架空地线型号以及线路运行状况的限制,检修率低,易造成遗留缺陷成为安全隐患。对此研制出一种新型架空地线防振锤复位装置,可带电复位架空地线防振锤,并且不受架空地线型号限制,提高了架空地线防振锤位移的消缺率。     

基于架空地线感应电流回收利用的探讨

为寻求稳定可靠的电能,研究了架空地线感应电流回收利用的可行性,阐述了架空地线感应电流产生的原理,建立了架空地线感应电流回收利用装置的数学模型,并通过试验对架空地线感应电流回收利用装置的性能进行了论证。