同塔双回线路架空地线电能损耗影响因素分析

为降低架空地线电能损耗,用电磁暂态程序(the alternative transient program-electormagnetic transient pro-gram,ATP/EMTP)建立了输电线路架空地线感应电流计算模型,仿真分析了同塔双回输电线路的导线相序、线路电流、线路电流不平衡度、线路长度、档距、导地线的平均高度、导线相间距离和地线间距等因素对架空地线感应电流以及电能损耗的影响,得到:同塔双回输电线路同相序排列时,地线感应电流主要以地线-大地为环流回路,电能损耗最大;逆相序时,地线感应电流主要以地线-地线为环流回路,电能损耗最小等方面的结论。     

220kV同塔双回输电线路架空地线感应电流与电能损耗

同塔双回输电线路架空地线逐基接地时,架空地线的感应电流和电能损耗是值得关注的问题,目前关于架空地线损耗的定量研究较少。通过对广东某220 kV同塔双回输电线路架空地线感应电流进行了现场实测,使用ATP-EMTP程序对该线路感应电流进行仿真计算,实测值与计算值吻合较好。计算讨论了同塔双回架空线路导线相序排列方式、线路电流大小和线路电流不平衡度对架空地线感应电流和电能损耗的影响。结果表明,架空地线感应电流和线路电流变化呈线性关系,地线电能损耗与线路电流增大呈平方关系,同塔双回输电线路导线逆相序排列时架空地线感应电流和电能损耗相对最小。线路电流不平衡度越大,架空地线感应电流和电能损耗越大,控制电流不平衡度有利于降低架空地线损耗。     

单回输电线路架空地线感应电流分布规律及电能损耗影响因素研究

利用ATP-EMTP建立了某实际输电线路架空地线感应电流计算模型,经过仿真结果与实测结果的对比,验证了其可行性。基于这一模型,仿真分析了输电线路的导线电流、导线电流不平衡度、线路长度、档距、导地线的平均高度、导线相间距离和地线间距等因素对架空地线感应电流以及电能损耗的影响,为降低架空地线能量损耗,采取有针对性的防治措施,提供了技术依据。     

架空送电线路导地线应力配合临界档距计算

通过对架空线路导地线应力配合计算分析，提出应力配合临界档距新概念，能够正确判别和计算地线最大使用应力，保证导地线之间的距离满足规定要求。     

架空线路导地线斜距的检验

本文根据现行规程对导地线15℃无风时档距中央之间距S的三个检验公式进行探讨,并阐明导地线重力比差(C)和杆塔控制档距(l_n)的基本概念,简介检验导地线斜距S的图算法,以供线路设计的参考。     

特高压线路地线布置方式对地线电能损耗及潜供电流的影响

由于导线的电磁耦合作用、线路的不完全平衡换位和三相负荷的不对称性,2根架空地线之间或地线与大地之间会形成感应电流回路,从而在地线上产生电能损耗。不同的地线布置方式感应电流不同,电能损耗差别很大;架空地线的布置方式对线路潜供电流会产生一定的影响,这也决定了在模拟计算时建立仿真模型的难易。文中利用EMTP软件对特高压同塔双回输电线路不同布置方式下地线的感应电压、电流及线路潜供电流进行了仿真计算,根据计算结果,从减小电能损耗和潜供电流的角度考虑,可选出较佳的地线布置方式;在保证潜供电流计算精度的前提下,可选择易于建模的地线布置方式。     

架空地线对同塔双回高压直流输电线路离子流场的影响

直流输电线路离子流场的计算中,针对外加电压、导线半径、线路高度等线路结构参数对地表电磁环境影响的讨论已很成熟,但针对架空地线半径、位置等因素影响作用的理论分析却并不多见。为此,基于Deutsch假设,编制程序计算了双极导线垂直排列试验线路地表合成场强,并与试验数据进行了比对,结果表明一致性很好。基于三沪二回典型输电线路结构,计算了极导线4种不同布置方式下的地表合成场强以及离子流密度,选出电磁环境较优的＂＋-/＋-＂布置方式用于讨论架空地线对地表电磁环境的影响。结果表明,对于不同的输电线路高度,地表电磁环境随架空地线位置变化趋势一致,且受位置变化影响极小。因此,在线路杆塔设计中,考虑防雷要求对地线位置进行调整时,无需考虑地线位置变化对线路下方电磁环境的影响。     

基于架空地线感应电流回收利用的探讨

为寻求稳定可靠的电能,研究了架空地线感应电流回收利用的可行性,阐述了架空地线感应电流产生的原理,建立了架空地线感应电流回收利用装置的数学模型,并通过试验对架空地线感应电流回收利用装置的性能进行了论证。     

淮南～皖南～浙北～沪西1000kV交流同塔双回线路架空地线感应电压和感应电流仿真分析

用EMTP仿真计算了淮南～皖南一浙北～沪西1000 kV交流同塔双回线路架空地线感应电压和感应电流,并对架空地线上的感应电压、电流的影响因素进行分析.具体仿真计算得出大、小运行方式下不同运行状况的特高压同塔双回线路架空地线的感应电压、电流的幅值.分别仿真分析了相序排列、地导线间距、线路负荷以及绝缘地线分段长度等因素对架空地线感应电压、电流的影响.研究结论可为特高压输电线路检修与带电作业,以及感应电压、电流的利用等方面的工作提供借鉴.     

输电线路地线上安装水平侧向短针的防绕击效果分析

为评估在地线上安装水平侧向短针对输电线路的绕击保护效果,提出并建立了三维的电气几何模型(EGM)来计算水平侧向短针对导线的保护距离,总结了其安装和使用的规律。对110～500kV典型杆塔的计算结果表明:水平侧向短针具有一定的保护作用,但每根水平侧向短针的保护距离有限,其防绕击效果较依赖于安装数量;并且水平侧向短针对导线的保护距离受到导地线相对位置的较大影响,仅对部分保护角和塔头尺寸都较小的单回线路有效;而对于同塔多回输电线路,水平侧向短针无法起到实质上的防雷保护作用;此外,安装水平侧向短针后还会对地线的机械性能产生负面影响。因此可以认为,水平侧向短针的绕击保护效果有限,适用范围较窄,限制了它在输电线路防雷保护中的应用,该防雷措施还有待进一步的提高与完善。     

基于改进电气几何模型的绕击跳闸率的计算

讨论了经典的电气几何模型(EGM),在此基础上提出了3点改进建议。计算中采用IEEE推荐的击距公式,引入系数ksg描述雷击地线和雷击地面击穿强度的不同,用暴露距离计算雷电绕击率和绕击跳闸率。分析了ksg取值对计算结果的影响。利用改进的计算方法、分别计算了地面倾角、避雷线保护角和环境温度对线路绕击跳闸率的影响。结果表明,当ksg减小、地面倾角增大、避雷线保护角增大、温度降低时,绕击跳闸率增大。     

广西电网架空输电线路雷击跳闸及影响因素分析

针对广西电网输电线路雷击跳闸故障频发的现状,基于雷电定位系统的监测数据,分析总结广西电网2013年1-8月110kV及以上输电线路雷害的原因及特点,并分析线路遭受雷击与雷电流幅值、杆塔所在位置的地形地貌、杆塔接地电阻值等的关联程度.结合广西电网的实际情况,提出应对线路雷害问题的一些措施.     

混压同塔多回输电线路绕击建模与评估

建立准确合理的绕击模型以评估混压同塔多回输电线路防雷性能,进而优化杆塔结构、配置绝缘和线路设计,对提高共塔多回输电通道安全性具有重要的意义。基于电气几何原理计算绕击率,考虑多层导线与地线的相互屏蔽效应和工作电压对击距的影响,并计及雷电入射角、地面倾角、弧垂变化多项因素;基于EMTP计算绕击耐雷水平,对杆塔采用多波阻抗模型,对线路采用J.Mart模型,并使用双指数波和先导发展法对雷电流及闪络过程进行模拟,由此综合建立了混压同塔多回路绕击计算模型。最后对一种新型混压同塔六回路绕击性能进行计算和评估,给出了相应的建议。     

同塔多回线路防雷计算中的杆塔模型

为准确评价同塔多回线路高度较高杆塔的雷电性能以计算各横担上的电位,给出了同塔多回线路杆塔分段传输线模型,杆塔不同部位用不同波阻抗和不同视在波速模拟。EMTP实例仿真结果表明雷击杆塔后各横担上电位差值小于系统电压峰值,系统电压的相角将会决定闪络的相别,较精确地反映了同塔多回线路杆塔中雷电波传播的暂态过程。这是集中电感或单一波阻抗模型无法模拟的。     

500kV同塔4回输电线路绕击的耐雷性能

为研究同塔4回输电线路绕击耐雷性能,采用改进电气几何模型对其进行了分析。同塔4回输电线路导线数目多,避雷线需同时保护多相导线,因此必须通过确定雷电绕击的范围以得到绕击计算时所需的击距系数k、临界击距rsc、最大击距rsmax、年落雷次数N和雷击击距为r的概率等基本条件。在实际分析验证典型塔型的基础上建立了计算模型,改变相应参数得出绕击跳闸率n与杆塔高度hc、避雷线保护角θs、地面倾角θg、击距系数k等的对应变化关系。结果表明,n随hc增加、θs增大、θg增大、k减小而增大,采用负θs和降低hc是提高500kV同塔4回线路绕击耐雷性能的有效办法。     

同塔四回输电线路的雷击跳闸率计算方法研究

由于同塔多回输电线路在雷电性能发面与一般常规线路不同,因此不能单纯地利用规程进行计算。以330kV和110kV同塔混压四回输电线路为例,探讨了同塔四回输电线路的雷电特性计算方法。分别利用规程法和电气几何模型计算了线路的雷电绕击跳闸率,结果分析表明,同塔四回线路的雷电绕击跳闸率计算法不适合用规程法。探讨了行波法计算线路雷电反击跳闸率计算方法,确定以相交法为闪络判断依据,可得到较准确的混压同塔四回线路反击跳闸率。     

改进电气几何模型对输电线路绕击率的计算及典型故障分析

提出了改进的电气几何模型,成功地解释了用原EGM法难以解释的现场事故原因。应用改进的电气几何模型分析了输电线路杆塔结构、避雷线和导线的布置、雷电流的幅值、地面倾角对绕击率的影响。结果表明,在地形复杂的山区,大电流也能对线路造成绕击。     

基于改进电气几何模型的输电线路雷电屏蔽性能的研究

为了提高线路绕击耐雷性能,笔者研究了高压输电线路绕击耐雷性能的分析方法,对考虑击距系数K和地面倾角θ后的电气几何模型,以杆塔中心线与大地交点作参考点,推导了最大击距的计算方法,同时探讨了最大击距不存在情形下击距系数K、避雷线保护角α、地面倾角θ的关系问题,论证了可以通过平衡K、α、θ的取值而有效提高线路绕击耐雷性能。     

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。