糯扎渡±800kV特高压直流输电线路绝缘配置研究

糯扎渡至广东±800kV直流输电线路是西电东送的重要通道。特高压直流工程运行经验较少。本文综合考虑已有类似线路的设计经验、爬电比距、污秽耐受电压等方法进行绝缘配置研究,并对内外过电压进行校核,分析了高海拔对绝缘片数的影响。     

±800 kV特高压直流输电线路铁塔组立监理安全管控要点

±800 kV特高压直流输电线路铁塔与普通的高压和超高压铁塔相比,具有铁塔高、结构尺寸大、吨位重、横担较长的特点,铁塔组立施工难度大、风险高。结合内蒙古锡盟—江苏泰州±800 kV特高压直流输电线路工程(江苏段)铁塔组立的具体实践,重点介绍了±800 kV特高压直流输电线路铁塔组立过程中的监理安全管控要点。     

基于先导发展模型的±800kV直流输电 线路的雷电屏蔽性能评估

基于先导发展模型,分析了±800 kV输电线路直线塔的雷电屏蔽性能,并研究了工作电压、杆塔高度、地形地貌和线路保护角的影响规律,结果表明,正极性工作电压使得最大绕击电流和绕击率增加,而负极性工作电压使得最大绕击电流和绕击率有所降低,但整体而言,考虑工作电压的线路绕击率高于不考虑工作电压的情况,前者约为后者的两倍;随着线路杆塔高度和保护角的增加,直流线路的雷电绕击跳闸率逐渐增大;大地平面朝着线路侧倾斜,会增强地面的屏蔽效应,使得雷电绕击线路的概率降低。考虑直流输电线路的实际参数,评估了四川省±800 kV锦-苏直流输电线路、±800 kV宾-金直流输电线路和±800 kV复-奉直流输电线路的雷电屏蔽性能,发现了直流输电线路的雷电屏蔽性能的极性效应,并获得了3条直流输电线路的高风险杆塔分布,为线路的防雷改造提供了指导。     

±800kV直流输电线路绝缘子钢帽对低/零值 绝缘子检测装置悬浮放电研究

研发了一种在线检测零值绝缘子的装置,并介绍了该装置在绝缘子上的攀爬及其检测过程。靠近导线侧绝缘子钢帽上的电位较高,为了防止检测装置在钢帽上攀爬过程中钢帽对抓手悬浮放电引起控制电机的损坏,本文运用电磁暂态仿真软件ATP/EMTP搭建了悬浮放电的转移电流模型,并用Ansys软件求取转移电流模型中的参数。考虑了钢帽与抓手间距离d以及抓手自身电感L对转移电流的影响。研究结果表明:转移电流的幅值与距离d成反比,电位转移过程中释放的瞬态能量与间距d成反比;转移电流的幅值与抓手电感L成反比,电位转移过程中释放的瞬态能量W与抓手电感L无关。在研究结果的基础上,提出在抓手上增加弹簧垫片的方法抑制转移电流的幅值。     

±800kV支柱瓷芯复合绝缘子与瓷绝缘子 仿真计算比较研究

采用有限元计算方法,分别对瓷芯复合支柱绝缘子和瓷支柱绝缘子在静力及地震动作用下进行计算,对比分析了两种绝缘子在静力及地震谱作用下的位移和应力。在相同外载作用下,±800 kV瓷芯复合支柱绝缘子和瓷支柱绝缘子的最大位移基本一致,瓷芯复合支柱绝缘子应力均匀变化,而瓷支柱绝缘子应力变化较大,瓷根部位置以及伞裙根部的应力值均大于70 MPa。     

±800kV特高压直流输电线路带电作业方式

为确保±800 k V特高压直流输电线路带电作业的安全可靠进行,结合实际作业需要,提出了一种适用于特高压直流输电线路的等电位进出方式,通过建立三维有限元模型,计算典型工作位置的人体体表电场强度,分析作业路径的安全性;并采用电磁分析软件对电位转移电流进行分析。结果表明,作业过程中,作业人员体表最大电场强度为1 706 k V/m,在进入等电位过程中,采用电位转移棒能够有效降低电位转移时加在人体的冲击电流幅值,降幅高达86.7%,保护了人体及屏蔽装置的安全。     

地闪长连续电流对±500kV直流输电线路动作特性的影响

笔者对连续电流的特征规律进行了统计分析,建立了考虑长连续电流的雷击过电压仿真模型,仿真分析了地闪长连续电流对±500 kV直流输电线路动作特性的影响。仿真结果表明:长连续电流对线路过电压幅值的影响较小,但雷击造成绝缘子闪络后,绝缘子闪络电流的增大幅度为连续电流幅值的47%左右。避雷器正常运行情况下,带长连续电流的单次回击对线路动作特性几乎没有影响;而避雷器故障失效后,流过故障避雷器的电流增幅约为连续电流幅值的45%。研究可为地闪长连续电流的防护提供参考。     

±800kV直流棒形悬式复合绝缘子的研究

介绍了±800kV直流棒形悬式复合绝缘子的研究、设计及试验等情况.研究的硅橡胶伞套材料直流配方,经1 500h紫外线老化试验,其性能指标均超过中国南方电网有限责任公司企标<±800kV直流输电用线路棒形悬式复合绝缘子>的规定;采用低碱玻璃纤维芯棒制成的 复合绝缘子,在长期直流电压作用下不会因离子迁移导致其机械性能显著下...     

尝试在±800kV放线中用大吨位地锚压牵引绳

我公司施工的溪洛渡左岸-浙江金华±800kV特高压直流输电线路工程黔3标,是公司第一次施工±800kV特高压直流大截面6分裂导线,公司特意为放线施工研制L型连接三轮及五轮滑车挂板。全标段均处于高山大岭。线路长度为66.714km,共计杆塔131基。设计塔位桩顶高程为720米~1520米,定位高差为4米~250米,单回路架设。导线重,转角塔多,跨越电力线及公路多,拐向牵引多,工期紧。     

±800kV宾金线浙江段带电绝缘子积污特性及离子成分分析

为获得特高压直流电场作用下的盘型悬式绝缘子带电积污特性及其污秽离子成分特征,在±800 kV宾金线浙江段选取3基典型环境杆塔,同塔设置高电位污秽测试串、地电位污秽测试串,积污1年、2年后开展等值盐密、等值灰密测试,对绝缘子积污带电系数、电场对污秽增长的影响进行了分析,并对积污2年时绝缘子上、下表面的离子成分进行了研究。结果显示,绝缘子积污2年时等值盐密、等值灰密带电系数分别为1. 54、1. 36,与单年积污结果相近;高电位绝缘子串的污秽增长率与地电位串接近;绝缘子上、下表面的污秽离子主成分一致,但主成分离子比例存在差异,下表面Ca~(2+)占比显著高于上表面。     

±800kV 直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子研究

介绍了机械固定用±800kV棒形支柱瓷芯复合绝缘子的设计、计算、制造、试验等试制情况。根据产品的使用特点,对高温硫化硅橡胶伞套材料配方进行了改进与完善;采用"ANSYS"三维有限元对金属附件进行了分析论证;对水泥胶合剂和硅橡胶与瓷芯棒用粘接剂进行了一系列的摸索研究;通过对绝缘子的电场分布计算,优化了绝缘子的整体结构设计和均压环配置;同时,进行了特高压输电系统用支柱绝缘子的结构抗震稳定性计算。试验结果表明,产品通过了所要求的23项定型试验。     

高海拔地区±800 kV耐张塔附近等电位进入方法

耐张塔是高海拔地区最为复杂的塔型,其附近电场计算较为困难,给基于电场分析的带电作业进入路径的选取带来较高难度。笔者选取耐张塔作为研究对象,首先仿真分析了作业区域内人体体表电场强度,接着以所受平均最大场强最小以及进入路径最短作为双重优化目标,进行基于遗传算法多目标优化,得到进入路径最优解。然后对该路径下的电位转移电流进行仿真计算,基于结果对安全防护提出要求。考虑到目标作业导线离横担距离小于塔身的这一工况,提出了一种变绳长的等电位进入方法,该法具有作业人员平均体表场强最小,安全性更好的优点。最后开展现场实测,验证了上述理论分析的正确性。     

±800 kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子电场分布计算及均压环配置优化

介绍了±800 kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子电场分布计算及均压特性研究的情况。采用有限元、边界元数值计算方法,对±800 kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子进行电压分布和电场分布三维有限元计算,分析了均压环的结构型式、环径、管径及安装位置对电场分布的影响,得出±800 kV直流系统用棒形支柱瓷芯复合绝缘子的均压环优化设计方案:母线侧,大均压环环径为1200～1500mm、截面直径为150～180mm、低于母线侧法兰下端面200mm,小均压环环径为600～650 mm、截面直径为60 mm、低于母线侧法兰下端面100 mm;支架侧均压环环径为1 000～1 200 mm、截面直径为120 mm、高于支架侧法兰上端面200 mm。     

±1100 kV特高压直流线路无间隙线路避雷器雷电防护适用性研究

为抑制操作过电压,昌吉-古泉±1 100 kV特高压直流输电线路在线路中部安装多对无间隙避雷器,但针对无间隙避雷器兼顾雷电防护适用性的研究较少。本研究基于EMTP-ATP建立了雷电过电压瞬态传播模型,计算了特高压直流线路的雷击闪络率,分析了避雷器对雷电过电压的抑制效果和保护范围。结果显示无间隙避雷器对雷电过电压幅值、波形存在抑制作用,安装避雷器后,线路绕、反击耐雷水平增加。未加装避雷器的邻近杆塔依旧可发生雷击闪络,避雷器只可保护加装级杆塔。本研究基于计算结果提出了无间隙线路避雷器的优化配置原则,建议在满足操作过电压抑制要求的前提下,适当调整避雷器至地面倾角大于15°的中、高雷区、接地电阻较大的杆塔上。     

±800kV直流输电线路岩石锚杆基础监理管控

岩石锚杆基础由于其混凝土方量较小,具有显著的经济性,而被国网公司在近年来的特高压直流输电线路工程进行推广。根据目前特高压直流输电线路中锚杆基础施工中存在的锚孔定位有偏差、成孔尺寸控制不严、钻孔方式不当而造成锚孔附近土质扰动、锚孔浇制混凝土强度控制不严等问题,对如何加强锚杆基础施工中监理管控的重点和难点进行分析,并提出相关措施。     

±800 kV直流系统用耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子研究

介绍了±800 kV直流系统用耐污型户外棒形支柱瓷绝缘子的设计、试制情况。根据产品特点进行了优化设计:每柱绝缘子由六节元件通过螺栓连接组成;每节元件由瓷件组成,金属附件由高强度水泥胶合剂胶装而成;伞形采用大小伞交替、伞下无棱形式。对特高压系统用支柱绝缘子的结构抗震稳定性进行了计算,结果表明,可满足九度地震烈度地区。     

特高压复合横担带电作业工况下人体放电附着点计算研究

特高压复合横担带电作业方式与常规塔型存在较大不同,组合间隙的放电特性尚不明确,识别放电初始附着点对确保人员与设备安全具有重要意义。笔者根据实际1 000 kV特高压复合横担搭建了基于先导放电理论的带电作业计算模型,通过计算作业人员体表尖端部位稳定先导起始所需的最小背景电场,分析了不同工况下进出等电位的作业人员体表放电附着概率分布。结果表明：作业人员体表稳定先导始发背景电场较小的部位更易成为放电初始附着点;沿复合横担路径时,作业人员体表初始放电最易附着于手部,其余突出部位放电附着概率相对于手部均达到69%以上;沿垂直向上路径时,初始放电最易附着于头部,下肢相对于头部的放电附着概率小于60%;沿垂直向下路径时,脚部最易成为放电初始附着点,其余部位相对于脚部的放电附着概率均小于65%。在带电作业过程中需针对作业人员放电附着概率较高的部位调整作业人员的进入等电位路径、作业姿态和空间占位。     

750 kV同塔双回输电线路悬式绝缘子串电位分布研究

沿绝缘子串电位分布很不均匀,为确定750 kV榆电线路绝缘子串电位分布,建立考虑铁塔、分裂导线、均压环、避雷线等的绝缘子串三维电场有限元模型.分析讨论不同串悬挂位置、不同伞形、不同吨位、不同材质、不同塔型、不同绝缘子片数下沿绝缘子串电位分布的规律、特点及均压环对绝缘子串电位分布的影响.结果显示:均压环能够显著改善绝缘子串的电位分布;不同伞形绝缘子串电位分布基本一致;绝缘子吨位、材质对不同位置的绝缘子串电位分布均有影响;同塔双回输电线路上相绝缘子串电位分布较中、下相更均匀,转角塔绝缘子串电位分布比直线塔更均匀;增加绝缘子片数对单片绝缘子上承担的电压值改善不明显,而且绝缘子串电位分布的不均匀程度随之增大.     

±500kV直流输电线路耐雷性能研究

直流架空输电线路的耐雷特性不同于交流系统,特高压直流输电线路杆塔高、跨度大,且工作电压幅值、极性不变,使得雷击直流高压输电线路的概率增大,有必要对直流架空输电线路耐雷性能进行研究。针对近年来葛南±500 kV直流输电线路多发的雷击故障,以葛南±500 kV直流单、双回架空输电线路为工程背景,采用ATP-EMTP和电气几何模型法分别对线路的反击和绕击耐雷性能进行了仿真计算研究,并与交流输电线路耐雷性能进行了分析比较。研究表明:±500 kV直流输电线路的雷电绕击跳闸率远高于反击跳闸率;工作电压对雷电先导发展、建弧率以及导线绕击距的影响比交流更大,使得直流输电线路正极性导线的雷击跳闸率高于负极性。