特高压交流试验基地用OPGW的设计与应用

根据特高压光纤复合架空地线(OPGW)光缆的机械性能、短路电流热容量及耐雷击性能要求和系列设计选型研究,中天日立自主研制设计了特高压OPGW,并提供给特高压试验基地使用。该OPGW光缆采用20.3%IACS全铝包钢绞合不锈钢管结构,外层单丝直径为3.75mm。当前已在特高压交流试验基地成功带电运行,OPGW光缆和配套金具附件满足特高压输电线路的防雷、防振、防舞等技术要求,故可以在1000kV特高压交流试验示范工程中推广使用。     

特高压环境下OPGW耐雷性能分析

我国目前正在开展的特高压电网,由于线路参数发生变化,对OPGW的耐雷性能将提出更高的要求,在实践工程中应重点考虑。文章首先简要介绍了特高压电网的基本概念,分析了在特高压环境下OPGW在雷击性能方面与超高压环境的主要区别,并通过一些计算比较得出在特高压环境下由于引雷概率增大,则相应地提高OPGW耐雷能力的结论。     

架空地线复合光缆雷击断股机理和耐雷水平的提高

架空地线复合光缆（OPGW）作为电力系统的重要组成部分,广泛地应用在架空输电线路上,兼具着架空地线和光纤通信双重功能,在电力系统中起着防雷保护和传输信息的作用。通过OPGW光缆雷击断股现象和雷击断股机理的分析,得出OPGW光缆雷击断股的内因和外因。并从输电线路的设计、OPGW光缆的选型设计和运行维护等方面综合考虑,对如何提高OPGW光缆的耐雷水平作一些探讨。     

基于OPGW光传感输电线路雷击波形特点分析

光纤复合架空地线(OPGW)以其独特的优越性在电力系统智能状态监测领域得到了快速发展和应用,文章对OPGW光偏振态雷击故障定位方法中光纤传感雷击信号波形问题进行研究。首先利用ATP-EMTP软件建立输电线路模型仿真得到雷击OPGW时的电气数据,然后基于法拉第磁光效应原理将电信号转换为OPGW内部光纤中的光偏振态信号,此方法可用于仿真计算出雷击OPGW时光信号传播数据。实际输电线路上安装的OPGW雷击定位系统数据验证了仿真结果的准确性,结果表明OPGW光传感输电线路雷击波形受雷电流大小影响较大且不同于传统的电流行波雷击波形。     

特高压OPGW结构的研究

OPGW的性能主要由其结构确定,在无从全面考察特高压OPGW设计、制造、试验、施工及运行经验的前提下,有必要对用于高电压、远距离、大容量输电及大区域负荷联网的特高压线路OPGW结构进行研究。文章在论述了特高压OPGW七个方面的特征后,推荐层绞光纤松套管与中心热挤压厚壁铝管组合的光单元 铝包钢内层圆绞线 铝包钢外层扇形绞线的OPGW结构,重点分析了故障电流及故障电流切除时间、故障电流导致各元件的温升与限制、OPGW的伸长、对光纤的保护、光纤的余长与控制、光纤的选择、雷击的影响、特性参数、绞合线与综合性能、工程配置原则,此外,还提出了选用楔型耐张线夹等方面的建议。     

特高压架空输电线路OPGW的设计选型研究

通过简要总结国外为数不多的特高压架空输电线路光纤复合架空地线(OPGW)应用经验和我国超高压OPGW的运行经验,指出特高压OPGW必须具有良好的防雷特性、防振特性和耐电晕特性等技术特点,在此基础上分析及提出特高压OPGW的系列设计选型建议:如采用更大单丝直径的全铝包钢绞合OPGW;深入研究地线(包括OPGW)的配置方式;设计使用新型的紧压型耐雷的OPGW;对OPGW选型和系列进行研究、分析,为特高压电网提供结构合理和性能优良的新型OPGW。     

1000kV交流特高压输电线路的防雷保护

利用研究输电线路雷电性能的自编程序LLPP,对UHV输电线路的雷电性能进行研究。介绍了对UHV输电线路避雷线屏蔽性能的研究结果和改进建议,并对UHV输电线路雷电反击耐雷性能进行计算。交流特高压输电线路的运行经验表明:特高压输电线路仍有相当的雷击闪络跳闸,初步分析是因避雷线屏蔽失效而致;杆塔较高和导线上工作电压幅值大,可能是较重要的因素。在工程设计中,对耐张塔和转角塔也要专门研究,使其具有较少的保护角。对于山区,因地形影响(山坡、峡谷),避雷线的保护可能要取负保护角,这些有待于进一步研究,从而保证我国特高压输电线路具有较好的雷电性能。交流特高压输电线路杆塔上较高的绝缘强度,使其具有良好的承受雷电反击的能力。     

某超高压线路OPGW断股原因试验与分析

针对某现场运行的超高压线路OPGW频繁断股的问题,通过对该OPGW样品的理化性能、雷击性能、短路电流性能等的试验与分析,结合该线路运行情况,得出该OPGW断股由雷击造成,而该OPGW本身耐雷性能较差。     

OPGW光缆雷击断股机理和耐雷水平的提高

OPGW光缆在作为电力系统的重要组成部分时，兼具了架空地线和光缆的双重功能，在电力系纲中起着防雷保护和传输信息的作用。但在作为架空输电线路的避雷线时，OPGW光缆遭到雷击的事故在所难免，而且易出现雷击后的断股断芯现象，这给信息传输作用的担纲构成严重威胁。文章通过对OPGW光缆雷击断股现象和雷击断股机理的分析，对如何提高OPGW光缆的耐雷水平做了一些探讨乖研究。     

UHVAC输电线路大跨越段的防雷保护

为确保特高压输电线路的耐雷可靠性,对晋东南-南阳-荆门UHV输电线路的黄河大跨越段和汉江大跨越段的雷电性能进行了研究并介绍了UHV输电线路大跨越段雷电性能评估的计算方法,同时根据我国输电线路大跨越段的运行情况,参考俄罗斯标准,以大跨越段在雷电过电压下的雷击无故障时间(耐雷指标)来确定防雷保护方案,还计算了UHV输电线路大跨越段的年绕击跳闸次数和年反击跳闸次数及雷击避雷线跨越档距中央的反击跳闸次数,提出了按雷电过电压要求的跨越塔塔头间隙。研究表明,我国特高压输电线路大跨越段的耐雷指标不宜<50 a。     

复合阻抗在OPGW中的应用研究

随着通信技术的发展，利用在电力系统输电线路沿线架设OPGW进行数据传输与通信在国内外已得到了广泛的应用。为了保证OPGW不受系统运行方式和故障的影响而正常运行，文章采取在OPGW上装设复合阻抗的方法，使OPGW中的感应电压和电流在其允许范围之内，保证其能够长期正常工作。同时还通过EMTP仿真程序，对这一方法进行了有效的验证，结果表明该方法确实能解决一些实际问题。     

特高压送电线路及OPGW在日本东京电力公司的应用

简述了特高压送电线路及OPGW在东京电力公司的应用,主要从技术、经济、架线条件、环境等方面进行了综合评估与研究,最终选定了1 000 kV电压等级送电线路。对其技术开发过程进行了描述,对应用在特高压线路和上的OPGW的设计要求、应考虑的问题进行了分析。     

能源资源格局与"一特三大"电力发展战略

就地平衡为主的电力发展方式与我国能源资源格局及未来能源和电力需求趋势已不相适应,需要研究新的电力发展方式。通过分析现状及其根源,兼顾电力与资源、环境、经济社会协调发展,论证了以发展特高压电网,建设大型煤电基地、大型水电基地和大型核电基地为主要内容的"一特三大"电力工业发展战略是合理和必要的,进而提出了"一特三大"电力发展战略的主要目标。分析表明,"一特三大"电力发展战略可以实现电力工业与能源资源、环境、运输、区域经济等的协调发展。     

OPGW热力融冰技术方案

我国大部分输电线路都架设有OPGW,OPGW断线将导致电力通信通道中断,会危及电力控制系统的正常运行,在冰灾多发地区,OPGW的融冰与导线和地线同样重要。文章讨论了3种OPGW热力融冰技术方案,提出一种在内部放置绝缘导线的OPGW结构,经检测,该结构的OPGW绝缘耐压≥9kV,机械和光学性能满足设计要求,实际融冰效果有待在实际试验线路中加以验证。     

复杂结构输电线路接地短路及光纤复合架空地线电流计算

由于实际环境的影响和运行的需要等因素,电力系统输电线路结构越来越复杂。为了计算复杂情况下的光纤复合架空地线(OPGW)的故障电流,提出了基于线路交接点的扩展相分量法。根据线路的特点,将输电线路分割成若干个具有相同电气结构的区间;区间终端的电压源与其等效内阻抗由多端口戴维南等效电路求得;每个区间内建立统一的扩展相分量模型,以此来求解每个回路的电流。与传统的模型相比,所提方法更为全面地考虑了线路的电磁环境,并能解决复杂输电线路OPGW故障电流求解问题。     

解决OPGW进站安全运行问题瞰研究与实践

为解决光纤复合架空地线（OPGW）进变电站在出线构架引下区段近年来频繁发生熔损事件,严重影响通信网及电网安全运行的问题,基于理论研究结论,分析了目前OPGW进站方式存在的缺陷,创新研制出一种新型介质光缆复合架空地线（ODGW）及其架设方案,并在220kV线路中得到成功应用,其能在不需要特殊安装金具、不改变施工工艺前提下,很好地解决OPGW进站电磁兼容性及安全运行问题,并适用各电压等级输电线路,不需要特别维护,还简化了变电站构架光缆接续点施工工艺。     

OPGW光纤复合架空地线异常发热现场测量分析及仿真

针对光纤复合架空地线(optical fiber compositeoverhead ground wire,OPGW)在变电站构架连接处的异常发热问题,对其接地回路感应电流、电压进行现场实测,分析出异常发热原因是构架处OPGW主接地不良导致接地电流转移至耐张连接回路,且发热功率较大及较集中。据此进一步开展OPGW感应电流、发热功率的仿真研究,仿真与实测数据基本吻合。研究表明线路负荷电流、杆塔接地电阻以及OPGW与构架连接接触电阻对OPGW接地回路分流及发热功率存在不同程度的影响。     

EMTP在特高压交流输电研究中的应用

为了使EMTP能为正在开展的特高压输变电技术服务,在简单介绍EMTP元件模型的基础上,围绕特高压交流输电研究各主要课题论述了EMTP的使用方法,因特高压线路的高电压、大电容、小电阻带来了其它电压等级所未有的技术问题,诸如零点偏移、谐振过电压、潜供电流熄灭和短时间工频过电压升高等,故需对特高压系统的这些特有现象进行详细模拟。为了降低特高压输变电设备的造价,特高压的绝缘设计不能是单纯的既有电压等级的延伸,而是需对特高压系统的过电压进行详细计算,EMTP是解决上述2个问题的最好工具。