高海拔330 kV输电线路悬垂串金具电晕特性研究

我国西北部分高海拔地区330kV同塔双回输电线路悬垂串金具运行中存在明显放电现象,为降低电能损耗,采用三维有限元分析计算软件对实际同塔双回线路进行建模研究,并对悬垂串金具表面电场分布进行仿真计算。根据计算结果,在特高压交流试验基地环境气候实验室和特高压户外试验场对优化前后悬垂串金具开展可见电晕试验研究。结果表明,悬垂串金具安装防晕球后,金具表面最高场强从28.3kV/cm降至22.4kV/cm,降幅为20.8%,同时金具电晕放电起始电压与熄灭电压比优化前分别提高12.6%和5.6%。随着海拔高度上升,金具电晕放电电压下降,4 300 m海拔下起始电压与熄灭电压分别比0 m处下降31.0%、31.1%,可为高海拔线路金具设计与优化提供参考。     

基于神经网络的分接开关均压环结构优化研究

基于110kV无励磁分接开关的结构特点,利用Ansoft软件建立了分接开关均压环在变压器油中的三维数值计算模型,研究了均压环的环径、管径和安装位置对分接开关电场分布影响的规律,并建立了基于BP神经网络的均压环结构参数的数学模型,获得了均压环的结构优化参数。计算结果表明,高低端均压环环径、管径和安装位置对其表面电场分布均有显著的影响,优化后的均压环表面最高场强下降,能在一定程度上降低电晕放电概率,为厂家设计人员提供了参考。     

750 kV变电站门形构架双联耐张绝缘子串均压环选型研究

变电站门形构架绝缘子金具表面电场强度超过规定限值后,会在金具尖端或均压环外端面形成电晕放电,增加了站内整体电磁噪声和电能损耗,尤其海拔高度对电晕放电场强限值影响较大。以海拔高度大于1 000 m的750 kV沙州变电站为例,采用ANSYS仿真计算了变电站门形构架双联耐张串绝缘子金具不同均压环管径、连接板表面的电场强度,获得了相应的电场分布图,通过对比确定了750 kV变电站门形构架双联耐张串绝缘子均压环优化选型方案。在天气较好条件下,分别测量了沙州750 kV变电站门型构架四分裂母线与跨线处的噪声,1～6 kHz频段内噪声最大值均低于相关标准的昼间要求,这验证了金具优化后效果较好。     

750kV输电线路复合绝缘子用对接式均压环的研制

750kV输电线路用封闭式结构均压环存在均压环安装螺栓夹板易裂的缺点。设计了一种对接式结构均压环，通过电场计算、电气试验、安装成本核算和目前的使用情况，认为该新型对接式结构均压环结构简单，安装方便，大大降低人力、物力和时间的耗费；对接式结构均压环定位槽设计有利于安装，卡环设计有利于安装时受力均匀；对接式结构均压环均压效果优于封闭式均压环，满足750kV输电线路的使用要求。     

750 kV输电线路复合绝缘子用对接式均压环的研制

750 kV输电线路用封闭式结构均压环存在均压环安装螺栓夹板易裂的缺点。设计了一种对接式结构均压环,通过电场计算、电气试验、安装成本核算和目前的使用情况,认为该新型对接式结构均压环结构简单,安装方便,大大降低人力、物力和时间的耗费;对接式结构均压环定位槽设计有利于安装,卡环设计有利于安装时受力均匀;对接式结构均压环均压效果优于封闭式均压环,满足750 kV输电线路的使用要求。     

高海拔地区750 kV输电工程导线可见电晕试验研究

我国第一条750kV输电线路经过地区海拔高度基本在2000m以上,与国外已经运行的750kV输电工程的运行环境有较大差异。在其线路设计中,导线的电晕特性对导线的选型有重大意义。用分裂导线控制导线表面的电场强度,可以避免大量的电晕损失。通过导线起晕电压试验,研究了导线表面场强计算,获得了高海拔地区750kV输电工程设计基本参数,其研究成果推动和支撑了西北750kV输变电工程建设。     

交流330 kV分段式复合绝缘子均压特性研究

为改善330 kV分段式复合绝缘子的电磁工作环境,优化均压环结构,配置合适的均压方案,采用三维有限元软件进行建模分析计算,比较大均压环参数（环径、管径、罩入深度）与表面场强的关系,综合考虑选择其参数配置,在确定大均压环尺寸的基础上对小均压环的参数进行优化,得到合理的均压结构参数：大均压环环径、管径、罩入深度分别为350 mm、50 mm、125 mm;小均压环环径、管径、罩入深度分别为100 mm、25 mm、20 mm。该方案有效改善了均压环与复合绝缘子表面场强分布的不均匀性,对实际工程具有一定的借鉴意义。     

750 kV输电线路电晕损失测量技术

介绍了在西北高海拔地理环境下,750 kV输电线路电晕损失测量技术研究的重点成果.研究了光纤数字化电晕损失测量方法,利用电晕笼获得不同类型750 kV输电线路导线在不同场强下电晕损失的关键参数;借助可移动式电晕笼,在环境气候实验室获得0～4000m海拔下750 kV输电线路导线电晕损失的实测曲线;首次提出指数形式以及改进线性形式的六分裂导线电晕损失海拔修正方法;研究结果对不同海拔高度的750 kV输电线路导线结构设计具有参考价值.     

500 kV输电线路跳线金具电晕放电特性

输电线路相邻耐张段导线之间一般采用跳线方式连接,跳线金具结构复杂,产生的电晕严重。为获得跳线金具的电晕放电特性,利用紫外成像仪对不同结构、安装数量及位置的500 kV输电线路跳线间隔棒进行试验,获得了间隔棒的起晕电压值;同时对间隔棒中的线夹结构进行试验,并利用有限元法计算其电场分布。分析结果表明,不同试验方法获得的金具电晕放电特性存在差异,实际应用中应根据工程需要及现场具体情况,选择合适的跳线金具。     

750kV变电站导线场强及电晕噪声分布

为了研究电晕噪声与导线电场强度的关系,对变电站导体电晕控制场强进行了海拔修正,获得了高海拔750kV变电站内导线表面场强限值,建立了750kV变电站四分裂导线模型,使用有限元分析软件计算了导线表面电场分布,进而预测了导线电晕噪声,获得了电晕噪声与距离的分布曲线。与使用噪声频谱测试仪测量的B相中心线—C相直线路径噪声分布的对比结果表明,实测数据与计算数据具有较好的一致性。     

750 kV紧凑型交流输电关键技术研究

介绍了750kV同塔双回紧凑型交流输电关键技术研究的重点成果。研究了在西北高海拔地理环境下包括过电压与绝缘配合、无功补偿、潮流不平衡及导线换位、导线选型及排列方式、外绝缘特性试验、电磁环境、杆塔及基础、雷电性能、电晕特性及海拔高度影响、绝缘子串形式及力学特性、绝缘子串电位分布及均压环优化配置、相间间隔棒配置及机电特性试验、导线舞动及脱冰跳跃抑制措施、带电作业、继电保护15大项技术内容。该关键技术研究属国际首创性科研工作,填补了在高海拔地区750kV紧凑型输电技术的空白。     

输电线动力学分析中的找形研究

输电线静态半衡位置找形是动力学分析的前提．找形精确与否对后续分析结果有很大影响。介绍了输电线找形中的解析法和有限元法,以某跨越档为例,分别对导线在自重和覆冰荷载下进行找形．着重分析了非均布荷载作用下这2种方法找形的差异。结果表明,均布荷载作用时．解析法和有限元法对导线静态平衡位置找形有相同的效果：非均布荷载作用时,有限元法得到的结果相对准确。     

110~330 kV同塔四回架空输电线路塔型设计研究

针对110～330kV同塔四回路塔型设计,提出了塔型设计的关键技术与基本参数的计算方法,基于鼓型塔并结合同塔四回的特点及设计条件,设计了3种110～330kV同塔四回路塔型,比较分析了各自特点,获得了有价值的结论。     

高海拔地区FDN型防振锤防晕性能优化

采用有限元法建立FDN型防振锤的三维模型进行仿真计算,得到了其锤头的电场分布规律,优化了小锤头结构,将锤头端部的最高场强由2 987 V/mm降至2 390 V/mm。根据优化结果制造试品后,对其进行不同气压下的电晕试验和功率特性试验,结果表明优化后的防振锤在4 300 m海拔下可有效地防止电晕放电,且谐振频率和功率消耗满足要求,峰谷值之比优于旧结构,具备良好的防振性能。     

亚临界600MW汽轮机高压隔板套热应力分析

应用有限元分析程序对亚临界600MW汽轮机高压隔板套进行三维有限元应力分析,提出采用截面应力与最大应力比值作为判断结构设计是否合理的标准,并与原二维有限差分法计算结果比较,提出采用带有一半圆槽的新型高压隔板套设计方案,可有效降低高压隔板套应力。     

750 kV同塔双回线路电磁环境控制值研究

由于同塔双回导线排列方式不同,其电磁环境影响相对于单回路情况既有改善的可能,也有增加的风险。为合理控制工程造价和环境影响水平,通过对前期科研成果和国内外电磁环境情况的调查,结合我国对750kV单回线路电磁环境参数控制值的研究,确定了750kV同塔双回线路电磁骚扰水平,使其不突破现有单回路水平。同时结合对330kV线路的测试,依据高海拔对线路电磁环境的影响,提出了同塔双回线路无线电干扰和可听噪声的海拔修正值。