绞合型碳纤维复合芯软型铝绞线在线路增容工程中的应用

  [目的]  为解决某220 kV线路增容问题,在工程设计阶段,对常规导线和多种耐热导线进行综合比选。  [方法]  分析了要求输送容量下各型导线的最高运行温度;对比了机械荷载和导线弧垂变化对杆塔基础的影响;计算了不同导线的电能损耗;分析对比了施工运维和建设难度;从一次性投资和年费用上进行经济分析。  [结果]  结果显示:在满足输送容量和导线允许温度的情况下,常规导线方案需全线拆除并新建杆塔和基础;各型耐热导线弧垂和荷载均满足原线路设计条件;常规导线和绞合型碳纤维复合芯软型铝绞线的年费用较低,运维相对便利。  [结论]  绞合型碳纤维复合芯软型铝绞线综合性能较优,适用于利用已有线路杆塔实现线路增容的场合,尤其是在城区或近郊等新建杆塔较为困难的地方。     

输电线路导线及地线复用新型直流融冰装置技术研究综述

  [目的]  在雨雪冰冻气候环境下,为了避免输电线路冰雪灾害事故的发生,需对输电线路进行融冰以加强其抵御冰雪灾害的能力,直流融冰装置是一种近年来应用广泛且行之有效的融冰装置。  [方法]  通过建立一种可行且有意义的技术来解决采用完全独立的两套融冰设备直流融冰装置设备投资大,占地面积增大,运维等费用成倍增加,整体经济性差的问题。提出一种可行的方法,即介绍了一种导线及地线复用新型直流直流融冰装置的主电路拓扑结构,可以一套装置实现导线和地线复用直流融冰的功能。  [结果]  获得的结果证明了这种技术是可行的和有效的。  [结论]  这项技术为进一步研究解决输电线路导线和地线覆冰、降低直流融冰装置投资、提高输电系统抵御自然灾害的能力具有重要参考意义。     

中国输电线路规范的风荷载计算比较

  [目的]  在台风袭击下,一些20世纪80、90年代建设的110 kV和220 kV输电线路经常出现铁塔损坏的现象,为了加固和改造事故线路,需要分析铁塔损坏的原因。  [方法]  介绍了中国1979、1990、2002和2012四个版本规定的输电线路风荷载计算方法,比较了设计风速、风压高度变化系数、体型系数、风荷载调整系数和覆冰风荷载增大系数等主要计算参数的差异,计算了某铁塔节段和导线在四个版本规定中的风荷载。  [结果]  计算结果表明:12规定的设计风速相比79、90和02规定增大5%～10%;79规程中60 m以下铁塔不考虑风振系数的规定严重低估了塔身风荷载;四本规定中110 kV和220 kV输电线路不采用导地线风荷载调整系数的规定严重低估了导地线风荷载。  [结论]  各规定的铁塔和线条风荷载差异的主要影响因素是风速重现期、铁塔或导地线风荷载调整系数,这也是风灾倒塔的主要原因。     

特高压同塔双回输电线路自然功率研究

提出“广义单回输电线路”的思路,将同塔双回输电线路的同名相视为一相。以此为基础分析计算了相序排列方式、导线分裂间距、导线分裂数及导线截面等对特高压同塔双回交流输电线路自然功率的影响并提出了导线分裂间距的优化建议。该方法也可扩展到任意多回的情况。     

220 kV单回路复合杆塔关键技术研究

  [目的]  输电杆塔的设计对工程造价和周边环境都有举足轻重的影响。探究220 kV单回路复合杆塔的设计方法和经济性指标,对输电线路的优化有着积极的意义。  [方法]  先通过比选不同杆塔形式、复合横担截面形式和横担布置的方式,得出推荐方案。然后通过ANSYS软件对杆塔进行线性及非线性分析,了解两种分析方式的差异。再查找相关资料,对普通杆塔和复合杆塔的造价进行测算,探索其经济性。  [结果]  研究表明:对比猫头塔,酒杯塔和上字型塔,复合横担应用于上字型铁塔中更为合理;圆环型截面具有惯性矩较大,承载力高,加工连接方便等优势;220 kV直线塔在满足安全性的前提下合理选择经济性更好的结构布置形式,建议选择三拉一压布置方案;通过ANSYS的模拟分析,线性分析具有足够的精度,可采取线性分析进行设计;选用复合横担时应对杆塔造价,安装费用,拆迁补偿等相关因素,在工程量上进行技术经济的比较,从而得出较为合理的方案。  [结论]  研究成果具有普遍意义,可为今后复合杆塔的设计提供一定的技术支持。     

一种海上风电继电保护配置优化方案研究

  [目的]  为了提升海上风电场利用效能和节省投资成本,需要对海上风电场电气主设备的继电保护进行合理配置以及优化动作时限。  [方法]  取消220 kV海缆出线侧的断路器,连接海上升压站母线两侧的220 kV海缆纳入海缆“T”接线路的三端分相电流差动全线速动保护范围。同时,将35 kV站用变和35 kV接地变合并,采用简易35 kV母线保护,配置主变低压侧与35 kV进线开关之间电缆的零序CT等措施。  [结果]  因此,节省了1台220 kV断路器及2套220 kV母差保护投资。同时,节省了约70 m2的海上升压站空间和相应投资成本,提高了保护配置的灵敏性和可靠性。  [结论]  海上风电继电保护配置优化方案经济合理,有望应用于工程实践中。     

±800 kV极导线与接地极线共塔线路耐雷性能及双极闭锁反事故措施分析

  [目的]  为了节约输电线路走廊,在广州、深圳等高度城市化地区需将±800 kV极导线和接地极线共塔架设。共塔架设线路存在发生由雷击引起双极闭锁事故的风险,但是国内对此却鲜有研究。  [方法]  首先分析了雷击共塔线路引起双极闭锁的物理过程,然后以某工程为例,采用ATP-EMTP电磁暂态仿真程序和电气几何模型计算了共塔线路的反击和绕击雷击闪络率,最后讨论了几种降低双极闭锁概率的措施。  [结果]  研究表明:极导线和接地极线共塔架设后,极导线的反击和绕击闪络率均低于独立架设线路;在接地极线上加装线路避雷器,将接地极线铁塔横担更换为复合横担,增加接地极线绝缘配置等措施均能有效降低共塔线路的双极闭锁概率。通过技术经济比较,案例工程推荐采用提高接地极线路绝缘配置的反事故措施,建议配置15片170 mm结构高度绝缘子。  [结论]  研究结果对于处于拥挤地带的特高压直流线路设计提供一定的技术支持。     

四分裂导线在750 kV输电线路中的应用研究

导线的选择和排列方式是输电线路建设中的重要课题。对四分裂导线在750 kV线路工程中的应用进行深入论证,综合分析和比较其电气性能、机械性能和经济性能。研究结果表明,在海拔较低、电晕损耗较小的地区,铝截面相当的四分裂扩径导线也可以满足电磁环境限值要求,且初期投资小,长期运行经济性与六分裂导线相当,对降低工程造价有很重要的意义。     

特高压“8牵8”张力架线新技术在湖南通过试验

湖南省送变电公司研制的特高压“8牵8”张力架线新技术，在500kV长沙至衡阳输电线路现场成功地进行了试验。试验结果表明，该项施工技术具有安全、可靠，适用于大截面、多分裂导线的放线施工，完全可满足1000kV特高压工程中八分裂导线展放的需要。     

750kV电晕损耗研究成果国际领先

日前,国家电网公司科技项目"750kV输电线路电晕损耗的实测研究"通过了专家组验收。该项目针对750kV交流输电线路的电晕损失问题,在对不同海拔和气候条件下进行大量实际测量和理论分析的基础上,提出了750kV六分裂导线电晕损失海拔修正新方法,可直接指导高海拔下750kV输电线路导线结构的设计,研究成果达到国际领先水平。     

±800 kV柔性直流换流站换流变区域电气布置研究

  [目的]  柔性直流输电技术不断发展,至今已经成为主流的直流输电技术。面对远距离、高电压、大功率的送电需求,±800 kV级特高压柔性直流输电技术的工程应用迫在眉睫。换流变压器作为柔性换流站的核心部分,相关区域的布置方案非常重要,将会对全站整体布置方案产生重要影响。  [方法]  基于柔性直流换流站的技术基础,从电气接线、换流变压器布置、换流变广场布置、启动回路布置等方面进行分析,并根据其特点进行优化设计,提出了换流变区域的整体布置方案。  [结果]  换流变区域的整体布置方案可靠性高、可实施性强,节约了占地面积和投资成本。  [结论]  研究结果对±800 kV柔性直流换流站的工程应用有指导意义,有广泛的工程应用前景。     

海上风电场联合送出优化方案研究

  [目的]  结合我国广东地区海上风电场布置及典型送出方案,对两个300 MW风电场联合送出的方案进行了探讨。  [方法]  在电气主接线、海缆选型、可靠性分析、海缆敷设与供货、可比投资等方面进行了分析比较。  [结果]  最终得出联合风场送出的优化方案,即设2座220 kV海上升压站＋1座陆上集控中心,其中1座升压站通过1回3×1 000 mm2海缆接至另1座升压站GIS,汇流后再通过2回3×1 000 mm2海缆一并送出至陆上集控中心。  [结论]  联合送出的优化方案可大大节省投资并减少用海面积,可为后续海上风电场电气设计提供参考。     

八地脚螺栓柔性塔座板承载力研究

  [目的]  随着输电线路的荷载越来越大，为了满足受力要求，铁塔与基础的连接型式广泛采用八地脚螺栓柔性塔座板，现有规范体系对该型式塔座板的相关计算方法尚无规定，故需对承载力进行研究。  [方法]  通过理论分析、数值模拟和真型试验等方式对八地脚螺栓柔性塔座板的承载力进行了研究。  [结果]  研究表明:受拉状态下底板应力呈非均匀分布状态。  [结论]  提出了全新的计算方法，对工程设计具有一定的借鉴意义。     

输电线路历年规程与新荷载规范风荷载对比

  目的  为了确定沿海存量线路是否满足新荷载规范设计要求,探讨历年规程风荷载设计值与新荷载之比。  方法  梳理了历年规程与最新荷载规范的各荷载系数,计算典型500 kV及220 kV线路风荷载设计值并加以对比。  结果  分析计算得到历年规范风荷载设计值与最新规范的占比平均数。  结论  部分按照旧规范设计存量线路可靠度较低,不满足最新荷载规范的要求,需要加固或重建。     

海上风机单桩基础桩形影响因素分析

  [目的]  随着大直径单桩基础建造与施工能力的日益进步，单桩基础型式的应用正向更大水深发展，需要研究深水海域单桩基础不同桩形的优缺点，为同类工程提供参考。  [方法]  按高中低三种锥段位置，对广东阳江某海上风电场的单桩基础机位参数进行分组统计，分析其中的桩形选用规律。  [结果]  分析表明:高锥段大桩径设计会导致风机疲劳荷载偏高，机位浅层土中砂土和黏土的比例及具体力学指标决定了最佳桩形的锥段位置。  [结论]  通过对比研究:发现降低锥段是降低大桩径机位疲劳荷载的最佳方法，砂土含量高且内摩擦角较大的机位可通过提高锥段减小桩径，而黏土含量高地质偏软的机位则适用较低锥段的桩形。提出用单桩最优解的泥面刚度矩阵行列式大小来衡量机位的地基刚度水平，并分析了地基刚度水平与基础钢料量的关系。