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.     

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。     

邻近金属管道埋地敷设时三相电力电缆产生的电磁影响计算及分析

三相电缆与金属管道邻近敷设时,电缆会在邻近的金属管道上产生电磁耦合,对管道及工作人员的安全产生影响。为研究埋地电缆对金属管道电磁影响的特点,首先建立了单回电力电缆与金属管道的计算模型,通过将仿真结果与已有数据比较,证明了建模计算方法的有效性;其次分析了埋地金属管道感应电压的多种影响因素和影响规律;最后计算分析了实际的四回110 kV电力电缆与金属管道邻近敷设的电磁影响,对正常运行和单相短路接地时的人身和管道安全进行了评估。结果表明：电缆敷设方式、管道与电缆的并行长度和并行间距对管道感应电压影响较大;正常运行和单相短路情况下,同一因素对金属管道感应电压的影响不完全一致;合理设计埋地电力电缆线路路径可有效减小对邻近埋地金属管道的电磁影响。     

交流输电线路暂态时对邻近埋地油气管道的电磁干扰研究

对交流输电线路对管道的暂态影响进行归纳,分为线路分合闸和故障态,前者不改变线路电路结构,后者根据电路结构的不同包括线路相线接地、断线,雷击杆塔未反击及发生反击等情况。该文理论分析暂态时输电线路对地下油气管道的电感性和电导性耦合,建立不同暂态下的线路-管道等效电路。进而实例研究暂态下海西—塔拉750kV交流输电线路乌兰段对邻近埋地天然气管道的电磁影响。线路操作时对管道的电磁影响小;线路单相接地、断线接地时,管地电位最大值分别为4.3kV和12.9kV;杆塔遭受雷击和反击时管地电位峰值分别可达18.4kV和37.2kV。反击时故障相电流产生的电感性耦合部分抵消了雷电流对管道的电导性影响。对管道采用固态去耦合器的防护措施,使瞬态电磁影响降低并抑制了其传播。研究结果可为交流输电线路和埋地金属管道共用走廊的设计提供技术参考和支持。     

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。     

局部同塔输电线路的接地距离保护影响及对策

局部同塔输电线路两回线之间存在零序互感,当输电线路发生接地故障时,可能导致接地距离保护的误动或拒动。本文阐述了同塔双回输电线路的几种典型杆塔结构,计算了同塔双回输电线路线间零序互感大小,基于线间零序互感较严重的杆塔结构搭建了局部同塔双回输电线路的仿真模型,重点研究了局部同塔输电线路不同故障位置对接地距离保护的影响,并提出了相应的改进措施。通过PSCAD仿真软件验证了该方法的正确性与准确性。本文研究对局部同塔双回线路接地距离保护的改进,具有很重要的现实意义和实用价值。     

同塔双回直流输电线路的感应电压仿真研究

随着对输电能力需求的扩大,同塔双回输电技术不仅在交流输电领域应用广泛,而且在直流输电领域也逐渐得到了应用。针对同塔双回直流输电线路之间电磁耦合带来的感应电压问题,采用雷电流仿真模型、杆塔多波阻抗模型和绝缘子先导闪络模型。并建立雷电绕击故障计算模型和接地故障计算模型,对不同运行电压、导线排列方式、土壤电阻率以及排列间距等对同塔双回直流输电线路感应电压的影响进行分析,以溪洛渡直流工程为参考．研究在不同运行方式、输送功率以及加装线路避雷器情况下,同塔双回线路间的电磁耦合特性。在对溪洛渡工程实例采用ATP—EMTP进行仿真的基础上,分别对雷电绕击和接地故障2种情形下的感应电压进行计算。比较并得出了影响线路间感应电压的主要因素。     

应用纵联差动保护防止雷击同塔双回线路同时跳闸停电

为防止雷击同塔双回线路导致双回路同时跳闸(同跳)停电事故的发生,研究了采用纵联差动保护的防同跳效果。首先归纳总结了雷击同塔双回线路同时跳闸特点及继电保护现状,分析了同塔双回线路相序布置、杆塔接地电阻、杆塔高度、档距和线路绝缘强度等因素对双回线路耐雷性能的影响。然后详细比较了各保护装置在雷击同塔双回线路典型闪络故障下的动作情况,并结合实际线路定量分析了采用纵联差动保护的防同跳效果。研究结果表明,线路的两相耐雷水平曲线和三相耐雷水平曲线之间存在一个较大的"跳跃间隔";同塔双回线路中采用纵联差动保护后在雷击导致三相闪络时才会导致一回线路停电,在四相闪络时才会导致双回线路同时停电,因此与采用纵联距离和纵联方向保护相比,纵联差动保护具有更好的防同跳效果。最后,从继电保护角度提出了同塔双回线路防同跳的一些措施和建议。     

500kV同塔双回线路接地开关的选择研究

以山东某电厂500 k V同塔双回出线为依托,建立特高压同塔双回输电线路电磁暂态仿真计算模型,计算线路感应电压和感应电流,从而进行接地开关的选择。分析了线路长度、线路潮流、导线换位方式和并联电抗器对感应电压及感应电流的影响效果,为工程设计和运行提供参考。     

雷击高压输电线路对邻近输气管道的电磁影响

为研究雷击高压输电线路对邻近输气管道的电磁干扰问题,以220kV同塔双回输电线路下方并行输气管道为例,利用电磁暂态仿真软件ATP建立包含输电线路、杆塔、绝缘子、输气管道及其防护层的等效时域模型。综合考虑了雷击位置、雷电流幅值、水平间距、土壤电阻率、呼称高度、管径等因素对高压输电线路附近输气管道交流干扰的影响。结果表明:输气管道的交流干扰受落雷点的影响较大;交流干扰与管道偏离杆塔中心距成正比;土壤电阻率、管道管径、呼称高度等因素对管道的交流干扰较小。得出的结论可以为高压线路附近输气管道的敷设提供理论指导,具有一定的工程价值。     

输电线路雷击接地散流与附近管道过电压防护研究

由于传输走廊紧张,我国架空输电线路建设与输油输气管道常平行或交叉架设。“两线一地”电磁干扰问题、管道安全与防护是热门研究课题,但有关雷击输电线路时临近管道感应过电压的研究较少。文中采用电磁分析软件CDEGS建立简化的杆塔-管道模型,分别针对线路与管道的间距、地质条件及杆塔接地网结构对管道的电磁干扰影响进行仿真,计算分析输电线路杆塔迫近油气管道情况下管道防腐层雷电过电压的影响因素和防护效果,给出管道过电压防护的相关施工建议。研究结果可为输电线路及油气管道“两线一地”综合能源管廊建设和技术改造提供参考。     

基于分布式辅助散流接地网的天然气管道过电压防护

由于共建城市地下走廊,输电线路常与天然气管道并行敷设,当输电线路遭受雷击时,通过杆塔接地网向附近土壤散流会导致邻近天然气管道损耗的问题。为了研究雷击输电线路对天然气管道的具体影响,本文通过COMSOL Multiphysics仿真软件建立临近管道处杆塔辅助接地网散流模型,对比分析了杆塔辅助接地网的外延长度、面积、敷设方向、连接线数量以及土壤电阻率等因素对杆塔接地电阻和天然气管道电压峰值的影响,进而提出了基于杆塔辅助地网的管道过电压防护方案。仿真结果表明:减小土壤电阻率、增加辅助地网外延长度、面积和连线数量会降低天然气管道感应电压峰值;135°敷设辅助地网对天然气管道感应电压峰值防护效果最优。本文研究结论可为城市综合能源走廊建设提供参考。     

短时大电流入地时管道阻性耦合电压计算方法研究

交流架空输电线路与钢制埋地管道共用走廊资源的现象越发频繁,短时大电流入地时产生的阻性耦合电压将会严重加速管道腐蚀。为量化计算埋地管道阻性耦合电压,文中提出一种基于CDEGS仿真模型的计算方法。首先建立大电流入地仿真模型;其次给出工频电流接地时管道阻性耦合电压的计算方法,并分析电流幅值、土壤电阻率以及电流入地点离管道最近点的距离对管道阻性耦合电压的影响;最后给出雷电流入地时,计及频率的管道阻性耦合电压的计算方法以及基于时频转换的电压最大值计算方法,并分析雷电流幅值、雷电流入地点离管道最近点的距离、土壤电阻率以及雷电流经多杆塔入地对管道阻性耦合电压的影响。     

地下通信电缆外套金属管道与附近铺设屏蔽线屏蔽效果的比较

提出了一种同时考虑感性耦合和阻性耦合时的地下导体电磁屏蔽的计算模型,利用该模型进行了地下金属管道对其内通信电缆和屏蔽线对其附近通信电缆的电磁屏蔽计算。计算结果表明,不仅从感性耦合的屏蔽效果考虑,则金属管道和屏蔽线对地下通信电缆屏蔽保护效果基本相同;从阻性耦合影响和对防雷影响的屏蔽效果考虑,则套装金属管道的效果要优于敷设屏蔽线。     

关于输电线路耐雷水平的综合研究分析

雷击是危及输电线路安全可靠运行的主要因素,深入研究输电线路的耐雷水平对保证电力系统的安全可靠运行具有重要的工程意义。介绍了输电线路的雷击类型,分别分析了杆塔接地电阻、线路档距、杆塔高度、导线电压、杆塔波阻抗对输电线路耐雷水平的影响,阐述了输电线路常用的防雷措施：架设避雷线、降低杆塔接地电阻、增设耦合地线、提高绝缘等级,为输电线路耐雷水平的深入研究打下基础。     

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。     

大跨越特高杆塔线路防雷设计中EGM的应用

为确保大跨越特高杆塔的耐雷可靠性,在经典电气几何模型(EGM)的基础上,利用击距理论计算了线路等效受雷宽度,并利用改进的电气几何模型计算了大跨越特高杆塔线路的绕击跳闸率。计算中分析击距公式、击距系数、雷电先导入射角对线路受雷宽度和绕击跳闸率影响的结果表明,在大跨越特高杆塔线路的情况下,利用击距法计算的受雷宽度远远小于规程法所得结果,击距系数越大,线路受雷宽度越小,EGM法计算所得绕击跳闸率相应越小。计算结果可为设计线路部门提供依据。     

灭弧间隙改善35kV配电线路防雷效果的仿真计算

耐雷水平低、雷击跳闸率高的配电网是电网防雷的薄弱环节。本文为了研究HALPGD改善35kV配电线路的防雷效果,首先应用电磁暂态计算程序(electromagnetic transient program,EMTP)对安装了HALPGD的广西钦州某典型35kV配电线路的耐雷水平进行了仿真分析,分析得到在有、无避雷线情况下,1基塔、3基塔、5基塔装设HALPGD后线路耐雷水平最高可分别提高1.9倍、8.9倍和12.6倍及分别提高2.2倍、6.9倍和9.8倍;其次,基于规程法建立相应的雷击跳闸率数学模型,并结合该条线路相关参数进行计算,得出在有、无HALPGD条件下年平均雷击跳闸次数为分别为0.0742次/(100km·a)和3.668次/(100km·a),降低幅度达到97.98%,最后与实际监测雷击跳闸率数据(实际二者为0.5303次/(100km·a和4.08次/(100km·a))进行对比,分析可知计算结果与实际几乎相同。最终充分验证HALPGD一定程度上提高了线路的防雷效果。     

输电线路雷电绕击及其防雷研究

基于Whitehead电气几何模型原理对输电线路防雷提出如下建议：伸入城市的110kV或220kV线路可以不设架空避雷线,并将导线稍为抬高,以减少输电线路的成本和其电磁场对居民的影响;在保证足够安全距离的前提下,保护和种植线路下面的灌木有利于防雷;对跨过雷电活动频繁山谷的输电线路,可以另拉一条与线路平行的钢绞线作为侧面架空避雷线,以防止侧面雷击。还建议用屏蔽效率作为杆塔和输电线路防雷电绕击的指标;并按杆塔所在地面倾角的大小或不同雷电日地区选择合适的保护角塔型,使同一条线路具有基本一致的屏蔽效率。