特高压交流和高压直流输电系统运行损耗及经济性分析

为使输电设施在全寿命周期内获得良好经济效益,对已建成的特高压交流和高压直流工程进行了技术经济分析。从最基本的建设投资和运行损耗分析入手,重点考虑输电系统的线路损耗小时、上网电价、线路工程造价等因素,得到了长期重载的直流输电系统和通常轻载的特高压交流系统其导线的经济电流密度水平,并计算了输电线路导线的总截面积。结合技术经济性分析,提出对于长期重载直流输电系统,输电导线经济电流密度应在0.5～0.6A/mm2水平,而对于通常轻载的特高压交流系统,输电导线经济电流密度应在1.9A/mm2水平;因此特高压直流输电工程应研发使用更大截面的导线,特高压交流输电线路应研究采用扩径比达2倍以上的新型扩径导线,以降低整个系统运行损耗率。     

750 kV输电线路扩径导线工程应用深化研究

随着电力建设的发展,我国扩径导线的生产制造技术、设计施工技术已经成熟。目前,750 kV输电线路已经使用了六种不同型号的扩径导线。结合扩径导线在750 kV输电线路中的应用经验,综合分析和比较各类扩径导线的电气性能、机械性能和经济性能,提出了不同类型扩径导线的工程适用范围和应用原则,为扩径导线在后续750 kV和百万伏特高压输电线路中的应用和推广提供设计依据和参考。     

1000kV特高压输电线路用扩径导线的研制

结合东线特高压1000kV交流输电线路的要求,设计开发出了扩径导线,满足了电压等级高,输电容量大,人口稠密地区耐电晕性能、无线电干扰等环保指标要求高的特点,并大量节省了工程总体投资。本文简述了扩径导线的结构及关键技术,并对试验方案进行了概括。     

等效扩径导线与分裂导线覆冰比较

覆冰地区的输电线路覆冰将对电网的安全稳定运行产生严重威胁,甚至导致大面积停电。考虑到扩径导线具有覆冰少、表面电场强度低等优点,在覆冰地区采用扩径导线有望降低输电线路的冰灾事故。为此结合导线覆冰形成机理,在雪峰山野外站对导线覆冰与其直径的关系进行了十余年的观测统计分析,并对扩径导线替代n(n=4, 6, 8)分裂导线的3种方案的覆冰特性和机械特性进行对比研究。结果表明:导线覆冰与其直径的关系满足导线直径越大,水滴碰撞率越低,覆冰量越少;与普通分裂导线相比,采用有效导电面积相同的扩径导线代替分裂导线,其传输能力相同,但覆冰量减少约60%～70%,提高了输电线路的抗冰强度,且其机械特性也优于多分裂导线。该研究结果可为覆冰地区的高压、超高压以及特高压输电线路采用扩径导线替代分裂导线实现冰灾的有效防治提供新思路和数据参考。     

扩径导线结构稳定性评估体系

在满足输电容量和线路工程要求的前提下,使用扩径导线能够节省导体材料,进而减少铁塔载荷和结构重量。提出了4种JL（Ｘ）K/G1A-530（630）/45扩径导线的设计方案;针对4种扩径导线开展了扩径导线结构稳定性仿真分析、扩径导线结构稳定性展放验证、扩径导线与放线设备适配性及扩径导线的压接研究。根据研究结果,推荐圆线疏绞型扩径导线用于浙福线1 000 kV特高压交流同塔双回线路工程,给出了关于张力设备、放线滑车、卡线器、旋转连接器等施工设备的指导意见,并提出了评估扩径导线结构稳定性的方法。     

特高压交流输变电工程设备的电晕试验

为了解特高压级交流输电系统工程设备的电晕特性,针对晋东南—荆门1000 kV级交流输变电示范工程,研究了1000kV交流输变电工程设备电极电晕试验的方案,并利用武汉特高压试验线段开展了特高压设备及设备用典型均压环可见电晕模拟试验研究,1000kV级分裂耐热扩径软导线及分裂导线、管型母线、线路典型均压环和绝缘子串起晕电压的试验。试验获得了特高压输变电工程设备的电晕参数及导线起晕电压与布置高度的关系即起晕电压与布置高度成正比,可为特高压工程建设提供设计参考依据。     

大直径及扩径导线防散股原因分析及措施研究

随着我国电网电压等级升高、输电容量增大,输电线路所使用的导线截面也在逐步增大,大直径及扩径导线在我国特高压输电线路中得到了广泛应用。但在特高压输电线路工程施工中,张力展放大直径及扩径导线时曾多次出现导线散股的现象。为减少散股现象,对大直径及扩径导线内外部散股原因进行了深入分析,并针对内外部原因,提出了生产、施工过程中的预防控制措施。本文研究成果对预防大直径及扩径导线施工过程中的散股现象具有一定实际意义。     

特高压输电线路分裂导线表面电位梯度的计算及其特性分析

通过对工程中计算导线表面电位梯度的常用数学模型进行准确度校验,提出逐步镜像法由于具有较高的计算精确度,而且最大误差远小于可以接受的工程误差限值,适合我国在进行特高压输电线路设计和电磁环境研究时使用。基于逐步镜像法,计算了1000kV交流单回和同塔双回输电线路的导线表面电位梯度,重点分析了线路对地高度、导线分裂根数、子导线半径、导线布置形式和双回路相序布置方式等因素对特高压线路分裂导线表面电位梯度取值特性的影响。     

扩径导线在超高压大容量输电工程中的应用展望

介绍了超特高压大容量输电工程中扩径导线的设计原理、研制方法和应用现状。以官兰750 kV输变电示范工程应用为例,详细比较了扩径导线与常规导线的电气、机械和环保特性。通过实践应用和对比分析阐明了,扩径导线是全面满足电气运行、机械要求和环保标准的输变电工程中的实用经济技术,是建设“环境友好型、资源节约型”电网的重要体现,具有广泛的推广应用前景。     

疏绞型扩径钢芯铝绞线系列化研究

扩径导线在超高压和特高压输电工程中有很大的应用空间,有必要进行扩径导线系列化研究。以疏绞型扩径导线为研究对象,利用扩径导线结构稳定性计算软件对多个已建工程所用扩径导线进行结构稳定性计算,得到扩径导线结构稳定与否的判据,得到了相同扩径比下导线结构稳定的最大直径,或相同外径下导线结构稳定的最大扩径比;以临界跳股张力≥25％额定拉断力为结构稳定判定条件,得到不同扩径比条件下扩径导线经济性与结构稳定性的阶梯图。根据本研究结果,在输电工程中使用的扩径导线选型注重结构稳定性,保证了施工质量和运行安全。本研究成果可为输电线路采用疏绞型扩径钢芯铝绞线的设计选型和进一步实现该型号绞线的系列化提供参考。     

交流特高压线路大跨越工程金具选型建议

在综合分析国外交流特高压线路和我国500 kV 线路大跨越工程中采用的几种主要金具类型的基础上, 依据我国1 000 kV 特高压示范工程前期可研阶段的资料, 针对导线、地线和OPGW各自的特点, 提出我国交流特高压线路大跨越工程中可能用到的悬垂线夹、耐张线夹、间隔棒等金具类型及参数的建议。     

特高压输电线路状态监测技术的应用

中国正在建设第一条特高压交流输电工程晋东南—南阳—荆门1000kV特高压示范工程。输电线路的安全可靠运行在很大程度上决定着整个特高压输电系统的稳定和安全。为充分保障输电线路的可靠运行,有必要在特高压输电线路上采用先进的状态监测技术作为补充。分析和总结了现有的输电线路状态监测技术,包括绝缘子污秽监测、雷电监测、环境监测、导线微风振动监测等在线监测技术,以及红外检测、紫外检测、超声波法检测、电场法检测等带电检测技术,对各种技术的优缺点及其在特高压线路中的应用给出了建议,建议在特高压线路中使用环境监测、导线微风振动监测、红外检测、紫外检测等成熟技术。     

特高压交流同塔双回输电线路经济档距及敏感性分析

特高压交流同塔双回输电线路工程的经济档距,对于杆塔规划的优化和降低工程总投资意义重大。对特高压交流同塔双回线路在理想条件下的经济档距进行了计算,并从气象条件、地形条件、导线型式、对地距离及铁塔材料等方面,对经济档距作了敏感性分析,探讨了不同边界条件下经济档距的变化趋势,为后续特高压交流工程设计提供了参考。     

1000kV特高压交流输电线路电晕损耗估算方法

电晕损耗是1 000kV特高压交流输电线路导线选择的重要影响因素.探讨国内外主要的电晕计算方法进行,以实际工程为依托,采用博纳维尔电力管理局(BPA)公式计算1 000kV特高压交流线路在不同天气条件下的电晕损耗及年综合平均电晕损耗,并对电晕损耗与电阻损耗的关系进行比较.探讨的计算方法和计算结论可为特高压交流输电线路导...     

特高压输电线路地面最大工频电场强度和导线最大弧垂特性

研究特高压输电线路几何参数与地面最大工频电场强度的关系和地面最大工频电场强度的特点,给出2种基本分裂导线排列方式的导线最小对地高度和走廊宽度。分析特高压输电导线运行温度和最大弧垂的特点。从特高压输电导线最大弧垂变化和输电运行方式两方面,讨论特高压输电导线地面最大工频电场强度限值10~12 kV/m的安全与经济的合理性。最后,提出特高压2种基本杆塔结构(猫头塔和酒杯塔)的几何参数供参考。     

西宁-格尔木±750kV双回输变电工程用扩径导线LGJK-310/50的研制

西宁-格尔木±750 kV双回输变电工程采用的扩径导线LGJK-310/50,由上海中天铝线有限公司成功研制.文章主要介绍了制造LGJK-310/50的关键要素.     

1 000 kV交流输电线路8分裂导线并列同步牵引牵张场规范化布置

1 000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程是我国首个特高压输电工程,分裂导线架设中的牵张场布置是施工的重点与难点。文中详细介绍了如何进行1 000 kV交流输电线路8分裂导线并列同步牵引牵张场的选择、施工总平面策划和分区布置等安全技术,确保了工程安全顺利进行,可以为未来特高压交直流工程建设提供借鉴。     

特高压线路施工新技术的应用

1000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程是我国首个特高压输电工程。针对特高压施工中基础混凝土方量大,铁塔高、大、重,采用8分裂导线等特点及难点,文章对特高压线路施工中的新技术、新工艺的进行了总结,包括：采用商品混凝土进行基础混凝土施工、采用900 mm× 900 mm×40 m钢抱杆以内悬浮外拉线的方法组立铁塔、采用自平衡塔式起重机组立耐张塔、采用飞艇展放导引绳等,可为今后的特高压建设提供参考。     

山区特高压交流输电线路用边坡塔的设计

雷电绕击是特高压线路发生故障的主要原因,特别在山区走线时由于雷电活动频繁,大地屏蔽作用差,雷击跳闸率更高。为降低特高压线路雷电绕击跳闸率,提出一种适用于山区特高压交流单回输电线路的边坡塔。与常规酒杯塔相比,边坡塔将两相导线横担布置在下山坡侧,降低了下山坡侧导线对地高度,通过电气几何模型法计算得出绕击跳闸率大大降低;同时通过结构受力分析、电磁环境比较、工程造价对比,表明了边坡塔的多方面优势,该塔型适用于多雷山区特高压单回路输电线路,为山区特高压交流线路的防雷设计提供参考。