共走廊同塔交直流输电线路电磁耦合分量的计算分析

为了充分利用架空线路走廊,交直流同塔输电将是电网未来发展的趋势,开展同塔交直流线路间电磁耦合干扰研究具有重要意义。利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了双回交流与单回直流同塔输电线路耦合模型,研究了交流线路不同排列方式、导线相序和运行状态对直流线路电磁耦合的影响,计算了耦合地线以及耦合地线根数变化对直流线路电磁耦合的屏蔽效果。研究结果表明:交流线路呈倒三角且相导线采用ABC/ACB相序排列时,直流线路上的电磁耦合分量较小;交流线路故障严重破坏了电气参数的平衡,导致直流线路电磁耦合分量变大;耦合地线根数越多,屏蔽效果越好,耦合地线根数达到一定数量时,屏蔽效果将趋于饱和。     

特高压交流同塔双回输电线路电磁耦合分量的计算分析

针对特高压交流同塔双回输电线路,建立了特高压交流同塔双回输电线路电磁耦合模型,计算了一同线路停运检修时,运行线路在检修线路上感应产生的电磁耦合分量;研究了线路换位、线路故障类型、故障点位置、耦合地线等因素对电磁耦合分量的影响.研究结果表明：线路换位与架设耦合地线可有效降低线路间的电磁耦合分量;线路发生不同类型故障时,电磁耦合分量无明显变化规律;单相接地故障情况下,故障点位于线路首末两端时,电磁耦合分量出现最大值.     

同塔双回输电线路电气不平衡度的改善措施

同塔双回输电线路电气参数不对称会造成线路电流、电压不平衡,影响系统运行的经济性与可靠性.介绍了同塔双回输电线路电气不平衡度的分析指标与计算方法,搭建了输电线路仿真模型,研究了双回输电线路不平衡度的改善措施.研究结果表明:同塔双回输电线路采用鼓型杆塔和逆相序导线排列方式可以有效降低负序和零序不平衡度;减小回间距离可以明显降低负序不平衡度,但会使零序不平衡度略微增大;单个整循环换位应该采用逆相序反向换位方式,两个整循环换位应该采用l/6-l/6-l/3-l/6-l/6换位方式;电容器补偿可以显著降低负序不平衡度,而且随着线路长度的增加,改善程度逐渐增大.     

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%。     

交直流线路同塔输电对换流变直流偏磁的影响

华东地区输电线路走廊资源紧缺,为了充分利用架空线路走廊,将出现特高压直流线路与交流线路同塔架设的情况.根据规划的宁东-绍兴±800kV特高压直流主回路参数和华东地区交直流同塔线路数据,采用EMTDC建立了交直流输电系统的仿真模型.计算了交流线路输送功率、直流系统运行工况以及同塔段位置对直流线路工频感应分量的影响,给出了工频感应分量沿直流线路的分布规律.研究结果表明,由于直流线路上的工频感应分量与直流额定电压和电流相比很小,故对直流滤波器、平波电抗器和换流阀的参数选择影响不大,而工频感应分量所引起的换流变压器(简称换流变)阀侧直流偏磁电流则会对换流变正常运行产生一定程度的不利影响.最后,根据换流变可承受直流偏磁电流的能力,给出了可能的同塔架设的长度,并提出了限制直流偏磁电流的措施.     

交直流同塔混架下输电线路绕击耐雷性能分析

电网规模的扩大和线路走廊的缺失,使得某些特殊条件下的交直流线路同塔架设成为可能,而绕击是特高压输电线路雷击跳闸的主要原因.通过综合分析国内外现有的交流同塔双回、直流双极以及交直流同塔混架的杆塔结构模型与参数,针对1000 kV 交流特高压双回和±500 kV 直流超高压双极同塔混架输电,提出了一种新的混架杆塔模型.针对交流双回和直流双极的同塔混架线路,采用改进的电气几何模型,考虑长间隙放电特性和导线工作电压的影响,同时纳入极线和相线之间的相互屏蔽关系,对输电线路的绕击耐雷性能进行了分析.基于构建的 ATP-EMTP 仿真模型,获取了直流极线和交流相线的绕击耐雷水平.通过编程计算,分析了不同杆塔呼称高度、地线保护角和地面倾角等参数对交流、直流线路各自绕击跳闸率的影响,为改善交直流同塔混架输电线路的绕击耐雷性能提供了参考依据     

耦合地线架设位置及根数对500/220kV同塔4回线路防雷特性影响

架设耦合地线是一种有效降低线路反击跳闸率的防雷措施。为探讨不同耦合地线架设位置对不同回线路的耐雷性能所造成的影响,针对500/220kV同塔4回线路进行分析计算,分别在不同高度横担中央处架设单根或双根耦合地线,比较其保护范围及效果。同时也对不同耦合地线架设位置对应的杆塔、避雷线和耦合地线的分流系数以及导线和避雷线间的耦合系数进行了分析比较,以确定耦合地线在不同位置安装时,其改善线路防雷性能的机理。研究表明:耦合地线离线路越近,对其保护越好,单根耦合地线对应的分流系数可达2%～7%,架设双根耦合地线时分流可达5%～14%,架设耦合地线可以有效地增大耦合系数。     

基于PSCAD耦合地线提高输电线路耐雷水平的仿真研究

耦合地线是提高输电线路防雷性能的重要措施。为研究其提高线路耐雷水平效果,利用仿真软件PSCAD建立耦合地线的仿真模型进行雷击暂态分析。通过仿真得到架设耦合地线后对雷电流的分流作用,以及架设耦合地线后耐雷水平提高的程度。进一步分析耦合地线提高输电线路耐雷水平的程度与其位置的关系,得出输电线路中耦合地线架设的最佳位置,提高耦合地线的利用率。     

1000kV交流同塔双回输电线路的电气特性仿真分析

为研究1 000 kV同塔双回输电对继电保护装置的影响,需要首先对其电气特性进行深入研究。根据工程设计参数,在实时数字仿真器中建立仿真系统,进行有关模拟试验,将其主要电气特性与1 000 kV单回输电系统和500 kV同塔双回输电系统进行比较。主要针对互感的影响、谐波含量、非周期分量衰减时间、充电电流、恢复电压、高阻接地故障电流水平等进行分析和比较。从研究对继电保护装置影响的角度,分析特高压同塔双回输电系统的电气特征及其对保护装置产生的影响。特高压同塔双回线间的互感影响接地距离保护范围的准确性,故障电流中的非整数次谐波及衰减非周期分量影响继电保护装置的速动性,经高阻接地故障时,故障电流减小影响继电保护装置的灵敏性。继电保护生产厂商需针对这些新电气特征进行深入研究和改进。     

10 kV交直流配网弧光过电压特性分析

小电阻接地是提高交直流配电网保护灵敏性、降低过电压水平的有效手段。弧光接地过电压威胁设备绝缘,因而分析该问题对交直流配网安全运行具有重要价值。通过搭建交直流混合配网,在10 kV交流侧模拟发生配电网弧光过电压场景,研究了交直流电网过电压水平和故障穿越特性。首先基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了柔性直流配网仿真模型,构建了弧光接地过电压数学模型;然后,仿真交直流混合配网系统发生故障后非故障相过电压故障响应曲线,分析了交流侧发生单相接地故障时,零序、负序分量造成的弧光过电压穿越特性;最后,通过对比分析不同接地电阻条件下交直流电网过电压数据获得了其变化规律,结果表明接地电阻为6Ω时对过电压的抑制效果最佳。     

220kV同塔并架多回输电线的地面场强分析

针对目前 2 2 0kV同杆并架多回输电线路的特点 ,分析了处于 2 2 0kV输电线路下方的电场强度的计算方法。并根据对华东地区某模型系统的计算结果 ,讨论了不同类型的杆塔 ,导线相序排列方式以及部分线路停电时对地面场强的影响。经分析比较在选择杆塔时 ,以垂直型杆塔的地面场强最小 ;而在相序排列方式上 ,采用逆序方式排列 ,能减少地面场强 ,改善环境。     

1 000 kV特高压交流同塔双回线路换位塔型式选择

依托1 000 kV锡盟-南京（济南-徐州段）特高压交流工程,参考国内750、500 kV同塔双回输电线路的研究成果及运行经验,通过技术经济比较,给出1 000 kV特高压交流同塔双回线路推荐换位塔型式,研究成果可应用于工程设计。     

220kV同塔双回线路光缆与地线配置方案比较

针对同塔双回输电线路地线配置的设计,提出三种地线配置方案,在保证其线路安全运行的情况下,从费用投资、材料利用、远景规划等方面进行比较。     

110kV同塔四回输电线路三相不平衡性仿真分析

110 kV同塔四回输电线路因换位困难而存在较为严重的三相不平衡问题,在考虑输电线路长度、杆塔相间距离和导线相序布置等影响因素的基础上,利用PSCAD软件对110 kV同塔四回输电线路进行了仿真建模,提出了同塔四回输电线路三相不平衡度的计算方法,分析了影响因素对输电性能的影响程度。仿真结果表明:随着输电线路长度的增加,输电线路的零序不平衡度和负序不平衡度均增大;随着相间距离的增大,输电线路不平衡度减小;在八种典型的相序布置方式中,逆相序配置方式的总体不平衡性最小。     

同塔双回特高压直流线路过电压研究

采用特高压双回直流线路同塔架设的方式,在很大程度上能够缓解特高压直流工程发展过程中输电走廊选址困难的问题。文章对双回特高压直流同塔架设的过电压沿线分布特性和最高水平进行了详细的仿真研究。对导线4种不同布置方案下的过电压沿线分布特性和最高水平进行了对比研究,并与特高压直流线路单独架设的过电压水平进行了比较分析;对同塔架设双回特高压直流线路过电压水平的影响因素进行了敏感度分析。研究表明,同塔架设导线布置方式不会引起线路过电压沿线分布特性变化,同时确定了线路过电压水平最高的同塔双回导线排列方式及其过电压水平。     

基于单回电气量的同塔双回直流线路故障测距算法

同塔双回直流线路极线间存在复杂的电磁耦合关系,而实际工程中各回直流系统的控制保护仍基于本回电气量信息,必然无法实现其完全解耦分析,从而增加了准确故障定位的难度。首先利用同塔双回直流线路的相模变换对基于单回线路电气量的模量特征进行详细分析,构造了消去地模分量的新差模分量,并对其特点及参数选择进行了分析。然后根据非故障点的线路两端沿线计算电压在故障时刻附近具有最大差值的特点,定义了非故障点最大电压差值区段,进而提出了一种基于单回直流线路电气量的时域故障测距算法。基于PSCAD/EMTDC对实际同塔双回直流系统的大量仿真测试结果表明:所提算法测距精度高,且不受故障极线、故障位置及过渡电阻的影响。