1000kV交流特高压黄河大跨越导线选型

1 000 kV黄河大跨越工程跨距大,耐张段长,选择合理的导线对于保证大跨越的安全、降低塔高、节省工程投资具有重要意义。此文依托榆横—潍坊线路黄河大跨越工程,从导线材料、导线结构、制造条件方面选取不同型号特强钢芯高强铝合金导线方案,进行输送容量、电磁环境、机械特性和经济性等方面的比较,推荐1 000 kV榆横—潍坊线路黄河大跨越工程导线采用6 X JLHA1/G4A-630/170特强钢芯高强度铝合金绞线。     

输电导线舞动研究

论述了导线舞动机理、数学描述、舞动治理及计算机模拟等有关输电导线舞动研究课题的前沿状况，其中覆冰研究、舞动治理及计算机模拟的有关成果已在有关大跨越舞动治理工程中得到应用和验证。     

酒杯塔塔线耦合体系覆冰导线舞动分析

采用非线性有限元分析方法研究了塔线耦合体系覆冰导线舞动的规律及特点,以及输电线舞动对酒杯塔受力及变形的影响发现绝缘子的布置型式对覆冰导线舞动的幅值及规律有很大的影响;由于塔线耦合的作用,左右跨的各相导线在具有相同覆冰厚度、形状以及受相同气动载荷情况下,所形成的舞动幅值及相位存在差异,从而导致输电线作用在塔上的力沿各方向分力不平衡,导致输电塔产生沿导线方向侧弯变形、与导线垂直方向侧弯变形以及横担的扭转变形;在导线舞动过程中输电塔的最大应力交替出现在塔头刚度较弱的部位.     

三自由度模型覆冰输电导线舞动的数值仿真分析

基于考虑输电导线垂直、水平和扭转振动耦合的3自由度模型,利用数值方法,针对系统参数和环境参数对临界风速的影响以及可能的复杂舞动模式进行了分析.给出了覆冰厚度、初始覆冰角度、来流密度、导线初始张力、单位长度质量和横向阻尼比对临界风速的影响曲线.在讨论舞动可能出现的复杂运动时,发现随风速的变化,由于周期运动的分岔可导致概周期运动和混沌等复杂运动形式.     

覆冰四分裂导线舞动数值模拟方法

覆冰四分裂导线舞动问题严重威胁超高压线路的安全运行,对舞动的理论研究可有效推动防舞技术的发展。采用具3个平动自由度和1个扭转自由度的两节点索单元模拟分裂导线各子导线,利用空间梁单元模拟间隔棒,建立可考虑子导线尾流效应的舞动分析有限元模型。采用对加速度中心差分、对速度向后差分的时间积分法对舞动进行非线性数值求解,利用MATLAB编制了相应的计算程序。运用该方法对典型算例的舞动进行数值模拟,结果表明:该方法可有效模拟覆冰四分裂导线的舞动特性,所编写的求解程序具有较高的计算精度和效率。     

特高压输电导线的X波段电磁散射特性

为阐明特高压输电导线对X波段高分辨率合成孔径雷达卫星信号的电磁散射特性,首先分析了特高压输电导线的几何结构特征和材质,并基于悬链线方程建立导线的物理模型. 然后分析了特高压输电导线的X波段电磁散射特性,其中通过求解圆柱坐标系下的Helmholtz方程获得特高压输电导线的二维绕射系数,并利用增量长度绕射系数方法获得输电导线的三维绕射系数和三维雷达横截面积. 最后针对不同极化模式和不同导线直径,将特高压输电导线雷达横截面积（RCS）的理论计算结果与微波暗室测量结果进行对比分析. 结果表明:垂直-垂直和水平-水平极化模式下,不同直径特高压输电导线RCS理论计算结果与实际测量结果之间的最大平均相对误差为8.1%,初步验证了所提出的特高压输电导线X波段电磁散射特性分析方法的正确性.     

导线预绞式接续条在巴西特高压工程的应用研究

巴西美丽山一期直流特高压线路导线采用新研制的全张力预绞式接续条方式连接,与传统直线压接管压接施工相比,不需要笨重的压接设备和专业的操作人员,安装工艺简单快捷,一致性强,具有较强的抗疲劳性能、高效节能、适应性广泛、防腐性能好.通过对预绞丝接续条的机械性能试验、热循环及温升试验、电晕、无线电干扰试验、过张力机轮以及滑车试验验证预绞丝接续条的机械性能和电气性能,保证工程质量及运行安全.     

四分裂导线舞动特性及线路磨损规律

基于输电线路实际工程,分别建立了四分裂导线风场模型和输电塔-线-间隔棒耦合模型,研究分裂导线气动特性和舞动响应受覆冰形状、覆冰厚度、风速和风攻角等参数的影响规律,明确导线与金具碰撞磨损机理。研究结果表明：各分裂导线间的气动特性存在较大差异,阻力系数受各参数的影响显著,随着覆冰厚度和风速的增加阻力系数逐渐增大;覆冰形式和覆冰厚度对升力系数的影响较小,风速和风攻角的影响较大;导线舞动过程中与连接金具发生了摩擦连续碰撞和瞬时强烈碰撞,导线最大接触法向作用力随风速增加而增大,随覆冰厚度增加而降低。本研究揭示了四分裂覆冰导线舞动特性规律和碰撞磨损机理,可以为输电线路防舞动设计和安全运营提供指导。     

基于蒙特卡洛方法的覆冰导线舞动跳闸概率计算

架空导线的覆冰舞动是导致线路跳闸的重要因素,严重威胁着电力系统运行的安全性与稳定性,如何科学合理地根据气象信息来计算架空导线的覆冰舞动跳闸概率成为亟待解决的问题。为计算输电线路在冰冻气象下发生舞动所致的短路跳闸概率,首先收集冰冻气象区域的风速、冻雨量、温度及湿度等信息,采用Weibull分布拟合风速的概率密度分布函数并计算导线覆冰厚度;其次,基于牛顿法建立覆冰导线单自由度舞动模型,采用里茨—伽辽金法求得幅值解析表达式,使用该表达式结合风速的概率分布与覆冰厚度求得舞动幅值越限的概率分布函数;然后,通过分析三相导线发生非同步舞动时的相位关系,得到了某一舞动幅值下发生跳闸的概率;最后,利用蒙特卡洛方法模拟覆冰导线舞动跳闸的过程,得到了舞动越限跳闸概率的统计值。算例结果表明,该方法能由气象预报获得的气象信息对未来时段的舞动跳闸概率做出准确计算。     

配电网导线截面的最优选择

以经济电压损耗概念为基础,建立了配电网导线截面最优选择的统一数学模型,不仅包括了传统的优化配电网导线截面的数学模型,而且没有对某些参数的限制条件。构造的算法能向决策人员提供简明、清晰和可靠的决策信息,因而具有更广泛的应用前景。     

特高压直流保护高仿真度建模和动作行为评价

研究特高压直流线路保护动作评价,可以帮助运行人员快速处理故障,防止故障范围进一步扩大,对于提高电力系统的安全稳定运行具有重要作用。为了准确地模拟特高压直流线路保护动作行为,基于PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了±800 kV特高压直流输电系统高仿真精度模型。整个模型主要由2大部分组成,即一次系统模型和二次控制保护模型。一次系统模型参数完全采用工程设计参数,使其外部特性与特高压直流换流站一次设备高度一致。通过移植并转换现场运行的控制保护装置的程序源码,实现了直流二次控制保护的高仿真度建模。仿真和试验的结果表明该模型的二次控保逻辑与实际现场完全一致,可准确模拟导致控保系统异常动作的因素。使用该模型仿真了多种故障情况下的直流线路保护动作行为,并评价了线路保护动作行为。     

大断面小净距公路隧道施工影响分析

以佛羊岭隧道工程为研究背景,采用上下台阶法进行施工,以FLAC3D有限元软件为计算平台,建立大断面小净距公路隧道有限元模型,对隧道模型进行数值模拟分析。研究地表沉降、围岩与衬砌结构应力,并提出相应的监控和加固对策。数值分析结果表明:先行隧洞上部地表沉降比后行隧洞大,后行隧洞的施工会增大先行隧洞竖向位移,使先行洞的最大主应力和最小主应力出现不同幅度的增加,隧道衬砌结构应力集中于拱腰至拱脚范围区域,先行洞支护结构对于后行洞开挖起到稳定岩体的作用,后行隧道的开挖会使中夹岩柱出现应力集中,在施工时应注意对隧道围岩采取加固措施。分析结果能够为大断面小净距公路隧道的设计和施工提供科学依据。     

大断面小净距公路隧道施工影响分析

以佛羊岭隧道工程为研究背景,采用上下台阶法进行施工,以FLAC3D有限元软件为计算平台,建立大断面小净距公路隧道有限元模型,对隧道模型进行数值模拟分析。研究地表沉降、围岩与衬砌结构应力,并提出相应的监控和加固对策。数值分析结果表明:先行隧洞上部地表沉降比后行隧洞大,后行隧洞的施工会增大先行隧洞竖向位移,使先行洞的最大主应力和最小主应力出现不同幅度的增加,隧道衬砌结构应力集中于拱腰至拱脚范围区域,先行洞支护结构对于后行洞开挖起到稳定岩体的作用,后行隧道的开挖会使中夹岩柱出现应力集中,在施工时应注意对隧道围岩采取加固措施。分析结果能够为大断面小净距公路隧道的设计和施工提供科学依据。     

浅埋大断面隧道核心土数值模拟与分析

针对浅埋大断面隧道采用双侧壁导坑法施工时核心土的预留问题,依托重庆轨道交通六号线二期北碚站工程,对浅埋大断面隧道采用双侧壁导坑法开挖时,核心土的留设进行数值模拟,比较分析了预留核心土前后围岩的变化情况。结果表明:合理的留设核心土可有效降低地层沉降速率;改善围岩受力情况;同时表明护拱法和临时回填对治理隧道塌方效果良好,对类似塌方处置有指导意义。     

特高压换流站直流分压器校准模型研究

换流站用高压直流分压器通过将高电压转换为二次低压信号传输至直流控制保护系统来触发继保设备正常动作。目前,对换流站直流电压互感器在额定电压下的现场校准试验研究较少,直流分压器比例标准的不确定性与分压比量值的多重影响因素对直流分压器的校准试验提出了迫切的需求和更高的要求。为此,提出一种适用于高压直流分压器校准试验测量的优化校验模型,利用计算机技术,将同步测量系统运用于校准试验中,对换流站用高压直流分压器进行校准测量,校准精度达到较高水平。     

特高压直流线路限制操作过电压用无间隙避雷器的安装方式

当前架空输电线路主要安装限制雷电过电压避雷器,限制操作过电压无间隙避雷器的安装及应用仍是空白,这种避雷器在±1100 kV昌吉—古泉特高压直流输电线路上首次安装,可将全线操作过电压限制在1.5 p.u.以下,从而缩减间隙值、减少杆塔尺寸及交叉跨越距离,大大节省工程投资.该文提出在线路直线塔和耐张塔上安装避雷器的多种方案;通过对比分析,选用外挑支架悬挂式安装避雷器方案为最佳方案;并在此基础上分析避雷器静、动态荷载,创新设计塔头布置型式、选型引流线及设计连接金具.通过实际工程中的安装和运行,首次验证特高压直流线路安装无间隙避雷器的可行性,为线路安装避雷器提供范例.     

混联电网背景下一起交流母线故障分析

在特高压交直流混联电网背景下,特高压交流元件故障的影响范围扩大、故障性质升级,对特高压交直流混联电网运行与控制提出了更高的要求.文章根据一起典型的交流母线故障的保护动作情况,结合故障定位与诊断,分析了交直流混联电网下母线故障对线路输出功率和直流换相的影响.     

超高压长短腿输电塔风致动力反应研究

以500 kV长短腿输电塔为研究对象,采用谐波叠加法生成作用在输电塔上的风速时程,利用ANSYS软件,在0°、45°、60°、90°4种不同攻角风荷载作用下对输电塔的位移、支座反力以及主材内力进行计算.分析表明,不同风攻角对于输电塔的位移、支座反力及塔柱主材的轴力都会产生比较大的影响,其中,45°攻角对于长短腿猫头直线塔的位移影响最大,90°攻角对于输电塔支座反力与塔柱轴力影响最大.     

DC/DC单片开关电源故障分析与诊断

运用开关频率这一重要理论,针对单片开关电源的检修研究探讨了一种新的故障排除法,即输入电流和输出电压数据测试对比法。此方法是以开关管与线性光耦之间的非正常联系作为故障基本特征,快速锁定故障点。然后,根据故障点查看取样电阻与线性光耦构成的反馈电路状态正确与否,采用脉冲宽度调制方式,在开关频率一定时,调节脉冲宽度来改变占空比,确保开关电源有稳定的电压输出。此方法直观、快捷、诊断时间短,电路易恢复。并且适合用于其他种类的开关电源的维修与维护。