特高压线路短路故障时对平行油气管道的电磁影响

电力线路发生短路故障时会对邻近的油气管道产生感性耦合和阻性耦合影响。基于实际的特高压交流输电线路工程参数,建立了特高压线路在单相短路接地的情况下,对平行地下油气管道电磁影响的模型,利用CDEGS软件进行仿真计算,得到了线路故障时相邻长距离油气管道的耦合电压、入地电流和纵向电流沿线分布规律。研究了管道与线路平行距离、平行间距、土壤电阻率、管道防腐层电阻率、埋深、导线高度等因素对耦合电压的影响,比较分析了影响的程度与产生原因,并给出了典型特高压线路与管道最小间距推荐值。     

特高压交流输电线路正常运行对埋地油气管道电磁影响及防护措施研究

中国电力和油气输送网络发展迅速,为了研究特高压交流输电线路正常运行时对埋地油气管道电磁影响,针对皖电东送特高压输电线路和川气东输管道进行了建模仿真。结合走廊规划和实际工程参数,采用CDEGS建立了1 000 kV交流输电线路与埋地油气管道交叉和平行的仿真模型。针对输电线路单回运行和双回运行,仿真研究了平行交叉段管道干扰电压及交流电流密度分布,并给出了应用固态去耦合器的裸铜带敷设的防护措施,降低管道交流干扰电压。结果表明:输电线路正常运行时,油气管道会产生中度交流腐蚀影响;管道应用固态去耦合器与裸铜带接地,能够有效降低管道干扰电压,并较小交流腐蚀的可能性。该研究成果对特高压输电工程和油气管道的安全运行具有重要的实际工程价值,并可为相关工程设计提供一定参考。     

雷击特高压交流同塔双回杆塔对油气管道的影响

线路雷击杆塔会对附近埋地金属油气管道产生电磁影响,而雷击杆塔时大部分高能量的雷电流直接经过故障杆塔接地体入地,对管道的阻性耦合最为严重,为此研究了1000kV特高压同塔双回交流线路,雷击杆塔塔顶时对附近埋地金属管道的电磁耦合。通过建立雷击暂态电磁场简化计算模型,计算分析了雷击杆塔时特高压同塔双回线路与管道间距、交叉角,土壤电阻率/杆塔接地电阻,以及雷电流幅值等因素对管道干扰电压的影响规律。     

特高压交流架空线路与油气管道的防护间距

特高压交流架空输电线路与各种埋地金属油气管道长距离共用走廊时将带来对管道的稳态干扰。为确保特高压交流输电线路不对管道及工作人员产生安全影响,首先讨论了高压输电线路对管道及工作人员的影响限值,然后通过多导体传输线理论推导了两者间稳态干扰的简化计算方法,最后依据推荐的限值开展了两者间防护间距的计算研究。研究表明,给出的两者间稳态干扰的简化计算方法操作简便计算速度快,得到的最小防护间距可供特高压输电线路与埋地金属油气管道共用走廊时设计参考之用。     

超高压直流输电线路对埋地油气管道的电磁影响仿真研究

中国电力与油气输送网络发展迅速,为了研究超高压直流输电线路对埋地油气管道的电磁影响,针对金中直流工程与中缅油气管道进行建模仿真。基于工程设备参数与走廊规划,利用CDEGS软件建立了直流输电线路与埋地油气管道平行和交叉的仿真模型。针对直流线路正常运行、单极接地故障、雷击杆塔3种工况,仿真研究了平行和交叉段管道金属电压及管道防腐层电压分布。结果表明,所选超高压直流线路在各工况下对油气管道的电磁影响均符合限值要求。该研究结果对超高压直流输电工程和埋地油气管道共走廊时的安全运行具有重要实际意义,并可为相关工程设计提供一定参考。     

雷击超高压交流输电线路对埋地输油输气管道的电磁影响

以甘肃河西750kV交流输电线路为例,深入研究和解决了超高压交流输电线路遭受雷击时对邻近输油输气管道的电磁影响问题。通过建立EMTP时域仿真计算模型,获得了雷击输电线路杆塔时避雷线电流和杆塔入地电流的分布特性以及杆塔冲击接地阻抗、雷击点位置等对避雷线电流和杆塔入地电流的影响规律。基于线矩量法计算模型,仿真研究了线路与管道平行接近时管道电位、涂层电位和防腐层电压的分布特性和衰减规律,归纳推导了线路与管道交叉跨越时管道防腐层电压的简化计算公式,该公式可以考虑雷电流幅值、管道类型、土壤电阻率以及管道至杆塔接地体距离的影响。结合3层聚乙烯(PE)防腐层的雷电冲击耐压限值,得到了不同幅值的雷电流作用下满足防腐层耐压限值要求的管道与杆塔接地体的允许接近距离,为今后电力工程和油气管道工程的建设提供了重要的参考数据。     

交流输电线路对埋地金属管道稳态干扰的影响规律

随着电力和石油能源需求不断发展,电力线路和埋地金属油气管道建设在全国各地迅速展开。土地资源紧张的地区,高压输电线路和油气管道往往面临同走廊并行走线的状况。高压交流线路正常运行时,线路上的电流周期性变化产生交变磁场会在管道上产生纵向感应电动势从而引起交流稳态干扰。探讨并获得了管道外径/壁厚、管道埋深、防腐层厚度、管道防腐层绝缘电阻率等参数对交流稳态干扰的影响规律,可供电力和管道设计单位参考之用。     

输电线路短路电流对埋地管道电位抬升及抑制方法研究 已排

针对城市中输电线路与埋地油气金属管道临近问题,通过建立架空导/地线-杆塔-接地网-埋地管道一体化电磁场计算模型,综合考虑导线和避雷线对金属管道的感性耦合影响以及杆塔入地电流对管道的阻性耦合影响。基于此模型研究土壤电阻率、临近距离、管道参数、交叉跨越角度以及不同供流方式对金属管道电位、防腐层耐受电压的影响规律,并开展管道电位抬升的抑制方法研究,可以为输电线路发生接地短路故障时临近燃油（气）管道安全防护提供指导。     

特高压交直流输电线路同走廊正常运行时对邻近埋地油气管道的电磁影响分析

为分析和评估特高压交、直流输电线路同走廊正常运行时对邻近埋地油气管道的交流腐蚀影响和人身安全影响,基于国内外相关标准和文献的调研分析,从电磁影响干扰源和影响对象入手进行分析,给出了可用于工程设计的计算分析和评估方法。结合实际参数,利用CDEGS软件对某1000 k V特高压交流输电线路与±800 k V特高压直流输电线路并行架设且有管道交叉接近的工程实例进行了仿真分析。结果表明:特高压交、直流输电线路同走廊时,邻近管道上的电磁影响主要由交流线路引起的。计算实例中,由于特高压直流线路谐波电流有效值较小(不超过20 A),其在管道上产生的干扰电压不到特高压交流线路影响的1/5。     

超高压交流线路对平行架设特高压直流线路的电磁感应

交流输电线路与特高压直流输电线路平行架设时,通过电磁耦合交流线路会在特高压直流线路上感应出工频交流分量。感应产生的工频电流,经过换流器后会产生直流分量。此直流分量流经换流变压器,会导致换流变压器偏磁。采用EMTDC程序建立了交／直流输电系统仿真模型,对交流输电线路对平行架设的特高压直流输电线路产生的电磁感应影响进行仿真研究,分析了交／直流线路平行架设长度、接近距离、土壤电阻率、杆塔接地电阻等因素对特高压直流线路的工频电磁感应影响。另外,对比分析了超高压紧凑型线路、常规型线路分别与特高压直流线路平行架设时特高压直流线路上的工频感应电压、电流和直流偏磁电流。     

特高压交流线路对平行架设特高压直流线路的工频电磁感应影响

特高压交流/直流输电线路平行架设可以提高走廊利用率。同时,特高压交流线路通过电磁耦合会在特高压直流线路上感应出工频交流分量。在直流线路上感应产生的工频电流分量,经过换流器后会产生直流分量。此直流分量流经换流变压器,导致换流变压器偏磁。采用EMTDC程序建立了特高压交/直流输电系统仿真模型,对交流输电线路对平行架设直流输电线路产生的电磁感应影响进行仿真研究,分析了特高压交/直流线路平行架设长度、接近距离、线路换位以及单相接地故障等因素对工频电磁感应的影响。另外,对比分析了特高压单、双回线路与特高压直流线路平行架设,特、超高压交流线路与特高压直流线路平行架设下特高压直流线路上的工频感应电压、电流和直流偏磁电流。     

超高压交流输电线路与油气管道安全间距研究

在公共走廊内,高压交流输电线路和埋地油气管道的共同敷设,不可避免地会产生交流电对埋地管道的干扰问题,这不仅会影响管道的正常运行,还会导致阴保系统异常。以甬绍金衢管道为研究对象,以交流干扰电压4 V为限值,通过CDEGS软件对不同相线高度和土壤电阻率条件下的埋地管道交流干扰安全间距进行了研究。研究结果表明:安全间距与并行长度总体呈对数关系,主要分为快速增大和平稳变化2个阶段;在研究条件下,当相线对地高度大于21.44 m时,高度对埋地管道交流干扰的安全间距没有影响,土壤电阻率的影响大于输电线路对地高度,土壤电阻率越大,对埋地管道干扰电压变化程度影响越大。     

交流架空线对平行埋地钢制管道感性耦合的计算研究

随着城市发展和能源需求的持续增大,交流架空输电线路对埋地钢制管道的电磁影响问题愈加突出。而传统方法主要利用电磁场仿真或大地回路等效模型实现耦合电压的计算,其方法复杂且耗时长。针对上述问题,提出了一种针对交流架空输电线路正常运行时对平行埋地钢制管道耦合电压的计算方法。文中首先建立计及多因素影响的单位长度管道耦合电压计算模型,其次通过分析绝缘连接和管道破损等因素对感性耦合电压最低点位置的偏移作用,给出了最低点位置的计算方法以确定管道耦合电压分布形式,最后提出了基于单位长度管道感性耦合电压增量和耦合电压分布形式的管道耦合电压计算方法。实例分析表明,相比于仿真值和实测值,其误差低于10%,能对管道耦合电压进行合理计算。     

金中直流输电工程对中缅油气管道的电磁影响仿真研究

金中直流输电工程是南方电网十二五期间重大西电东送项目,该工程与中缅油气管道存在多处平行接近和交叉跨越的现象。为缓解这种情况所带来的电磁环境问题,本文针对金中直流工程对中缅油气管道的电磁影响进行仿真研究。利用CDEGS软件建立了金中直流工程与中缅油气管道2处平行和交叉模型,仿真研究了直流线路正常运行、单极接地故障、雷击线路时各跨越处管道金属电压及管道防腐层电压分布。通过仿真结果与相关限值的比较,定量评估了直流线路对油气管道的电磁影响程度,并对不符合限值的跨越点处的杆塔位置设计提出了建议。本研究结果对金中直流输电工程和中缅油气管道的安全运行具有重要的实际意义,并可为高压直流输电线路与埋地油气管道共走廊时的设计提供一定工程指导和定量依据。     

1000kV皖南—浙北特高压交流线路静电感应电压分析

为合理选择特高压交流线路参数测试设备,确保测试人员和试验设备安全;同时为有效开展测试结果的干扰分析,有必要分析1 000 kV特高压交流线路上的静电感应电压。调查了1 000 kV皖电东送特高压交流输电线路皖南—浙北段邻近±800 kV、±500 kV直流线路分布情况,分析了±800 kV、±500 kV直流线路在特高压交流线路上产生静电耦合电压的影响因素,仿真计算得到了邻近直流线路在1 000 kV特高压同塔双回线路上产生的感应电压。结果表明:皖南—浙北段特高压交流输电线路平行于多条±800 kV、±500 kV直流线路。邻近直流线路单极运行时,特高压交流线路上的感应电压为8~70 kV,明显高于双极运行时的感应电压0.5~10 kV。邻近直流线路单极运行时,随着接近距离的增加,特高压交流线路上感应电压的减小速率很缓慢,明显小于双极运行情况;最近距离由50 m增加至200 m时,单极运行工况下的感应电压减小约10%,而双极运行工况下的感应电压几乎减小至0。由于不同相别导线的位置差异,各相导线上的感应电压值存在明显差异;邻近直流线路单极运行时,不同相别导线感应电压的最大值、最小值相差4~7倍。研究结果为1 000 kV同塔双回线路参数现场测试提供了重要参考。     

交流线路正常运行时对平行敷设油气管道的电磁影响

建立了交流输电线路与输送油气管道平行接近时,前者对后者的电磁影响的模型并进行了计算分析,得到了在交流线路正常运行状态下,相邻长距离输送油气管道对地电压及泄漏电流的沿线分布规律。通过与有限长管道进行分析比较,论述了交流线路对有限长管道及无限长管道的电磁影响的区别,提出了采用无限长管道分析交流线路对长距离输送油气管道的电磁影响较为合理。     

同塔交直流线路容性耦合干扰的分析与计算

超(特)高压交直流同塔多回输电技术在解决输电走廊占地问题中的应用已经得到关注与研究,因此文中研究了交直流同塔的容性耦合干扰以及屏蔽措施。首先建立了单回和双回交流线路分别于直流线路同塔时,交直流线路的容性耦合干扰分析模型,分别计算了不同结构的交流线路在同塔并行的直流线路上产生的容性耦合感应电压。仿真结果表明:交流线路的排列方式、交直流垂直线间距和交流线路相导线的相序排列对容性耦合感应都有影响。感应电压值随垂直间距的增加呈非线性递减;双回交流线路逆向排序可以抑制感应电压,其中鼓型逆相排序可以使交流线路在直流线路中的感应电压值降低46.8%。同时,增加接地线也可以使感应电压值下降7%~18%。     

邻近线路对皖电东送特高压线路工频参数测试的影响

调查了1 000 kV皖电东送特高压输电线路邻近线路分布情况,提出了邻近线路在特高压线路上产生感应电压的计算方法,分析了土壤电阻率及平行接近距离对交流线路产生感应电压的影响规律,仿真计算得到了邻近线路在特高压线路上产生的感应电压值,并与现场测试结果进行了对比分析。结果表明:皖电东送特高压同塔双回交流输电线路跨越、平行于多条?800、?500 kV直流及500 kV交流线路;特高压线路上的容性感应电压和感性感应电压均随着平行接近距离的增加而减小;容性感应电压的减小速率较快,感性感应电压的减小速率相对缓慢。土壤电阻率的变化对特高压线路上的容性感应电压几乎没有影响;而感性感应电压值随着土壤电阻率的增加而增大。皖电东送特高压线路上感应电压具有"静电感应电压较高,电磁感应电压相对较低"的特点。     

±500kV直流输电线路对埋地油气管道的电磁影响仿真计算

为了研究直流输电线路与埋地油气管道平行接近和交叉跨越带来的电磁环境问题,保证人身与管道安全,提高走廊资源利用率,针对直流输电线路对埋地油气管道的电磁影响进行仿真计算。使用CDEGS软件建立了直流线路交叉跨越油气管道的仿真模型,针对±500 k V直流输电线路各种运行工况,仿真计算了交叉处油气管道上的干扰电压分布。计算结果表明:±500 k V直流线路在正常运行、短路故障及杆塔遭受雷击时对油气管道的电磁影响程度均符合限值要求。研究结果对直流线路和油气管道同走廊时的安全运行具有重要的实际意义,可为相关工程设计提供一定的指导。     

雨雪天气下特高压交流单回试验线段电晕损失实测分析

为了研究特高压交流输电线路在雨天、雪天气象条件下的电晕损失特性,基于我国特高压交流试验基地单回试验线段展开实测研究,采用研制的光电数字化输电线路电晕损失监测系统,实现了试验线段电晕损失全天候条件下实时在线测量,根据监测结果分析不同降雨率及大雪气象条件下电晕损失。研究结果表明,正常运行电压下,特高压交流单回试验线段雨天单相单位长度电晕损失约为20～60 W/m,在大雪气象条件下,根据监测结果,特高压交流单回试验线段单位长度电晕损失最大值为:边相达到53.54 W/m,中相达到62.95 W/m,与等值降雨率推算结果较为符合。电晕损失随降雨率增大呈非线性增长,在大雨条件下逐渐趋于饱和,并初步获得8×LGJ-500/35分裂导线降雨率与电晕损失拟合模型。该试验获得的特高压交流单回试验线段电晕损失实测结果,为特高压交流输电线路导线选型设计及运行经济性衡量提供了参考。