500 kV双回路直线塔的串型组合研究

500 kV双回路直线塔主要采用三层横担、导线垂直排列的"鼓型"或"伞型"铁塔,其串型一般采用"6I"或"6V"型的单一串型,采用I、V混合型串的双回路直线塔较少。本文针对典型500 kV双回路直线塔可能采用的各种串型组合方式进行了详尽的对比分析和优化设计,得出了各种串型组合型式的优劣点以及一般情况下的优选串型组合方式,为500 kV双回输电线路杆塔设计提供了参考和借鉴。     

±1 100 kV导线覆冰断线时V串偏移及不平衡张力分析

采用V串伸入塔身布置方案,可缩短±1 100 kV输电铁塔横担长度,降低塔重并减小走廊宽度。覆冰导线断线冲击时的V串偏移量是确定V串伸入塔身布置方案的重要控制因素,准确计算覆冰导线断线动态不平衡张力可为校核线路避雷器的结构强度提供依据。在通用有限元软件ANSYS中建立了±1 100 kV线路连续7档导线-V串体系模型,采用降温法施加导线初始张力,体系阻尼以Rayleigh阻尼形式施加,假定4根覆冰子导线同时发生断裂,通过杀死断线位置的导线单元来实现断线模拟。采用非线性瞬态分析方法,分别计算了考虑子间隔棒影响前后V串偏移量及挂点不平衡张力时程曲线。考虑子间隔棒影响时,覆冰导线V串偏移量和不平衡张力动态峰值,小于设计采用的静态、无子间隔棒模型计算值,即按设计取值确定的V串伸入塔身方案及断线不平衡张力偏于安全。     

架空送电线路悬垂串横向偏斜分析

在以往架空送电线路工程建设中,直线杆塔导线悬垂串经常出现偏离铅垂位置现象.文章以实例从悬垂串因转角塔导线横担不等臂等产生的导线张力的水平分力、悬垂串及两侧导线风荷载、悬垂串摇摆角及电气距离等方面进行分析、计算,提出了解决方法.     

直线塔V型悬垂串设计的探讨与研究

目前 ,对直线塔上V型悬垂串的设计 ,设计规范和设计手册尚无完整的理论描述。本文从导线型号为LGJ 2 4 0 / 4 0型 (导线最大风偏角比LGJQ 40 0～ 70 0型的大 )的 1 1 0kV线路入手 ,比较系统地分析了V型悬垂串的设计中所应考虑的技术问题 (如挂线点的设计等 ) ,以挂重锤为切入点 ,经力学分析 ,引入“悬垂线夹摇摆角”概念 ,以区别导线最大风偏角 ,从而突破了“V型绝缘子串的夹角须大于或等于导线最大风偏角 ,才能避免绝缘子串受压”传统观念的束缚 ,摸索出一种校验V型悬垂串摇摆角的方法 ,归纳出较为重要的结论 ,使V型悬垂串的设计更加科学 ,在运行中达到可控、在控 ,也为同塔多回或直线塔同侧T接甚至超高压直线塔在缩小塔头尺寸等方面起到引导性的作用。     

220kV双回双分裂直线塔优化设计研究

提出山区大跨越段的220 kV定型双回直线塔塔头尺寸应优化设计,将V形串应用到双回直线塔(最大使用档距650 m)的上导线,塔头处避雷线对上导线的保护角可减少9.88,°档距中央避雷线对上导线的保护角可减少13.3,°从而有效降低绕击率。V形串单支复合绝缘子可比常规长300 mm,根据不平衡绝缘原理减少线路型氧化锌避雷器的安装数量。     

±800 kV同塔双回直流输电工程绝缘配合研究

随着特高压电网的不断建设,可供特高压输电线路经过的通道逐渐变得有限,线路走廊的矛盾日益突出。为提高现有输电走廊的利用效率,有必要研究±800 kV特高压线路同塔双回输电技术。对换流站电气设备和架空输电线路的绝缘配合研究认为,换流站电气设备的绝缘水平,可与以往单回线的相同。对于±800 kV同塔双回输电线工程,由于线路之间的互感作用,其参数会有所改变,对线路上的过电压水平产生一定的影响。±800 kV同塔双回输电线路采用V形绝缘子串的悬挂方式,与中国以往±800 kV单回V形绝缘子串水平排列的悬挂方式有较大的差别。分析研究表明,±800 kV同塔双回输电线工程的空气间隙,决定于操作过电压。依据±800 kV同塔双回输电线工程操作过电压仿真计算,以及±800 kV同塔双回真型塔放电特性试验研究结果,进行了绝缘配合研究,推荐了±800 kV同塔双回直流线路最小空气间隙距离。     

不同串型设计条件下的特高压交流同塔双回线路雷电性能

为准确评估1 000 k V特高压同塔双回线路在不同绝缘子串型下的雷电性能,基于电磁暂态程序(EMTP)和电气几何模型(EGM),分别对特高压同塔双回线路在"I"型、"V"型绝缘子串设计条件下的反击和绕击性能进行了仿真研究。并分析了不同的杆塔最小空气间隙距离、塔高、接地电阻、地面倾斜角对线路雷电性能的影响,提出了最佳优化设计方案。最后,结合"皖电东送"工程的设计、运行情况,对比研究了"V"串线路与"I"串线路的雷电性能。结果表明,与"I"串线路相比,"V"串线路更易出现导线对上横担放电闪络,且反击闪络率也略高,但2者的绕击闪络率相差不大。此外,"V"串线路的防雷薄弱点在于其易出现导线对上横担的放电闪络,而"I"串线路的防雷薄弱点在于其易出现导线对下横担的放电闪络。工程设计中可针对2种串型线路各自的雷电薄弱点进行防雷优化设计。     

分体式悬垂转角塔在1 000 kV双回输电线路中的应用

分体式悬垂转角塔利用悬垂串代替耐张串,在转角度数较大时,铁塔前后两侧导线张力沿转角内角方向的合力可将导线绝缘子串拉到足够的偏角,使其满足电气间隙的要求。该塔通过分塔挂线,取消了导线横担,改善了铁塔受力条件,减小了导、地线纵向荷载对塔身的扭矩;同时分体式悬垂转角塔取消了跳线串,减少了绝缘子数量,简化了塔头间隙设计,便于施工和运行维护。考虑到分体式悬垂耐张塔是一种新塔型,不能完全取代耐张转角塔的功能且缺少施工运行经验,1 000 kV特高压交流工程中推荐分体式悬垂转角塔与耐张转角塔交叉使用,以达到延长耐张段长度、节约工程造价的目的,并为未来推广应用积累经验。     

特高压同塔双回路转角耐张塔雷电绕击防护

我国特高压变电站进线段同塔双回转角耐张塔采用刚性跳线,使得地线对跳线端部的保护角偏大,可能增加转角耐张塔的雷电绕击风险。为降低雷电绕击对变电站设备安全的影响,建立了特高压同塔双回路耐张转角塔雷电绕击先导发展3维模型。通过计算分析地线、跳线和导线最易产生上行先导的位置,获得了不同线路转角和地线横担长度时,刚性跳线的最大绕击电流和绕击闪络率。结果表明:只需控制地线对相邻档距导线的保护角满足≤–5°,即可保证刚性跳线单回闪络率满足≤0.1次/(100km·a)的要求,而无需对刚性跳线端部的保护角进行控制;SJ322P型杆塔外角侧地线横担长度可由电气几何模型推荐的36 m减小至28 m,内角侧地线横担长度可由27 m减小至25 m。相关分析结论已应用于1 000 kV锡盟—胜利特高压交流输电工程线路防雷设计。     

输电线路杆塔中心位移的精确计算方法

输电线路杆塔受挂点位置、横担宽度和长短担的影响,如果铁塔中心与线路中心桩重合,会造成实际导线位置偏离理论位置,导致与其相邻的直线塔悬垂串倾斜。通过分析挂点空间位置,采用最小二乘法理论精确计算杆塔中心位移。     

1 000 kV交流双回路单柱组合耐张塔型式规划

针对在1000 kV交流特高压双回输电线路中使用鼓(伞)型耐张塔的不足,设计了一种全新的耐张塔型——单柱组合耐张塔,其特点是分塔挂线、无导线横担、水平布置跳线、灵活性好、施工方便等,与鼓(伞)型塔相比,在杆塔高度、塔重、横担长度、跳线等方面的技术经济性较为优越。最后提出了该塔在电磁环境、跳线、防雷等设计方面需要进一步探讨的技术问题。     

Surge impedance of independent transmission towers characterized by the direct method

Measurement of the surge impedance of a transmission tower by the direct method is studied with the help of NBC-2. The arrangement of the measuring wires in the experiment influences the result, and it is possible to correct the measured tower surge impedance to that for a standard arrangement with a vertical current injection wire and a horizontal voltage measuring wire. By reviewing various experimental results in this way, it is concluded that an independent double-circuit transmission tower has an impedance of about 150 Ω with the traveling wave speed in the tower being equal to that of light. This value can be applied to the case of a direct lightning hit on the tower top, regardless of the type of lightning, upward or downward. © 1998 Scripta Technica. Electr Eng Jpn, 122(4): 17–24, 1998     

大型“二拖一”燃气-蒸汽联合循环机组仿真机的研制与开发

系统介绍了M701F型“二拖一”燃气-蒸汽联合循环机组仿真机的研发背景、硬件配置;阐述了以CyberSim图模库一体化通用仿真支撑平台为核心的仿真支撑系统的技术特点、软件构成以及燃气轮机数学模型。利用该仿真系统实现了“二拖一”燃气-蒸汽联合循环机组全工况实时仿真。测试结果表明,燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机及发电机等模型精度均达到了仿真机设计要求,且具有良好的静态精度和正确的动态响应特性。该仿真机除了可对运行人员进行培训外,还可用于电厂控制策略优化及运行方式分析与研究。     

±800 kV同塔双回输电线路十字组合角钢塔承载力真型试验

SJ30102十字组合角钢塔是我国第1基±800 kV直流特高压双回路真型试验塔,塔总高75.5 m,塔重176.8 t。SJ30102试验塔顺利通过了大风、安装、覆冰、断线等7个工况的荷载试验,45°大风超载工况下,加载至设计荷载的134%时,十字组合角钢受压失稳破坏。试验结果表明：主材轴力计算值与试验结果相吻合,计算模型合理;考虑填板布置形式的十字组合角钢稳定承载力计算值与稳定应力实测值吻合较好,计算方法合理准确,DL/T 5154—2012关于十字组合角钢稳定计算方法过于保守;一字型填板布置形式,能够减轻塔重约3%,填板及螺栓计算方法安全可靠;十字组合角钢主材与斜材的新型连接形式,能够提高2个分肢角钢的协同工作性能,受力均匀性较好。     

"预约/随需"充放电服务模式下电动汽车聚合商服务策略

现有充放电服务模式研究中,电动汽车聚合商大多依托用户时移灵活性进行充放电引导,未从用户入网规律性角度考虑。基于此,文章提出“预约/随需”充放电服务模式,以服务预约的方式提前锁定入网规律性用户的充电需求,从而提升电动汽车聚合商的引导效果。首先梳理了“预约/随需”服务业务流程;其次从用户服务角度出发,综合经济影响及便利影响两方面,以最大化用户效用为目标,构建各类用户的最优服务购买策略,分析用户购买意愿;最后从电动汽车聚合商的角度出发,构建基于效用的用户服务选择行为分析模型,帮助其把握不同用户选择的影响,并模拟主从博弈过程进行定价寻优,构建价格引导策略。算例结果表明,相较于现有单一服务模式,“预约/随需”服务模式不仅提升了用户服务质量,而且也节约了电动汽车聚合商的购电成本。     

针对甘肃电网的高载能企业参与可再生能源消纳“荷-网-源”协调控制

随着中国可再生能源基地建设的快速推进,由于传输容量限制、调峰能力不足、备用不足等原因引起的弃风、弃光问题日益严峻。针对可再生能源的消纳问题,分析了负荷侧的高载能企业的调控特性,结合高载能企业的经营现状,分析得出高载能企业具备参与电网调节、增加可再生能源消纳的能力,提出了考虑高载能企业的“荷-网-源”协调控制的思路,建立了考虑高载能企业隐私的分布式调度的闭环协调求解模型,并通过算例初步展示了“荷-网-源”协调的效益。     

“W”型火焰锅炉炉膛压力保护系统综合优化措施

阳城6×350 MW机组“W”型火焰锅炉因煤质原因导致炉内结焦、掉焦现象严重,多次引起炉膛压力保护动作触发主燃料跳闸,严重影响了机组的安全稳定运行。通过对炉膛压力保护动作曲线以及对炉膛压力取样系统、保护系统和调节系统存在的问题进行分析研究,介绍了结合现场实际条件制定的优化措施以及措施实施后取得的效果,对同类型锅炉解决相似问题有一定的借鉴作用。     

基于有限元方法的1 000 kV级特高压交流线路耐张串均压环优化设计

特高压输电线路绝缘子串电压分布极不均匀,均压环的优化设计对于改善绝缘子端部场强和改变电压分布具有重要意义。应用三维有限元法分别对1000kV特高压交流线路两联、三联和六联耐张串进行了电场计算,计算中考虑了杆塔、导线对电场分布的影响。通过不同屏蔽深度的均压环对电压分布影响的讨论和4种不同形式均压环的对比,建议1000kV特高压交流线路耐张串采用管径为120mm的跑道环,圆形部分中心径为1000mm,联接距根据绝缘子串中心间距决定,放置在第3、4片绝缘子之间。     

六边形输电塔体型系数与风荷载计算

六边形塔结构型式较少应用于输电塔,其体型系数仍按照四边形塔体型系数进行取值是否合理有待研究。为此,对2种不同填充率六边形角钢塔架进行了刚体测力风洞试验,研究了0°~120°风向角范围内塔架体型系数μ_sθ随风向角的变化规律,分析了六边形塔与四边形塔体型系数差异对塔身风荷载计算的影响。研究表明,风轴下六边形塔体型系数以60°为一个周期,体型系数最大值出现在10°和45°风向角下。在准确测定六边形塔体型系数的前提下,传统的四边形塔身风荷载计算方法仍然适用于六边形塔身风荷载计算。但在0°~15°风向角范围内,按照规范提供的体型系数计算六边形塔身风荷载偏于危险。