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。     

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。     

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。     

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。     

架空地线的损耗特性及节能技术

随着电网规模的扩大、输电线路长度的增加,架空地线电能损耗问题日益突出.采用现场测量和仿真计算方法对架空地线电能损耗特性进行研究,得到110 kV～500 kV典型单、双回线路电能损耗定量数据及感应电流、电能损耗特性规律.在此基础上提出架空地线单点接地,地线分段、换位及导地线配合换位等多种节能接地措施,并在广东电网开展节能工程应用.分别在广东电网、南方电网实施架空地线节能工程的投资成本和经济效益表明,架空地线节能技术可大幅降低架空输电线路运行损耗,具有巨大的经济、社会效益,对于实施电网节能降耗、推进绿色电网建设具有重要意义.     

安八500kV输电线路架空地线降耗融冰接线方式的研究

为降低地线损耗,寻找合理的架空地线接地方式,结合贵州安八500 kV输电线研究了架空地线降耗接线方式。在分析地线损耗计算原理的基础上,通过电磁暂态计算软件ATPDraws建立计算模型,采用分段π型等值电路级联的方式,并借助ATP仿真模型,对安八500 kV输电线路架空地线的感应电流和感应电压进行分析,进而计算出在各种接线方式下的电能损耗。最后给出以降低超高压输电线路地线损耗为目的,同时综合考虑线路融冰和安全运行要求的架空地线最优接线方式。     

输电线路架空地线电能损耗特性测量及仿真

采用现场实测和仿真计算的方法对架空地线感应电流和电能损耗特性进行研究,实际测量广东电网多条典型110~500 kV线路架空地线损耗参数,包括地线感应电压和感应电流、沿线杆塔入地电流等,同时搭建ATP-EMTP仿真模型,对线路地线损耗进行计算。研究结果表明,仿真结果与实测结果基本吻合,该仿真模型用于研究架空地线损耗特性是可行的;架空地线逐塔接地时电能损耗较大;架空地线电能损耗大小与2条地线的接地方式、线路运行及结构参数有关。建议开展架空地线节能接地设计和应用,以大幅降低输电线路损耗。     

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。     

500kV同塔双回线路地线的感应电压电流研究

我国电力工程领域及其相关技术发展迅速,输电网架容量日益增大,高压输电线路架设两根架空地线是提高输电线路安全稳定运行的重要技术措施.但双架空地线的设计在电能损耗方面存一定问题,当每个档距间的地线逐塔接地时,架空地线间或架空地线与地之间会形成感应环流,造成较大的电能损耗.因此,随着双架空地线应用的推行,其并发问题得到越来越多的关注,已成为当代电网建设的重要研究课题.     

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.     

山区输电线路电气几何模型计算绕击率探讨

雷击输电线路的EGM理论，是基于垂直向下落雷假设。分析了高山地区500kv线路因地形复杂，同样基于均匀落雷假设，由于雷电先导移动方向不同，导致山区线路雷电绕击率升高、跳闸率增大，上述分析与实际情况相一致。分析并计算了因雷电流的幅值和雷电先导入射角，以及地面倾角变化对绕击率的影响。算例表明了绕击率的变化趋势．并探讨了影响山区输电线路绕击率的不同因素，可为线路设计和运行部门提供依据。     

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。     

改进EGM模型对特高压输电线路的适用性与验证

为了更准确地分析我国特高压输电线路雷电绕击屏蔽性能,基于我国长空气间隙放电试验数据和雷电回击观测数据,建立考虑地形条件的适应于大尺寸输电线路雷电屏蔽性能评估的改进电气几何模型(electric geometry model, EGM)并进行验证,将击距公式修正为rs = 0.13(I 2+ 40I)0.814。改进EGM模型对超、特高压输电线路三相导线的雷电绕击率计算结果与日本实际线路雷击观测数据及我国平原、山区特高压输电线路雷击模拟试验数据具有一致性,验证了改进EGM模型的适用性。采用改进EGM模型评估了杆塔型式、山坡陡度对我国特高压线路绕击跳闸率的影响。计算结果表明,采用SZ322型杆塔的绕击跳闸率高于采用SZT1型杆塔,且特高压线路绕击跳闸率随山坡陡度的增大而增大。EGM模型的修正以及计算方法的优化,对我国特高压输电线路雷电屏蔽性能的设计具有一定的指导意义。     

1000 kV特高压输电线路防绕击问题的探讨

绕击是1000 kV特高压输电线路雷击跳闸的主要原因,为探讨此问题,分析并比较了目前输电线路绕击计算方法—规程法与电气几何模型法,指出电气几何模型将雷电的放电特性与线路的结构尺寸结合起来,很好解释了线路屏蔽失效现象,用于特高压的绕击计算中,并依据电气几何模型的原理提出减小1000kV线路绕击跳闸率的措施:减小避雷线保护角、安装可控放电避雷针、架设旁路屏蔽地线。     

计及山谷深度的输电线路雷电绕击率三维EGM研究

相当多的输电线路建立在山谷之间,过去传统输电线路绕击率计算模型都没有专门针对山谷地形的研究计算,忽略了山谷独特地形显著减弱的屏蔽作用。建立了一个基于山谷深度的新型三维EGM,直接计算暴露弧面面积和保护弧面面积来研究输电线路绕击率。通过实例验证了新型三维EGM方法的有效性,并用该模型精确地证明了山谷地形是造成输电线路雷击跳闸多发原因之一。该方法摈弃了繁琐的微积分运算,主要应用于山谷地区,由于考虑到了山谷深度和地面倾斜角度,计算出的绕击率更加贴近实际地形,对工程实践具有指导意义。     

基于Monte Carlo和EGM的同塔双回线路绕击跳闸率的计算

为准确评价输电线路的耐雷性能,采用蒙特卡罗法对雷电绕击线路的随机过程进行统计计算.针对同塔双回线路的实际杆塔结构,改进了电气几何模型(EGM)作为绕击判据,考虑输电线之间的相互屏蔽作用以及雷电先导入射角,通过先导位置落入绕击区间进行绕击的判定.选取220 kV同塔双回线路的实际杆塔进行绕击跳闸率的计算,与已有算法的计算结果进行对比分析,验证了改进算法的合理性,并分析了先导入射角,避雷线横担长度,地面倾角对绕击跳闸率的影响.     

应用改进的电气几何模型分析500 kV同塔双回输电线路雷电绕击性能

利用电气几何模型(electro-geometric model,EGM)分析超高压及以下电压等级的输电线路雷电绕击性能时,因没有考虑风速以及周围植被的影响,取得的结果与运行经验不一致,针对此,提出改进的EGM,进一步分析风速的变化、击距系数对线路和绕击跳闸率的影响。结果表明:随着杆塔高度的增加,绕击跳闸率增加;当地面倾角增大时,绕击跳闸率呈非线性上升,地面倾角小于15°时对绕击率的影响不大,地面倾角大于15°时绕击率呈倍数增加;当风速小于5 m/s时,其对线路的绕击率的影响不大,当风速大于5m/s时绕击率明显增加。最后得出结论,在分析500kV同杆双回线路耐雷性能时应该考虑风速、周围植被的影响,才能使分析结果更符合实际情况。     

导线电压对电气几何模型的雷电击距的影响

使用击距描述的电气几何模型广泛用于输电线路的雷电绕击分析。由于没有考虑导线工作电压的影响，导致其分析超高压及特高压输电线路的雷电绕击概率与实际运行数据存在一定的偏差。本文采用基于电磁场理论和模拟电荷法的雷电先导发展模型模拟向下发展的雷电先导的发展过程，分析了雷电击距与雷电流、导体高度和导体电压之间的关系，提出了考虑工作电压后水平导体雷电击距的修正方法。     

输电线路防雷计算软件开发和应用

为找出雷击跳闸的原因并采取一定的改进措施,介绍了一套线路防雷设计计算软件HVC的开发和应用。该软件适合用户对新建线路的耐雷水平进行设计、校核,并可分析已有线路雷击跳闸故障的原因。软件所用算法在国家97技术规程的基础上,综合考虑了现有的各种评价耐雷水平的方法,并兼顾了计算的准确性和速度。对220 kV实际线路的演算证明计算所得跳闸率等结果与线路实际运行情况一致。     

考虑地面倾角和风速后EGM电气几何模型的参数修正

通常输电线路的雷电绕击采用EGM电气几何模型即击距法进行计算,但地面倾角和风速对线路绕击率有较大的影响。通过分析和计算,在地面倾角和风速情况下对EGM电气几何模型进行了参数修正。