碳纤维复合芯导线在华东电网的应用分析

碳纤维复合芯导线是一种新型增容导线,它在机械、电气性能等方面都有突出的优势。通过对华东电网一条500kV线路的技术经济分析,论述了应用碳纤维复合芯导线增容改造线路,可以节省改造项目成本,但运行损耗比较大。在华东地区,基于不同的具体情况,可以利用碳纤维复合芯导线的性能优势,解决一些特殊环境下的线路增容问题。     

碳纤维芯耐热导线及其在750 kV线路应用分析

通过与常规导线对比,详细分析了耐热导线——碳纤维芯耐热（铝绞）导线的机械电气性能。同时,分析指出了750kV大截面、大容量输电线路的特点。在此基础上,探讨了碳纤维芯耐热导线在750kV线路上应用的可能,并进一步分析了碳纤维芯耐热导线的应用对750kV线路工程的影响。最后总结了耐热导线技术发展的方向和应用前景。     

绞合型碳纤维复合芯软型铝绞线在线路增容工程中的应用

  [目的]  为解决某220 kV线路增容问题,在工程设计阶段,对常规导线和多种耐热导线进行综合比选。  [方法]  分析了要求输送容量下各型导线的最高运行温度;对比了机械荷载和导线弧垂变化对杆塔基础的影响;计算了不同导线的电能损耗;分析对比了施工运维和建设难度;从一次性投资和年费用上进行经济分析。  [结果]  结果显示:在满足输送容量和导线允许温度的情况下,常规导线方案需全线拆除并新建杆塔和基础;各型耐热导线弧垂和荷载均满足原线路设计条件;常规导线和绞合型碳纤维复合芯软型铝绞线的年费用较低,运维相对便利。  [结论]  绞合型碳纤维复合芯软型铝绞线综合性能较优,适用于利用已有线路杆塔实现线路增容的场合,尤其是在城区或近郊等新建杆塔较为困难的地方。     

圆形耐热硬铝合金碳纤维复合芯导线在500 kV 山区增容改造线路中的推荐分析

浙江电网的林木高度的削减赔偿逐年增加,大大加重了地区输电线路运行维护成本,为减少输电线路下方的林木高度削减次数降低运行成本,同时满足浙江电网的增容需求,浙江电网运行单位要求在增容改造中对已建输电线路更换采用低弧垂导线,以满足增容后不再增加导线弧垂,进而保证导线对树冠的安全距离,结合山区500 kV增容改造工程,对多种低弧垂导线进行特性分析,采用满足工程要求的圆形耐热硬铝合金碳纤维复合芯导线,通过对此种多个型号导线进行载流量、高温弧垂、杆塔荷载、绝缘子金具串强度、悬垂串摇摆角校验及经济比较后,来最终选择此种导线规格参数,经过论证比对后,推荐采用4×JLNR/F1B-375/35圆形耐热硬铝合金碳纤维复合芯导线。     

绞型和棒型碳纤维导线主要性能对比及问题分析

研究了两类碳纤维复合芯新型导线(棒型碳纤维复合芯导线、绞型碳纤维复合芯导线)的制造工艺、性能和结构情况等,对比了两种导线的优劣性能。结果表明:两类导线损伤多发生在紧线过程中卡线器临锚处以及压接过程中导线接续金具压接处附近,稳定结构的绞型碳纤维芯和现有配套耐张线夹难以达到默契的配合应用。最后针对上述两个问题提出了解决方案。     

增容导线在上海电网中的应用情况分析

对目前应用较为广泛的几种增容导线进行了介绍,以上海电网中几条实际输送功率较大的220 kV线路为例,探讨了导线增容技术在上海电网中的应用情况。在导线截面相同的情况下,碳纤维芯软铝导线的增容效果与其他类型增容导线相当,甚至更优,但其水平荷载和垂直荷载均明显小于其他类型的增容导线,弧垂特性优势更加明显。其他类型增容导线无论截面大小其弧垂均大于原常规导线,部分碳纤维芯软铝导线的弧垂较原常规导线有所减小。     

碳纤维复合芯导线过滑车散股现象

针对碳纤维复合芯导线在过滑车后可能出现的散股现象进行了研究。首先对碳纤维复合芯导线过不同底径的滑车进行了有限元分析,得出碳纤维复合芯导线过滑车时随着滑车底径的增大散股现象变小,过20 D滑车时相邻铝线最大散股间距为3.08 mm,过40 D滑车时相邻股线最大距离为0.6 mm。其次通过实验分析了碳纤维复合芯导线过滑车时导线表面的变化以及过不同底径滑车后导线表面的散股程度,选取过滑车后的其中一根试件进行张力为1%RTS、10%RTS、20%RTS、30%RTS条件下导线外观的观察,得出随着张力增大导线散股现象有明显改善。当导线张力在20%RTS以上时导线表面散股现象很小。通过有限元分析以及实验研究得出碳纤维复合芯导线过滑车时散股现象的严重程度与滑车底径成反比,但在实际工程中含张力的情况下散股现象较小。     

间隙型增容导线在泸州电网改造中的应用

分析采用间隙型耐热增容导线工程应用的实际意义,为提供输电线路增容改造工程技术支持,以泸州地区110 kV电网增容改造工程为例,比较了间隙型耐热增容导线与同截面普通钢芯铝导线输送容量、弧垂、张力三者与温度变化的关系,并介绍了施工方法。     

碳纤维复合芯导线输电线路风振响应时域分析

针对碳纤维复合芯导线(ACCC)输电线路的风振响应,采用数值模拟建立输电线路体系有限元模型进行分析,并将得到的位移、弯矩和轴力响应与传统钢芯铝绞线(ACSR)进行对比。结果表明,ACCC导线的抗风性能优于ACSR导线,更适用于高温运行环境和风灾严重地区、大跨越输电线路等频繁承受大风荷载作用的输电线路。     

碳纤维复合芯导线的特性及应用

阐述了碳纤维复合芯(ACCC)导线的结构和材料特点,比较了直径相近的ACCC导线与传统钢芯铝绞(ACSR)导线的主要材料性能,绘制了两种导线的应力弧垂曲线,将两类导线在最高气温下的弧垂和应力进行了对比。结果表明,ACCC导线的截面积、最高工作温度、载流量均高于ACSR导线,而弧垂明显小于ACSR导线,在实际工程中ACCC导线弧垂小的优势可明显降低铁塔的高度,进而可减少线路的造价。     

500 kV海底电缆雷电过电压研究

依托南方主网与海南电网联网工程,运用ATP-EMTP电磁暂态分析软件,建立了500 kV架空线路与海底电缆线路的雷电侵入波仿真计算模型,采用修正后的电气几何模型法来计算最大绕击雷电流,采用先导发展法作为绝缘子串和空气间隙放电闪络判据,计算架空线路遭受绕击和反击时,无避雷器和有避雷器2种情况下海底电缆主绝缘上所承受的雷电过电压,据此校核海底电缆雷电冲击绝缘水平及避雷器配置的合理性。研究结果表明,合理配置避雷器大大降低了雷电过电压对海缆的影响,在架空线路遭受绕击和-250 kA雷电流反击时,海底电缆最大雷电过电压分别为-916 kV和-923 kV,海底电缆绝缘裕度和避雷器配置满足防雷要求。     

铝包钢芯高导铝绞线的技术特点及应用研究

铝包钢线具有优良的机械、电气和防腐性能。与传统钢芯铝绞线相比,用铝包钢线代替镀锌钢线的铝包钢芯铝绞线具有重量轻、电阻小、耐腐蚀、弧垂小的特点,尤其适合在沿海及重污秽地区应用;采用20.3%IACS的LB20铝包钢芯代替镀锌钢芯与高导电率铝线组成的节能导线即铝包钢芯高导铝绞线,可充分利用现有生产技术,叠加发挥两种材料的节能效果,与同规格的钢芯高导电率铝绞线相比,交流电阻进一步降低约1.6%～2.7%。500 kV线路典型算例表明:综合考虑导线价格成本和节能效益,JL3/LB20和JL2/LB20型铝包钢芯高导铝绞线具有较高的经济效益,值得推广。     

大型海上风电项目中的集电海缆研究

    目的   从2017年开始广东省海上风电进入了高速发展的时期,随着近海浅水区风电场开发的趋于饱和,近海深水区大型海上风电场的建设即将开始。在整个海上风电的设计过程中集电海缆是极为重要的一环,连接风机与升压站的集电线路通过合理的设计可以有效降低电能损耗,减少项目初始投资,提高运行的可靠性。针对海上风电从常规化向大型化的转变,集电海缆的设计亦需要同步做出调整。    方法   基于此,通过技术经济分析,论述了在大型海上风电项目中采用66 kV集电海缆的可能性。    结果   经过对比分析当风机容量达到10 MW及以上,风电场整体装机容量达到1 000 MW时,66 kV集电系统的技术、经济效果明显好于目前采用的35 kV系统。    结论   虽然目前国内海上风电领域暂无66 kV集电海缆投运的实际案例,但随着海上风电开发容量的不断增加,中国海上风电的集电系统势必会像英国、德国一样,向着更高电压等级的方向迈进。     

500 kV线路进线段高绝缘对变电站雷电侵入波防护的影响

针对目前500 kV同塔双回线路普遍采用平衡高绝缘设计现状,从反击雷电侵入波和绕击雷电侵入波两个方面分析了500 kV进线段提高绝缘后对变电站绝缘的影响,研究表明:线路提高绝缘对反击雷电流和最大绕击雷电流的幅值没有影响,不会给站内设备带来额外的损害。     

输电线路带电跨越封网施工用绳索的选型算法

  [目的]  为解决承载索在输电线路带电跨越封网施工过程中因选型不合适而发生断线的问题,基于架空线机械性能力学计算方法,提出了一种承载索的选型算法,使施工安全且高效。  [方法]  首先,对绳索材料的抗拉强度、伸缩率和单位长度重量进行对比,确定了承载索的材料,即迪尼玛绳;然后以架空线空间力学平衡方程为基础,推导了承载索的力学计算模型;最后,通过力学计算模型提出了承载索的选型算法。  [结果]  以阿克苏库车750 kV变电站送出工程为实例,运用承载索选型算法选出的承载索满足施工要求。  [结论]  验证结果表明提出的承载索的选型算法可行,可为实际应用提供指导。     

大型核电站输电规划方案研究

大力发展核电是我国应对气候变化、调整能源结构的重要举措,以L核电站6×1 250 MW机组接入广东电网的输电规划方案进行了研究和分析,在确定电厂送电方向和现有通道输电能力的基础上,提出了两大类共四种输电方案,利用电力系统分析软件工具(PSD),从电网潮流分布、稳定校核、短路电流水平、经济性等方面进行了仿真和计算,综合比较得出推荐方案。结果表明:分别以三回500 kV线路接入A站和B站可以满足核电站全部电力的送出,且技术经济性最优,文章总结提炼的接入电网关注点可作为其他类似大容量核电站拟定输电规划方案的参考。     

Q460高强钢管在输电工程中的应用研究

随着电力走廊日益狭窄,导致塔型向多回路、大荷载发展,高强钢的应用迫在眉睫。本文依托某500 kV工程,针对高风速、多回路等条件,从国内外应用、材质、结构布置、真型试验、工程措施等多方面,进行塔型分析比较。结果表明:采用Q460高强钢管,能有效减轻塔重;塔身刚度好、挠度小;试验塔强度和构造措施均符合设计要求,并有一定的安全储备。因此,在大荷载条件下,应用Q460高强钢管具有明显的经济效益和社会效益。     

500 kV高温超导限流器电网接入工程方案研究

高温超导限流器(SFCL)是一种限制电网短路电流的有效措施,500 kV SFCL设备研制已有较大发展,对500 kV SFCL接入电网系统的工程方案进行了研究,首先介绍了SFCL的工作原理,结合220 kV和35 kV SFCL投入电网的运行情况分析了SFCL的故障类型,接着针对500 kV SFCL的设备特点和电网要求,提出了一种主接线方案,该方案具有可靠性高,运行灵活,施工方便等特点,并给出了2个适用于不同工程环境情况下的平面布置方案。