基于弧垂的导地线等值覆冰厚度计算研究

为了在线路覆冰时期获得导地线的覆冰厚度,本文根据导地线的力学基本方程,研究了基于弧垂的导地线覆冰厚度的计算方法,得到了单一档、连续档条件下准确的计算导地线等值覆冰厚度的方法,并编制了计算机软件。验证计算表明,该方法能够准确获得导地线的等值覆冰厚度。     

不均匀冰对重冰区特高压输电线路导地线间隙设计的影响

该文建立连续档不均匀冰张力计算模型,并编制了计算程序;然后研究档距、高差、档数、串长、覆冰厚度、覆冰率等因素对不均匀覆冰、不同期脱冰重冰区特高压线路导地线弧垂的影响,对重冰区特高压线路导地线间隙设计提出建议。     

带并联间隙地线复合绝缘子直流覆冰闪络特性

架空地线融冰已成为一个亟需解决的问题,目前通常对架空地线进行改造加装带间隙的绝缘子并采用直流融冰,其融冰电压受到地线绝缘子放电电压的制约,进而也影响了地线融冰的长度。对耐张型和悬垂型两种地线绝缘子在严重覆冰条件下并联间隙大小与地线绝缘子直流冰闪电压间的关系进行了试验研究。结果表明:两种地线绝缘子表面清洁、未覆冰情况下,其直流50%放电电压U50%与并联间距d呈幂指数关系,随着并联间距d增大,U50%增大,且增速逐渐减小;覆冰条件下,耐张型并联间隙地线复合绝缘子并联间距的选择与覆冰厚度di相关,可以选为(10+2di)mm;悬垂型地线绝缘子在严重覆冰地区建议选择80~100mm的并联间距。在保证融冰期间地线与杆塔保持良好绝缘的条件下,应选择较小间距来提高其防雷性能。     

微地形区导地线覆冰厚度订正方法研究

冰害严重威胁架空输电线路安全运行,微地形区的线路覆冰明显严重。微地形导致温度、湿度、风速等气象要素变化,是造成微地形区导地线严重覆冰的根本原因。重点针对水体、海拔、风速、风向等覆冰微地形影响因子进行研究,提出了覆冰微地形因子订正方法,并在实际覆冰现场进行了验证比对,订正后的覆冰厚度比实际覆冰厚度偏大,但总体上能反应严重覆冰的事实,在微地形覆冰预测结果修正方面具有一定的工程实用价值。     

雪峰山试验站自然条件下导线覆冰厚度形状校正系数

覆冰厚度的检测是输电线路运行部门防冰融冰工作中极为关注的问题之一,为此,总结了国内外覆冰厚度测量方法及其存在的问题。根据雪峰山自然覆冰试验站大量现场试验观测结果分析了自然条件下导线覆冰的几种典型形状特征,并基于面积等效原则,将导线实际非均匀、不规则覆冰校正为均匀覆冰,据此提出了现场人工测量时覆冰厚度的形状校正系数,为输电线路覆冰现场测量提供了一种有效且简便的测量手段。最后,利用雪峰山自然覆冰试验站对覆冰期不同覆冰阶段导线覆冰形状进行观测,对提出的形状校正系数进行试验验证,结果表明校正后导线覆冰厚度与实际覆冰厚度偏差9%,可满足工程实际需要。研究结果可为输电线路覆冰厚度现场测量、在线监测和冰厚计算提供一定的参考。     

一起220 kV架空输电线路覆冰雪断线故障分析

架空输电线路的覆冰及其引起的各类冰害事故严重危害了我国电力系统的安全运行。特别是近几年来天气气候的变化,导线覆冰的几率日趋增大。研究了冰害事故原因以及事故发生发展的过程,进一步认识了覆冰对电网的影响。以220 kV昌西双线覆冰雪故障为例,首先给出了故障线路基本概况和相关技术参数;然后对故障录波数据进行了分析,同时做了断线的尺寸参数测量与拉断力试验,并对标准冰厚进行了计算,对分闸、断线原因进行了分析;最后对故障发生发展过程进行了推演,指出了此次故障原因是因为历史罕见的强雨雪引起的导线标准覆冰厚度超过了线路设计覆冰厚度,在故障电流烧蚀与覆冰重载荷的共同作用下,致使架空地线断线或严重垂落。     

220kV保原线覆冰掉闸分析及防范措施

针对某220kV保原线覆冰掉闸的事故,对导地线在不同覆冰厚度下的弧垂进行计算,验算了覆冰后不同风速下的风偏角度,比较分析了线路覆冰发生放电的情况,得出了导地线覆冰厚度不同、地线覆冰后低于导线是发生放电的直接原因。提出了防止输电线路覆冰的主要措施,为今后防范覆冰掉闸提供了有效思路。     

750 kV架空输电线路覆冰跳闸原因及仿真分析

总结并分析了新疆地区几回750 kV输电线路覆冰跳闸原因和整改措施。结合事故调研，利用ANSYS软件对均匀覆冰、三段覆冰、线性覆冰和高悬挂端覆冰工况进行了有限元分析，结果表明，线路覆冰跳闸主要由地线非均匀覆冰导致导、地线局部静态距离不足而引起；比较非均匀覆冰中的三段覆冰、线性覆冰与高悬挂端覆冰，高悬挂端覆冰对弧垂最低点偏移的影响最大，且随覆冰长度的增加，导、地线静态接近距离存在极小值。通过工程实例计算发现，地线高悬挂端覆冰下导地线最小接近距离小于规程规范限定的最小静态距离，并能导致放电跳闸，工程设计中应重视此种情况下的间距校验。     

我国±800 kV特高压直流输电线路外绝缘面临的问题

我国已规划了多条±800kV特高压直流输电线路的建设,由于没有设计和运行经验,污秽、覆冰(雪)、酸雨(雾)和高海拔下的外绝缘选择将是其面临的关键技术之一。作者以国内外现有研究成果为基础,阐述了我国特高压直流输电线路外绝缘选择的特殊性,污秽、覆冰(雪)、酸雨(雾)和高海拔等对特高压直流绝缘子放电特性的影响,高海拔下长空气间隙的放电特性。指出污秽、覆冰(雪)、酸雨(雾)和高海拔是影响特高压直流输电线路绝缘子、空气间隙电气特性和外绝缘选择的重要因素,提出在应用现有方法进行特高压直流外绝缘选择时必须考虑污秽、覆冰(雪)、酸雨(雾)和高海拔的影响并加以修正。     

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。     

直流正极性下冰柱–冰板电极中电晕放电量的分析

为进一步了解覆冰绝缘子表面空气间隙的存在对输电线路的危害，在应用模/数转换器、紫外线成像仪、工控机和自行设计的电流传感器的基础上，研究了在不同施加电压、空气间隙长度、覆冰水电导率和冰类型的情况下电晕平均放电量的变化，并揭示了它们对电晕放电特性的影响。结果表明：直流正极性下的放电量分布满足正态分布，其值随着间隙长度的增加而减小；放电量与电极表面材料有着密切关系；覆冰水电导率对放电量的影响与冰的类型(干冰、湿冰)有很大关系。     

某特高压直流线路地线覆冰灾害分析与探讨

针对输电线路冰灾事故地点覆冰观测数据短缺的问题,以某±800 kV特高压直流线路地线覆冰断线的典型故障为例,尝试从气象要素、现场查勘、影像资料及现场覆冰调查等方面综合分析,结合覆冰形状,选取适当的计算方法估算覆冰量级,为覆冰资料短缺地区覆冰量级的快速确定提供一种简易的计算方法。通过采用不同覆冰条件下导线和地线弧垂间隙反算覆冰量级,验证了此种估算方法的可行性。     

500 kV输电线路OPGW引下线弧光放电原因分析及防范措施研究

为分析500 kV输电线路光纤复合架空引下线对龙门架空气间隙击穿放电原因,结合空气间隙击穿原理,通过对放电点、接地网导通性及线路覆冰情况排查,发现光纤复合架空引下线覆冰,导致光纤复合架空引下线与龙门架之间的空气间隙不足,故障短路电流使光纤复合架空引下线产生高电压并对龙门架构架放电。最后提出新建工程引下光缆与杆塔或构架本体间距不小于50 mm,改造工程线夹之间新增长度不小于50 mm,电弧放电后应检查接地网完整性等防范措施。     

单档不均匀覆冰下架空线路不平衡张力及形变特性研究

基于简支梁理论与“等线长法”,研究了单档不均匀覆冰下导线不平衡张力及相对形变随档距、覆冰长度、覆冰厚度、档数、高差、串长及电压等级的变化规律。结果表明,导线的最大相对形变值并非出现在整档覆冰情况,而是随档内覆冰长度的增加,存在极大值,当覆冰厚度较大时更为明显。对比不同档距、冰厚下各电压等级线路脱冰跳跃过程中导地线静态、动态接近距离和地线单档非均匀覆冰下导地线静态接近距离,单档非均匀覆冰间隙将先达到闪络条件,在220 kV及以下线路中尤为明显,因此,该文研究能弥补现行规程规范的不足,指导单档不均匀覆冰下杆塔塔头和荷载的设计,以保障电力系统的安全运行。     

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。     

特高压直流工程的换流器并联融冰方式与试验研究

输电线路覆冰灾害严重影响特高压直流输电系统的正常运行。介绍目前特高压直流输电工程所使用的线路防冰的运行方式。对换流器并联融冰运行方式的效果进行分析计算,提出了融冰运行方式下的控制保护策略,并通过基于实时数字仿真器（real time digital simulator,RTDS）高压直流输电系统仿真平台对融冰运行方式进行试验验证。在锦苏特高压直流输电工程系统调试阶段对换流器并联融冰运行方式进行了现场试验。仿真试验与现场试验的结果均证明换流器并联融冰运行方式可行、有效。     

微地形区OPGW地线不均匀覆冰计算模型改进方法

目前对均匀覆冰下架空线等值覆冰厚度计算模型的研究较多,但缺少对大截面、大单位长度重量的地线复合光缆（optical pilot groundwire,OPGW）地线覆冰的研究,特别是在微地形下等值冰厚计算模型的适用性。选取大档距大高差工况,通过有限元软件建立3种典型地形（山坡、山顶、垭口）下的3塔两档OPGW地线模型,结合考虑绝缘子串偏斜角的等值冰厚模型,对传统输电线路等值覆冰厚度模型进行误差分析,结果发现等值冰厚较小时大档薄覆冰情况下的传统冰厚计算误差较大。但随着平均等值冰厚增大,冰厚计算误差显著减小。利用以上分析结果和平均等值冰厚与绝缘子串轴向拉力与倾角的函数关系,提出一种冰厚误差优化计算方法,改进后的冰厚相对误差能控制在10%以内。     

考虑融冰因素的输电线路覆冰故障概率计算

根据导线覆冰表面热平衡方程分析内外部融冰因素对导线冰载荷的影响,计及地形对冰载荷的影响以及覆冰引起导线等效半径增大对风载荷的影响,通过气象实测的降雨量、风速、风向、温度等信息以及电网运行信息、当前监测覆冰厚度等信息建立输电线覆冰厚度增长预测模型。从输电线路覆冰过载机理出发,构建覆冰故障概率计算框架,从力学角度分析覆冰厚度及风速对输电线路的共同作用,采用反映金属承载极限特性的指数模型计算输电线路故障概率。以实际线路为例验证了该模型计算得到的线路覆冰故障概率变化趋势与实际故障情况相符,能够充分验证覆冰故障率与实际天气的相关性。     

输电线路覆冰机理浅析

通过对江西省2条500 kV线路,一条220 kV线路覆冰情况的分析,阐述了气象条件对线路覆冰的影响及覆冰厚度与导、地线类型、导线布置方式之间的内在关系.     

地线绝缘化对超高压线路耐雷性能研究

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。以500 kV超高压线路地线绝缘化为例,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,得出绝缘化地线对超高压输电线路耐雷性能影响不大的结论。这对于运行全线绝缘化地线,防止输电线路雷击闪络、杆塔分流系数、故障塔电位上升及电力网络经济和合理设计等研究具有一定的参考价值。