某±800kV直流线路地线断裂原因分析及建议

某800 kV直流线路的地线因覆冰过重发生断裂,事故造成线路单极闭锁故障,线路长时间处于单极运行状态。通过输电线路电气计算软件从地线覆冰不平衡张力、地线下倾角、脱冰跳跃等方面进行综合分析计算,得出地线覆冰不平衡张力和悬垂线夹损坏后地线发生滑移是本次事故的主要原因。根据事故分析情况提出治理建议,为后续工程设计提供参考。     

预绞式悬垂线夹结构参数与节能性的研究

预绞式悬垂线夹用于悬挂输电导线,其结构参数直接影响输电线路的电能损耗。基于此,对输电导线与预绞式悬垂线夹的电-磁耦合模型进行了仿真分析,发现尽管预绞式悬垂线夹上存在电能损耗,但整体降低了输电线路的电能损耗,具有节能性。而且通过仿真模型计算出了不同预绞丝节距、预绞丝长度、套壳长度和套壳厚度下预绞式悬垂线夹对输电线路节省的电能值,得到了其中的数值关系,为实际工程中预绞式悬垂线夹的选型及安装设计提供了参考。     

特高压地线预绞式悬垂线夹常见故障分析与优化

预绞式悬垂线夹由于应力分布均匀、安装方便等优点被广泛应用。对近年来特高压工程预绞式地线悬垂线夹出现的故障进行总结分析，分别针对悬垂预绞丝、套壳本体、U型抱箍和螺栓等部件从设计、材料选型和工艺优化等方面提出改进措施，提高预绞式悬垂线夹的机械强度和稳定性，希望为设计、生产制造及运维提供借鉴。     

预绞式悬垂线夹在750 kV输电线路的可用性分析

以国内第1条兰州东-官亭750kV输电线路示范工程的设计条件为依据,通过机械和电气性能试验,对在高海拔、重覆冰区扩径导线使用预绞式悬垂线夹的可行性进行论证:预绞式悬垂线夹的握力远大于要求握力23kN,层层拆开观察,层与层之间只有轻微压痕;采用预绞式悬垂线夹的导线,疲劳试验结果没有断股,采用预绞丝+螺栓型悬垂线夹的导线均有断股;有均压环的预绞式悬垂线夹的电晕熄灭电压为1084.8kV,没有均压环的预绞式悬垂线夹的电晕熄灭电压为968.5kV,远高于按规程电晕公式计算的电晕熄灭电压629kV。故预绞式悬垂线夹AGS-5129完全能够满足该线路工程要求。     

有限元法在高压输电线路线夹能量损耗计算中的应用

提高电能输送效率、减小线路损耗是节约能源的重大举措,也是高压输电线路的线路金具需要解决的重要课题。为对线夹的能量损耗进行量化分析,同时考虑到解析法求解复杂模型涡流损耗的局限性,采用有限元法对铸铁线夹进行建模并分析其涡流损耗,计算结果与试验所得数据相吻合,验证了该方法的有效性。使用此方法对预绞式悬垂线夹和铸铁线夹的涡流损耗分别进行计算,计算结果表明:预绞式悬垂线夹的涡流损耗较铸铁线夹大为降低,使用预绞式悬垂线夹更加节能,投资回收期较短。     

新一代特高压导线悬垂线夹

为向家坝-上海±800kV直流线路设计和试验了新一代特高压导线悬垂线夹--预绞式悬垂线夹。能耗和使用寿命是线路金具的2个关键指标。预绞式悬垂线夹具有节能特点,而且具有独特的结构,能够减小作用在导线上的静态应力(拉应力、压应力和弯曲应力)和动态应力,使得特高压线路的悬垂线夹与导线同寿命。按照全寿命周期来考量,预绞式悬垂线夹具有成本优势。     

1 000 kV特高压30 mm重冰区水平耐张塔地线支架高度取值研究

1 000 kV特高压30 mm重冰区水平耐张塔地线支架高度关系到导地线脱冰跳跃距离,地线表面场强大小以及防雷保护效果。采用电位系数法,导地线应力状态方程和不平衡张力计算理论,结合脱冰跳跃真型试验成果,从地线表面场强、防雷保护、脱冰跳跃三个方面进行分析计算,综合得出水平耐张塔地线支架高度取值。     

新型防振装置在750 kV输电线路地线防振中的应用研究

甘肃河西地区输电线路地线的微风振动非常强烈,常发生防振锤滑移、地线疲劳断股等事件,威胁输电线路的安全运行。为此,结合线路地线参数及地形、气象条件特点,研制了专用的预绞式线夹防振锤,并提出布置方式;对微风振动特别强烈的地区,推荐采用“预绞式线夹防振锤+阻尼线”联合防振装置。经过室内模拟试验和微风振动现场测试,新型预绞式线夹防振锤的各项指标均满足标准要求,其具有良好的防振效果,已成功应用于甘肃河西750 kV输电线路工程。     

输电线路架空地线悬垂线夹承重轴磨损原因分析及对策

针对某±500 kV直流输电线路架空地线悬垂线夹承重轴断裂的问题,结合该线路设计条件及平断面定位图、地形地貌、气象条件等,通过地线悬垂线夹外观、尺寸检查以及金相、硬度检测,对悬垂线夹受力情况进行了全面分析,认为造成地线悬垂线夹承重轴断裂的原因主要为档距比大、风力影响、地形地貌复杂等,并从技术和运维管理方面提出了优化档距、采用耐磨金具等处理建议及防范措施。     

全金属预绞式金具

全金属预绞式金具是在传统的预绞式金具的基础上改革而成, 与传统预绞式金具相比, 取消了耐张线夹内、外层条上的粘胶与沙, 悬垂线夹上的橡胶衬垫被金属衬垫替代, 并采用异形预绞丝、变节距设计、间隔排列和提包式铝护套等。试验和实践证明: 全金属预绞式金具具有更优良的导电性和高温运行特性, 使用更安全可靠, 安装更加方便快捷, 生产过程更环保、高效。     

超/特高压同塔多回输电线路脱冰跳跃动力响应分析

为了明确超/特高压同塔多回输电线路的覆冰动态特性,采用有限元方法分析了其脱冰跳跃动态响应。考虑几何非线性的影响,采用有限元理论建立了导/地线-绝缘子及铁塔-导/地线-绝缘子体系的脱冰跳跃精细化数值分析模型。以1 000 kV交流双回、500 kV交流双回同塔多回输电线路和±800 kV直流单回、500 kV交流双回同塔多回输电线路为例,考虑塔线耦合效应、脱冰位置、档距和高差等影响因素,完成了不同工况下系统的脱冰跳跃分析。结果表明:当铁塔较高时,塔线耦合作用对导线脱冰跳跃纵向不平衡张力的影响不大,对地线脱冰跳跃纵向不平衡张力的影响较大;边档脱冰产生的纵向不平衡张力明显大于中档脱冰。最后,对导/地线脱冰跳跃纵向不平衡张力百分比取值进行了如下建议:1 000 kV导线及±800 kV导线取10%;500 kV导线取20%;地线取100%。     

500kV线路架空地线悬垂线夹磨损及预防措施的探讨

对近年来发现的５００ｋＶ线路架空地线ＸＧＵ型悬垂线夹严重磨损现象的生产原因及各种影响因素进行了分析,提出供运行中掌握的允许磨损量的计算方法。通过对悬垂线夹磨损试验结果的分析,提出了提高悬垂线夹耐磨性的切实可行的措施。     

220 kV输电线路OPGW线夹断裂原因分析

某输电线路在安全度过最大覆冰载荷后,随着气温升高,在覆冰融化过程中OP GW发生脱冰跳跃,造成线夹断裂失效, OP GW掉落至铁塔横担,弹跳过程中接近导线放电跳闸。针对该事故开展现场勘查、线夹材质检测、线夹断裂故障分析工作。结合工程实际,提出事故线路段OP GW单线夹改双线夹的技术措施及防护方法。     

500kV地线悬垂线夹挂轴磨损原因分析

介绍了500 kV长龙Ⅱ线地线悬垂线夹挂轴磨损情况,采用了宏观检验、金相检测及硬度检测方式对地线悬垂线夹材质进行试验对比,确定了磨损原因是由线夹挂轴和挂板硬度不匹配造成的,并提出了相应的预防措施。     

基于脱冰跳跃和电晕条件下的特重冰区特高压交流输电线路地线支架高度研究

为减少脱冰跳跃和电晕对特重冰区特高压交流输电线路安全稳定运行的不利影响,需分析地线支架高度的制约因素并合理确定其高度。对40 mm、60 mm特重冰区特高压交流输电线路导地线脱冰跳跃、地线电晕、线间距离、保护角、水平偏移等方面进行分析,提出1000 kV特高压交流输电线路地线支架高度制约因素、计算方法及结论。经研究,在40 mm、60 mm特重冰区,1000 kV特高压交流输电线路耐张塔脱冰跳跃控制的地线支架高度小于电晕控制条件下的地线支架高度,地线支架高度主要由地线电晕条件控制。40 mm冰区耐张塔地线支架高度不小于16 m,60 mm冰区耐张塔地线支架高度不小于16 m。     

输电线路导地线最小设计间距理论公式研究及参数化验证

导线瞬时脱冰产生的显著竖向振动可能会导致导地线间闪络及电气结构损坏等严重事故,威胁电力系统的安全运行。为了设计合理的导地线间距,需准确计算导线脱冰后的最大跳跃高度,采用非线性有限元方法开展的导线脱冰跳跃分析可精确获取跳跃高度等动力响应,但因其存在建模复杂、计算效率低等特点而难以大规模开展工程应用。为此基于能量守恒定律推导了导线脱冰跳跃高度计算公式,通过引入跳跃高度衰减系数φ来考虑阻尼效应,提出了输电线路导地线最小设计间距的参考公式。将非线性有限元方法应用于导线脱冰跳跃高度分析,在冰厚、跨距、高差、档数、初始张力及阻尼比等参数空间内,对理论计算公式的准确性进行了参数化分析。研究结果表明,针对不同的线路和结构参数组合,即冰厚、跨距、高差、档数、初始张力及阻尼比,理论公式与仿真计算结果均吻合较好,该公式具有一定的普适性,可为输电线路导地线间距设计提供参考。     

工频短路续流造成架空地线断线或烧伤的原因探讨

本文通过架空地线断线典型事故调查中所测量的一些数据,经计算分析,说明架空地线烧断,是由于事故杆塔接地引下装置接触不良或断脱,当瓷瓶串在外因造成对地闪络时,工频对地短路的续流大部分经过:地线悬垂线夹→架空地线相邻杆接地引下装置→地的路径。在继电器和开关动作的固有时间内,而造成架空地线在悬垂线夹中的热破坏。还针对事故的原因,提出了防止对策。     

缠绕预绞丝的地线悬垂串温度分布实验分析

接触电阻和工频短路电流的共同作用是造成架空地线断线的主要原因。以缠绕预绞丝的地线悬垂串为研究对象,从集肤效应和接触电阻两个角度分析其发热机理,并通过新旧地线悬垂串处的温升实验验证分析。分析结果表明:工频短路电流流经预绞丝缠绕的地线悬垂串,预绞丝断口处和线夹内部是发热"瓶颈"点。当因悬垂串锈蚀引起接触电阻增大时,该处可能因温度过高而引发断线事故。与未缠绕预绞丝的地线悬垂串相比,缠绕预绞丝增加了悬垂串发热"瓶颈"点,增大了发生地线断线事故的风险。     

750 kV官东Ⅰ线140号导线防风措施改进

介绍了输电线路发生振动的原因及危害,针对750 kV官东I线140号塔地理环境、气象条件、设备情况等,分析风振产生的原因。提出目前主要防风措施是使用防振金具,包括：安装阻尼性间隔棒、防振锤,导线加装护线条或采用预绞式悬垂线夹,加装重锤片。根据140号现场情况,将微风振动以及次档距振动考虑为振动主导因素,主要针对导线磨损的防护进行整改,建议加装预绞丝或者采用预绞式悬垂线夹。     

1000kV交流同塔双回输电线路导线脱冰跳跃特性

导线脱冰会引起导线的剧烈运动,使导线跳跃上下摆动,将导致导地线间或导线档中空气间隙的减小,严重时引起闪络;特高压线路由于导线分裂根数较多,截面较大,其脱冰跳跃问题更为严重,特高压输电线路导线脱冰跳跃的考虑对于导线排列,杆塔选型,档距配置等都有重要意义。为此首先进行了单导线覆冰脱落模拟试验研究,研究了不同档距组合、不同脱冰方式下的导线脱冰跳跃规律。还通过计算机仿真的方法针对试验工况进行数值模拟,仿真计算与模拟试验的结果具有相同的规律性。建立了适用于1000 kV交流同塔双回输电线路导线脱冰跳跃分析的3自由度多档导线模型,分析了连续档数、档距组合、档距大小、导线机械参数因素对特高压同塔输电线路脱冰跳跃的影响。分析了15 mm覆冰情况下特高压线路导线脱冰跳跃水平。研究表明,在15 mm覆冰及以下时,特高压同塔双回输电线路相间导线不需要水平偏移,在导线发生脱冰跳跃时线路也能安全运行。