架空输电线路除冰技术分析

如何对覆冰输电线路进行融冰、除冰以降低冰灾损失,目前仍是世界性的技术难题.针对该问题,笔者在现有除冰技术如热力除冰法、机械除冰法以及其它新技术除冰法的基础上,建立了一个简单的输电线路模型,并依次研究各种除冰技术及其实现电路.最后得出适合该输电线路的除冰措施,从而为输电线路在覆冰情况下的除冰提供技术指导.     

特殊地形下输电线路等值覆冰厚度计算模型有效性分析和改进研究

覆冰是影响电网安全运行的最主要威胁之一。输电线路覆冰在线监测是防治电网覆冰灾害的有效手段,其中称重法获得广泛应用。我国地形复杂多变,特殊地形对输电线路受力有较大影响。为了分析输电线路覆冰在线监测中直线塔输电线路等值覆冰厚度计算模型在常见输电线路纵断面模型下的有效性,文章采用有限元法建立输电线路力学仿真模型,研究输电线路过谷模型、翻山模型以及连续上(下)山模型下输电线路等值覆冰厚度计算结果的准确性,提出考虑等效长度变化的直线塔输电线路等值覆冰厚度计算模型。结果表明,在均匀覆冰下,对于输电线路过谷模型,当杆塔高差系数绝对值不超过0.2时,等值覆冰厚度计算结果与假设值相对误差在16%以内;然而当杆塔高差系数较大时,如杆塔高差系数为–0.3,等值覆冰厚度计算结果与假设值相对误差大于40%。将等值覆冰厚度计算模型改进后,等值覆冰厚度计算结果与假设值相对误差变小,且覆冰厚度越大,相对误差越小。对于输电线路翻山模型和连续上(下)山模型,等值覆冰厚度计算厚度结果相对误差不超过5%。     

架空输电线路覆冰危害及防冰除冰的措施

架空输电线路覆冰会引起导线舞动、导线不均匀脱冰和过负载等事故灾害.介绍了架空输电线路引起覆冰的原因,并详细阐述了我国目前通常采用的防冰、除冰措施,对几种机械除冰和热力除冰的方法进行了分析比较,为架空输电线路的防冰、除冰,安全运行提供了一定的借鉴.     

基于杆塔结构力学测量的线路覆冰在线监测系统研究EI北大核心CSCD

近年来我国输电线路冰灾日益严重,准确监测线路覆冰情况,进而采取防冰、除冰措施对系统安全运行具有重要作用。以国内已有的传统架空线路的覆冰力学模型为基础,提出基于不同杆塔结构力学测量元件的特点,分别建立适合耐张塔-耐张塔与直线塔-直线塔输电线覆冰监测模型。模型综合利用拉力、导线和绝缘子倾角等参数且考虑风偏影响,其中直线塔-直线塔覆冰模型通过风偏平面内竖直方向上的静力学受力平衡计算覆冰厚度。现场运行结果表明,两种模型均能准确监测输电线路的覆冰情况,并正确做出覆冰告警。     

基于杆塔结构力学测量的线路覆冰在线监测系统研究

近年来我国输电线路冰灾日益严重,准确监测线路覆冰情况,进而采取防冰、除冰措施对系统安全运行具有重要作用。以国内已有的传统架空线路的覆冰力学模型为基础,提出基于不同杆塔结构力学测量元件的特点,分别建立适合耐张塔-耐张塔与直线塔-直线塔输电线覆冰监测模型。模型综合利用拉力、导线和绝缘子倾角等参数且考虑风偏影响,其中直线塔-直线塔覆冰模型通过风偏平面内竖直方向上的静力学受力平衡计算覆冰厚度。现场运行结果表明,两种模型均能准确监测输电线路的覆冰情况,并正确做出覆冰告警。     

输电线路覆冰问题综述

输电线路覆冰问题由来已久,但伴随着全球气候变暖,极端天气的频现,输电线路覆冰致灾问题愈发严重,给我国电网的安全及稳定运行带来了巨大挑战。针对输电线路覆冰类型、覆冰形成的机理以及微气象等因素对覆冰形成和其对线路安全的影响作了详细分析。在分析的基础上,对输电线路覆冰监测技术,覆冰预警技术,导线防冰涂层技术,机械除冰技术,交、直流融冰技术,被动除冰理论等进行了深入剖析。最后,阐述了应对输电线路覆冰的新技术、新措施、新成果、新趋势及亟待解决的问题。     

基于安全裕度的输电线路覆冰预测方法研究

针对输电线路覆冰灾害事故预测方法的不足,提出基于安全裕度的策略对输电线路的覆冰情况进行预测。通过对覆冰线路模型各种运行工况下的结构失效率数值计算数据的回归分析,得到杆塔的失效评定曲线图,并对其进行预测分析。选取华中某500 kV输电线路中薄弱的杆塔作为研究对象。建立3塔2线输电线路的有限元模型,在覆冰荷载和风荷载不同组合下进行力学仿真计算,对结果数据的回归分析验证了该方法的正确性。本文方法可为准确预测线路覆冰事故、制定防覆冰改造方案提供依据。     

输电线路覆冰原因分析及优化研究

输电线路覆冰事故频频发生,对电力的安全生产造成很大影响。分析输电线路覆冰的形成机理及影响因素,指出了混合冻结对输电线路危害最为严重,气象、高度、线路、电场均是影响线路覆冰的因素。建立输电线路覆冰厚度的计算模型,通过对弧垂的受力分析得出了一种计算冰层厚度的算法。提出了输电线路除冰方法和预防结冰的措施,指出了采用合理的抗冰设计是防止输电线路覆冰的最有效措施,并对不同除冰方法进行了技术经济分析,为电网的安全运行和改造工作提供了理论基础。     

架空输电线路杆塔承受的导线覆冰冰重的研究

对无冰状态下导线的各个参量以及最大弧垂和悬挂点倾角的进行计算,得出在覆冰条件下垂直线路的竖向垂直比载,分析悬挂点导线施加到杆塔上的张力,得出导线覆冰的截面积,进而得出作用于杆塔的导线垂直荷载和杆塔所承受的导线覆冰冰重以及导线覆冰标准冰厚.该算法所需测量数据少,可为输电线路覆冰分析提供数据.     

固原地区输电线路覆冰特性及其事故防治技术研究

探讨国内外关于输电线路覆冰问题研究的最新进展,结合固原供电局输电线路覆冰的实际情况,研究分析了输电线路覆冰的气象成因、发展过程及其影响因素。并在分析现有的各种防冰、除冰措施和方法的基础上,根据固原供电局输电线路覆冰的特征和具体工程实践,提出了防止其输电线路发生冰害事故的技术措施和方法。     

一种基于 PSCAD/EMTDC的同塔四回输电线路三相不平衡最优相序筛选方法

同塔双回输电线路采用逆相序排列方式可以很好地解决三相电流不平衡的问题,而同塔四回输电线路的三相不平衡问题要复杂得多,不能简单地采用逆相序排列方式。为此,首先分析了同塔四回输电线路三相不平衡产生的原因,然后利用 PSCAD/EMTDC软件对同塔四回输电线路不同的相序排列方式进行了仿真研究;搭建了基于Multiple-Run模块的同塔四回输电线路最优相序筛选模型,给出了相应的程序流程图,通过该模型可以计算不同目标函数下的最优相序。最后以广东揭阳电网某220 kV和500 kV同塔四回输电线路三相电流不平衡问题为例,利用提出的模型和方法,推荐了最优相序改造方案;该方案已被采纳实施,取得了较好的效果。     

同杆并架多回线序参数及不平衡计算

文章分析了未换位的多回输电线路同杆并架时序参数的计算方法。研究讨论了由此产生的各种不平衡系数,并对模型系统进行了计算机计算。     

110kV同塔六回输电线路不平衡性分析

针对同塔六回输电线路难以实现完全换位而产生三相不平衡问题,影响输电线路甚至整个电力系统的安全运行。利用MATLAB软件计算了110kV同塔六回输电线路的序参数和不平衡系数,在线路自身属性确定的条件下,分析了不同相序布置对多回输电线路不平衡度的影响。经过综合比较分析发现,采用逆序配置方式时,同塔六回输电线路的各种不平衡系数总体相对较低,特别是直通型电磁不平衡系数很低,建议优先使用。     

南方电网直流融冰技术研究

极端气候条件引起的输电线路覆冰导致输电 线路和杆塔的严重损害,这使得快速恢复送电变得 非常困难。为了防止这种情况的再次出现,进行输 电线路的融冰是一种很好的方法。与交流融冰法不 一样,在一定的环境条件下,直流融冰所需要的电 源容量仅决定于需要融冰线路的直流电阻和导线长 度。通过对南方电网各电压等级架空线路直流融冰 参数进行仔细分析和计算,提出了适用于南方电网 的交流输电线路的直流融冰技术方案,同时也对南 方电网直流输电线路和接地极引线的保线和融冰技 术方案进行了分析计算。     

基于不对称参数补偿的同塔六回输电线路不平衡问题抑制

为了解决同塔六回输电线路存在的三相不平衡问题,首先对线路阻抗矩阵进行解耦计算,推导出负序、零序电流表达式,然后提出基于线路不对称参数补偿的不平衡抑制方法,理论计算了补偿电容参数,最后以广东某同塔六回输电线路为例,在PSCAD环境下进行仿真分析。结果表明,对于同塔六回输电线路,优化导线间距、优化相序布置等方法仍无法使不平衡度达到要求时,考虑合理配置补偿电容补偿线路不对称参数能够进一步减小线路不平衡度,该结论对同塔六回或更高回输电线路的不平衡抑制问题有实际指导意义。     

110kV同塔四回输电线路三相不平衡性仿真分析

110 kV同塔四回输电线路因换位困难而存在较为严重的三相不平衡问题,在考虑输电线路长度、杆塔相间距离和导线相序布置等影响因素的基础上,利用PSCAD软件对110 kV同塔四回输电线路进行了仿真建模,提出了同塔四回输电线路三相不平衡度的计算方法,分析了影响因素对输电性能的影响程度。仿真结果表明:随着输电线路长度的增加,输电线路的零序不平衡度和负序不平衡度均增大;随着相间距离的增大,输电线路不平衡度减小;在八种典型的相序布置方式中,逆相序配置方式的总体不平衡性最小。     

输电线路激励融冰的阻波方法研究

高频高压激励融冰是一种实现输电线路在线不停电融冰的方法,然而在输电线路应用高频高压融冰的技术中,既产生激励融冰的高次谐波,又由于激励源内部的电力电子元件产生大量的低次谐波会降低电能质量。对此,针对一种18 kV/40 kHz高频高压激励融冰方法设计一套线路阻波方法,在输电线路两端串联接入高频阻波器,采用单频阻波器原理将40 kHz的高频信号限制在高频融冰通道内;对于激励源产生的低次谐波则利用并联有源电力滤波器,确保电能传输质量。仿真结果验证了该高频融冰线路阻波方法的可行性。     

750 kV同塔双回不换位线路电流不平衡度研究

在线路走廊特别紧张的地区,部分线路可能没有条件采用完全换位的方式架设,而同塔多回线路采用不换位架设将导致电气三相参数不对称。针对这个问题,对同塔双回不换位线路不平衡度计算进行了推导,并应用PSCAD/EMTDC软件从杆塔类型、相序排列方式、回间距离、线路长度几个方面对750 kV同塔双回不换位线路进行了仿真分析。仿真结果表明,输电线路较短时采用同塔同窗逆相序方式架设并适当调整回间距离,电流不平衡度能控制在一定的范围之内。输电线路较长时则需进行换位,避免对系统造成不良影响。     

超高压输电线路直流融冰过程中接地故障定位技术

直流融冰技术是解决超高压输电线路覆冰问题的有效方法。由于融冰过程中冰水的掉落易导致输电线路的单相接地故障,研究了融冰线路的故障定位方法,以保障融冰过程的顺利进行及融冰设备的安全运行。首先对直流融冰系统的组成及整流器拓扑结构、控制策略进行了介绍并搭建了融冰系统的详细仿真模型。针对定电流控制方式下直流融冰线路的单相接地故障,通过对沿线电压分布的深入分析,提出了基于贝瑞隆模型的直流融冰线路接地故障定位方法。利用PSCAD/EMTDC仿真软件对融冰线路故障进行了仿真验证,结果表明该方法能够实现融冰线路接地故障的快速准确定位。     

贵州电网融冰方法的研究和应用

对2011年冰灾中贵州电网在110 kV及以下输电线路采取的融冰方法进行了总结,分析了各种方法的应用范围,比较其优缺点。基于贵州电网的实践,提出主要采用车载直流融冰装置和融冰变压器两种措施进行110 kV及以下输电线路融冰,并完成了相应样机的研制。现场试验证明了所提措施的可行性。