防雷防冰灾架空地线系统方案研究

针对架空地线防雷机理与通流融冰时的"脱地"绝缘要求,提出一种新型的防雷防冰灾架空地线系统方案,该系统由具有4层(或3层)结构的新型架空地线及其辅助接地设备构成,既可解决架空地线在冬季覆冰时的"脱地"通流加热融冰问题,又能改善其防雷性能。以某220 kV架空线路为例,对其分别采用传统架空地线与新型防雷防冰灾架空地线系统,在ATP-EMTP上进行建模仿真对比研究防雷效果,结果表明:新型防雷防冰灾架空地线系统能够明显降低地线上的直击(或感应)雷过电压上升率及幅值,从而有效提高架空地线的防雷效果。此外,基于传统架空地线最小融冰电流研究结果,根据"导线外表面积相同时所需的最小融冰热容量一样"的原则,推导并给出了新型架空地线最小融冰电流计算方法。     

基于排列熵的绝缘架空地线直流融冰扰动与故障辨识

在覆冰过程中,地线脱冰容易导致绝缘地线出现短暂接地,引起直流融冰装置电气量波动,进而造成直流融冰装置保护频繁动作,影响融冰工作顺利开展。由于脱冰过程的随机性,脱冰导致的绝缘地线短暂接地会造成短时间内多次接地电阻阻值快速变化,进而引起直流融冰装置极线上电气量在接地后会发生多次扰动。而直流融冰装置具有电压低、电流数值小且稳定的特点,永久性故障一旦形成必然存在稳定的对地通路,不会在直流融冰装置极线上造成多次扰动。基于该特点,本文提出了基于排列熵的绝缘架空地线直流融冰扰动与故障辨识方法,克服了直流融冰装置输出电压高次谐波较大、扰动突变难以检测的问题,大量仿真验证该方法可靠有效。关键词：直流融冰;绝缘架空地线;排列熵;扰动;永久性故障     

超高压输电线路架空地线直流融冰试验分析

验证超高压输电线路架空地线直流融冰的可行性。以500 kV桂林变电站融冰装置为例,确定超高压输电线路架空地线融冰接线方式,在此基础上介绍线路普通地线及OPGW地线融冰的仿真建模方式和特点。通过实际应用验证了超高压输电线路普通地线及OPGW地线直流融冰的可行性。在超高压输电线路架空地线融冰试验过程中,发现地线放电间隙过小导致直流融冰装置闭锁,架空地线融冰接线方式转变困难,普通地线和OPGW地线因过电流被烧断等问题。针对以上问题提出了解决办法。     

输电线路架空地线节能接地技术

架空地线与导线之间存在电磁感应,由此带来架空地线电能损耗问题。对架空地线节能接地技术进行系统研究,提出架空地线感应电压的控制原则,区分单回、多回线路提出架空地线节能接地方式以及地线分段节距计算公式。提出地线绝缘子及间隙选型要求,给出标准大气压以及不同海拔、温度、湿度条件下间隙距离参数,对冰区绝缘子还提出了覆冰绝缘配置和直流融冰技术要求。提出多种光纤复合地线（optical fiber composite overhead ground wire, OPGW）节能接续方案,并介绍了OPGW常用金具。提出的架空地线节能接地技术已在广东电网冰区、非冰区线路中实际应用。     

地线绝缘化对500kV威甘甲线耐雷性能影响理论分析

在中重冰区地线覆冰将影响架空输电线路的安全运行,地线除冰尤为重要。直流融冰是解决架空输电线路导线覆冰的有效措施,地线绝缘化是地线能够进行直流融冰的前提条件。地线绝缘化后其电气性能必须满足正常运行、融冰运行及线路防雷等的条件。笔者以500 kV威甘甲线地线绝缘化为例,介绍其地线绝缘化的方式,及地线绝缘化后绝缘子及绝缘子间隙的电气性能;利用EMTP仿真软件对地线间隙击穿与雷电流幅值的相关性进行了分析;理论计算威甘甲线地线绝缘化前后其保护角及雷击跳闸率的变化,得出因融冰需要地线绝缘化后500 kV威甘甲线耐雷性能变化不大的结论。     

超高压输电线路融冰绝缘地线单相短路电流分析

对于重覆冰架空线路,地线直流融冰采用了全线绝缘化设计,而地线绝缘化设计将影响短路电流在杆塔和地线中的分配。地线短路电流的准确计算对分析跨步电压和地网安全有重要意义。以实际全线绝缘地线为研究对象,详述融冰绝缘地线架设方式,利用ATP-EMTP仿真软件建立全线绝缘地线输电线路模型。研究了超高压融冰地线接线系统在不同单相短路状况下的短路电流分布特征,并与未绝缘化地线相比较。研究结果表明:单相短路地线感应电压将引起融冰绝缘地线间隙击穿,融冰绝缘地线架设改变了短路电流通道回路;绝缘架设后流回变电站地网短路电流变化不大,不会对地网安全造成影响;在短路点杆塔入地电流值升高最大,需特别考虑其跨步电压问题。     

一种直流分段架空地线融冰方案的设计与研究

针对由不同型号地线组成的长距离架空地线融冰问题,提出了一种长距离多分段架空地线直流融冰方案。研究长距离多分段地线融冰中普通地线及OPGW光缆的接线方式。为满足地线融冰电流与实际需要的融冰电流保持一致,提出了一种地线设计融冰电流计算方法。最后结合桂林站直流融冰装置与黎桂线架空地线具体参数,设计了黎桂线多分段架空地线直流融冰方案,通过PSCAD/EMTDC软件仿真分析与黎桂线地线直流融冰方案的工程应用,证明了该融冰方案的合理性与有效性。     

OPGW光缆绝缘地线抽能取电技术的研究

OPGW光缆和架空地线按照绝缘地线设计和改造,对于节能和减少接地环流线路损耗以及线路融冰都是必要的。文章结合高压架空线路运行状态在线监测技术,从绝缘OPGW光缆和架空地线的感应电中抽能,给塔上在线监测设备供电,取代目前塔上不可靠的太阳能供电方式,创新设计一种架空线路节能降耗的自供电技术。     

典型500kV地线绝缘化线路耐雷性能及改造方案研究

云南省昭通地区冬季冰雪灾害较为严重,输电线路覆冰现象随之同样较为严重。为此,云南电网公司采用直流融冰技术,将架空地线与杆塔之间通过地线绝缘子进行地线绝缘来保证直流融冰的实现。但是,地线绝缘化后,由于地线保护角以及线路与杆塔的电气性能发生了变化,会导致输电线路的耐雷性能发生不确定性的变化,需要针对这种变化提出新的防雷改造方案。分析500 k V线路地线绝缘化前后反击、绕击耐雷性能的变化情况,并针对云南电网公司昭通供电局某典型500 k V地线绝缘化线路进行线路参数收集、雷击闪络风险评估等工作,进而提出相应的防雷改造方案。     

直流融冰装置地线融冰功能改造研究

简述500kV输电线路架空地线和直流融冰装置的特点,结合其特点对地线融冰功能改造进行研究,在地线融冰接线方式、融冰电流控制方面给出可行方案,并最终经工程实践得以验证.     

关于500kV线路架空地线直流融冰试验保护跳闸的分析

严重的冰雪天气时刻危及着电网的安全稳定运行,采用直流融冰技术已成为应对低温冰冻等极端天气的一种重要手段,线路架空接地故障是常见的故障之一,分析一起超高压输电线路地线融冰不成功事件的原因,对直流融冰时的架空地线故障进行快速、准确的定位具有重要意义,确保了地线融冰成功率.本文通过500kV线路地线直流融冰过程的故障跳闸,结...     

500kV超高压输电线路负荷交流融冰研究

输电线路融冰方法的研究对提升输电线路运行可靠性具有重要意义.首先,基于热传学分析了负荷交流融冰热力学特征,建立了500 kV架空输电线路JLHA3-425铝绞线覆冰模型.然后,仿真分析了施加融冰负荷电流时覆冰导线温度分布,获取了了风速、环境温度、冰层厚度对融冰电流和融冰时间的影响,并通过安双5375和安岭5376超高压...     

温升对于OPGW光单元影响的技术分析

目前光纤复合架空地线(OPGW)是电力通信网的主要形式,而OPGW尚无有效的融冰手段,OPGW光缆一旦重覆冰后有可能会断裂,从而导致电力通信通道中断,危及电力控制系统的正常运行。文章通过分析OPGW直流融冰的温升过程对光纤、纤膏及整体光单元的影响,得出OPGW融冰过程中光单元合适的控制温度,为地线融冰提供借鉴。     

Glaze ice melting on overhead power lines with controllable rectifying installations

General information on controllable rectifying installations that are used in Russia and abroad for melting of glaze ice on overhead power lines (OHLs) involving shutdown is given. There are two types of ice melting plants (IMPs): with pulse-phase control and discrete (relay) control. We develop multipurpose ice melting plants (MIMPs) with discrete control for alternate and simultaneous glaze ice melting on a three-phase OHL and insulated earth wire, as well as on multiple grounded wires induced by the overfrequency current. Calculation formulas of the admissible current were proposed. Coordination procedure of the permissible load for all elements of the glaze ice melting pattern (GIMP) is given: OHL wires, the IMP, and a power transformer. The GIMP development procedure suitable for two types of controllable IMPs and for two transformers of different powers–an already present one and recommended new one–is considered in a specific context. Conclusions about the advantages of MIMP are drawn made on the basis of comparative analysis of four GIMP variants, and recommendations on the mode of application are given.     

直流融冰技术在架空地线上的应用与研究

通过研究将直流融冰技术应用于架空地线的可行性,并于2009年8月在福泉变电站110kV福牛线上进行了现场试验,2011年1月又在同一条线路完成实际融冰,表明利用直流融冰技术对架空地线进行融冰是可行性,且效果很好。     

微气象条件下架空地线的覆冰增长

架空地线的覆冰增长危及电力系统稳定性,目前尚无有效预测方法。通过人工气候室模拟特定环境下2种型号地线的覆冰,运用回归分析法以及计算机软件编程对覆冰数据进行分析整理。得出在特定条件（气温-5～-1 ℃、雨量0～30 mm、风速1 m/s）下,随温度的降低,冰厚随雨量变化率越来越大,且呈“S”形增长。给出了地线覆冰的预测公式及曲线图,对于地线融冰、线路架设具有一定的参考作用。     

钢芯铝绝缘导线融冰传热数值分析

为消除电网覆冰灾害,对一种嵌入绝缘层的钢芯铝绞线结构进行了融冰研究,简要介绍了其在不断电情况下,利用线路运行电流实现在线融冰技术的原理。针对该导线结构,文章从传热学角度对其融冰物理过程进行了分析,建立了无重力条件下该导线融冰时的简易数学模型,推导了该导线达到融冰稳态时,导线各部分温度分布解析式,设计定制了嵌入绝缘层的钢芯铝绞线来进行融冰实验,实验结果验证了该导线融冰的有效性和可行性。     

交流短路融冰几种方式的运用

通过方式融冰和交流短路融冰技术对35kV及以下农村架空线路实施融冰,根据实际经验介绍几种交流短路融冰方法。     

基于场路结合法的输电线路附近工频磁场计算

目前架空输电线路周围的工频磁场计算主要采用模拟电流法。该法虽然简便易行,但它没有考虑地线或者屏蔽线对工频磁场的影响。本文基于电路理论和电磁场理论提出了场路结合法,可有效解决地线或者屏蔽线对输电线路周围磁场的影响。最后应用此方法对输电线路周围磁场分布的影响参数进行了仿真分析。这些参数包括：输电线路有无避雷线、相导线分裂根数、子导线分裂间距、导线布置形式及同塔双回路相序排列方式等。