±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。     

±1100kV直流输电线路基础选型设计

针对特高压输电线路工程"点多线长、地质复杂多变"的特点,介绍了我国输电线路杆塔基础工程的选型原则,并结合某±1 100 k V特高压直流工程的实际情况,介绍了硬塑粘性土与岩石地基两种地质条件的铁塔基础选型设计方法,为今后各种地质条件的基础设计积累了经验。     

±500kV线路避雷器用在直流线路防雷中的运行分析

安装直流线路避雷器是提高直流输电线路耐雷水平、降低其闪络率的重要措施。以国网电力科学研究院研发的挂网在±500 k V宜华直流线路用复合外套带串联间隙金属氧化物避雷器为研究对象,简要探讨了该类型避雷器的主要性能,并从避雷器挂网运行后的安全风险、电晕情况、避雷器伞裙及金具锈蚀等方面进行了可靠性分析,同时重点对比研究了挂网前后该结构完整±500 k V直流线路的跳闸情况。结果分析显示:该类型避雷器在挂网运行中未发生频繁跳动情况;未发现放电电极和线路金具有明显电晕噪声;未发现避雷器对线路电场分布产生不良影响;避雷器外绝缘和电气连接部分结构完整;多雷雨季所安装避雷器的直流线路未发生雷击跳闸事故,与以往同期相比,雷击跳闸次数降为零。由此表明:该类型避雷器具有良好的电气特性和机械特性,且防雷效果显著,由此可为大规模推广应用该类型避雷器、提高直流线路的耐雷水平提供运行经验支持。     

±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。     

±500kV直流线路避雷器在江城线的应用

对±500 kV江城直流输电线路雷击跳闸情况进行统计分析,发现在山区、雷电活动频繁或土壤电阻率较高地区,防雷效果并不理想,雷击故障风险依然较高,结合江城线线路走廊2011~2012年平均地闪密度图和雷击跳闸情况,采用差异化防雷选择原则,选取5基杆塔进行安装,经过雷雨季节,防雷效果较好。     

±500 kV江城直流线路绝缘子损伤原因分析及对策

对2008年初冰灾中±500kV江城线瓷绝缘子闪络、断串原因进行了调查、分析,重点对相关电气、机械性能进行试验研究。基于运行经验和试验结果,分析认为是线路覆冰大大超过了线路设计标准,导致绝缘子长期承受过负荷出现损坏,并建议将冰灾区域运行中易击点和易击段的瓷绝缘子更换为复合绝缘子,其他区段应加强运行监视和检测。     

±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。     

500kV输电线路绝缘设计分析

主要针对500kV输电线路绝缘设计展开深入研究,对半波输电线路绝缘设计、半波输电线路绝缘稳定性、输电线路绝缘配置分析等内容进行分析,详细论述了500kV输电线路绝缘设计方法,以期不断提高500kV输电线路的绝缘设计水平。     

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。     

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。     

强震下±500kV直流输电塔-线体系的响应机制研究

塔-线体系强震下的耦联机制一直是高压输电线路抗震研究的关注热点,本文以高烈度地区的某典型耐张段为例,通过精细的空间有限元建模与非线性动力计算,对比分析了罕遇地震下考虑导线地震动张力的耦联工况与只考虑导线自重下静张力的非耦联工况的时程。从塔顶位移、地震剪力和薄弱杆件应力响应幅值三个方面,提出了地震耦联效应系数作为耦合作用机制的量化指标,研究和揭示了垂直线路方向、顺线路方向和竖向地震作用下,塔-线地震响应的耦联机制。为输电线路支撑杆塔的抗震设计及相关电力设施抗震规范修订提供了数据基础和参考依据。     

±800 kV直流输电线路正极性侧带电作业电位转移放电特性研究

为明确±800 kV直流输电线路带电作业电位转移放电特性,考虑强电场作用下粒子产生、运动和消散过程,构建了基于流体力学理论的电位转移流注放电模型,计算并分析了放电过程中的电场强度、流注发展速度和电流密度随时间的变化规律,以及不同转移距离下的放电电流。结果表明:在电位转移放电过程中,随着放电时间的增加,流注头部电场强度减小、流注发展速度加快、电流密度增大;电位转移棒与导线间的放电电流随着电位转移距离的减小而增大;确定了±800 kV输电线路在正极性导线侧带电作业时最佳电位转移距离为0. 45 m左右。     

500kV输电线路窄基钢管塔有限元分析

利用有限元软件Midas,对工程使用的一基500k V双回路窄基钢管塔建立了有限元模型,进行杆塔振型、次应力以及P-Δ二阶效应分析。分析结果表明主材长细比越大,主材次应力影响越小。总结了若干设计要点,进一步完善高电压多回路窄基钢管塔的设计和应用。     

500kV输电线路拉线门型塔屈曲分析

500kV输电线路LM21拉线门型塔,在运行中该塔拉线点处塔身腹材严重变形。应用有限单元法对该塔的不同荷载工况进行了屈曲分析。结果表明,在覆冰荷载和导线不平衡张力荷载下,该塔横担下边框拉线连接处腹材屈服。分析后通过简化真型塔试验验证了计算结果的正确性。最后对铁塔进行了改进验算,将横担下边框腹材规格由80mm×80mm×6mm改为120mm×100mm×14mm时,铁塔强度满足设计要求。     

500kV输电线路复合绝缘子断裂事故分析

近几年来复合绝缘子在我国的输电线路中得到了广泛的应用,因其自身具备着较多的应用优势在我国各个地区已经实现了广泛覆盖。经调查目前在我国国内挂网线路中已经达到了近800万标准支绝缘子,符合绝缘子的应用,对于我国的电网输配电来说,有效地提高了电网设备的防污效果。基于这一背景国内的相关市场为了迎合电力企业的需求大力生产符合绝缘子,虽然持续几年的生产和应用,复合绝缘子的质量和运行水平都得到了稳定性的提高,具备着安全可靠的应用条件,各方面都以发展成熟,但是复合绝缘子芯棒断裂的事故偶有发生,对于电力系统来说,一旦复合绝缘子芯棒断裂那么电力系统的配电安全运行将会受到较为严重的影响。     

500kV输电线路精确故障定位技术研究

高压输电线是电力供应的基础,而500kv高压输电线路是我国电力系统中最为重要的组成部分之一,担负着稳定传送电力以保障社会生活与生产所需的重任,其稳定运行对于社会经济的稳定运行影响较大。然而,由于输电线路分布较广,线路较长,地理环境不一,因此容易发生故障导致电力供应受到影响,对人们生活和社会生产带来巨大的损失。因而,如何快速确定故障点并及时加以处理是保障电力系统正常运行的关键。本文即对此进行分析,并重点分析故障测定技术。     

高海拔地区±500kV换流站直流侧雷电过电压分析

我国"西电东送"工程中大量采用了直流输电方式,而西南地区高海拔、多山区的特点将对输电系统的绝缘配合提出更高的要求。为研究高海拔地区直流输电系统的雷电过电压特性,采用PSCAD/EMTDC仿真软件对溪洛渡工程中±500 kV昭通换流站直流侧的雷电过电压进行了计算和分析,模型考虑了海拔和山区地形的影响,根据换流站直流侧反击和绕击雷电侵入波过电压的计算结果,得出高海拔地区换流站直流侧的雷电过电压特性,为优化换流站雷电防护提供参考依据。另外,对绕击侵入波过电压,着重比较了绝缘子串临界不闪络对应的雷电流幅值与EGM模型计算的最大绕击雷电流幅值下设备的过电压,发现按照传统方式以最大绕击雷电幅值计算设备的最大过电压可能会丢失过电压水平最严重的情况。     

500kV交、直流输电线路鸟啄损坏复合绝缘子统计和分析

对河南、湖北、浙江三省500kV交、直流输电线路运行复合绝缘子鸟啄导致损坏的情况进行了调查统计,认为鸟啄绝缘子的主要原因与鸟增多,线路是否带电运行,均压装置的设计是否合理,绝缘子串型,绝缘子颜色和气味等因素有关。建议将复合绝缘子均压装置改造为防鸟粪式均压装置,并在鸟害严重区的线路杆塔上安装驱鸟装置。复合绝缘子制造企业应调整硅橡胶配方,运行部门可采取在投运前将绝缘子包裹的方式来保护复合绝缘子。     

±500kV直流复合套管雨闪事故分析及预防措施研究

雨闪在我国直流外绝缘事故中所占比重十分突出。分析了一起±500 kV直流复合套管雨闪事故,通过对事故原因进行剖析,找出了直流套管外绝缘设计存在的不足,从优化外绝缘设计和加装辅助伞裙等方面提出了预防雨闪措施。针对在复合硅橡胶外绝缘基础上加装辅助伞裙实例较少的情况,对辅助伞裙设计及安装技术进行了研究,介绍了新的螺旋辅助伞裙结构设计、材料性能、模拟试验、安装方法和工艺,为高压直流输电系统的直流设备外绝缘设计和防雨闪技术提供了借鉴经验。