电晕笼交流单根导线电晕损失的计算分析

电晕损失是导线电晕特性研究的重要内容之一。为了建立电晕笼内导线电晕损失的计算模型,将模拟电荷法应用于电晕笼内导线电晕损失计算。采用线电荷模拟交流导线,对正方型截面笼壁分别作镜像处理。当导线模拟电荷量超过起晕电荷量时,分别计算导线上每个模拟电荷点向空间发射的电荷量。考虑空间电荷的影响,计算电晕笼空间的合成电场。仿真模拟电荷发射、迁移、复合过程,计算电晕笼中空间电荷运动,计算迁移过程中电荷运动产生的能量损失。进行电晕笼单根光滑导线、单根钢芯铝绞线LGJ—300/40、单根钢芯铝绞线LGJ—400/35电晕损失测量试验。仿真结果与试验结果对比,结果基本一致。因此采用模拟电荷法能够较好地建立电晕笼内单根导线电晕损失的计算模型。     

基于电磁-热耦合模型的架空导线温度分布和径向温差的计算与实验验证

为了得到架空导线的径向温度场分布,以LGJ240/30 mm²导线为例,建立了架空线径向截面电磁-温度耦合场控制方程,采用有限元分析软件,对导线截面电磁场分布以及温度分布进行迭代计算。基于计算结果,探究了电流密度分布以及径向温度分布的规律和成因。通过设计并搭建室内大电流实验平台,对仿真计算结果进行了验证。在自然对流情况下,导线钢芯温度、铝层温度以及铝层表面温度平均误差仅为1.72%。结合IEEE Std 738-2012自然对流下径向温差经验公式,比较了所建模型的准确度。对比结果表明:计算导线径向温差时,考虑集肤效应的热源分布以及空气间隙的热传导作用,计算结果误差较小。     

间隙型导线张力和弧垂的计算方法

利用间隙导线钢芯与铝线间可以产生相对滑动的特性,在架设导线时,全部张力由钢芯承担,铝线不承受张力。由于钢芯线膨胀系数远小于铝线,因此,在同等温升下导线的弧垂远小于普通钢芯铝绞线,达到低弧垂的效果。间隙导线张力计算方法与钢芯铝绞线不同,推导出的计算公式,可在工程计算中应用。     

架空导线允许短时过负荷时间和载流量计算模型研究

利用导线短时过负荷条件下的动态热平衡方程,在对导线增加电流负荷后,计算导线最高允许温度对应的允许过负荷时间,并以广东地区夏季典型气象条件为例,对比分析了不同规格的钢芯铝绞线(ACSR)最高允许温度、允许过负荷时间、载流量增量之间的规律。     

耐热扩容铝合金导线在110kV线路上的应用

导线的允许载流量与导线线芯截面的平方根、导线允许温升的平方根成正比,与线芯电阻的平方根成反比。因此,理论上可以通过加大导线直径（加大线芯截面）、提高导线允许工作温度、降低线芯电阻三种方式来达到增容的目的。然而,加大导线直径的成本太高,很不经济;导体电阻也不可能无限制降低,故这两种方式不可行。普通钢芯铝绞线允许工作温度为70℃,耐热扩容铝合金导线可将允许工作温度提高一倍,适合用作增容导线。     

间隙型增容导线在扩容线路上的应用

间隙型增容导线是耐热铝合金导线的一种。它的高强度钢芯和合金铝股之间的特殊结构,使其耐受运行温度高达210℃。它的载流比常规同截面的钢芯铝绞线高几乎两倍,弧垂也较小。通过110kV步畔线更换间隙型增容导线工程的案例分析,它的实践应用经验可为同类案例的处理提供借鉴参考。     

钢芯铝型线绞线与钢芯铝绞线的主要性能对比

提出了导线截面利用率的概念,基于S、Z铝型线导体,给出了几种与常用规格圆线同心绞钢芯铝绞线对应的型线同心绞钢芯铝型绞线,将两者的部分基本参数和特性作了对比。结果表明:型线同心绞的钢芯铝型线绞线比圆线同心绞钢芯铝绞线的导体截面利用率约高15%,若截面积相等,钢芯铝型线绞线的直径约减小9%,其他性能几乎相同;若两者直径相等,则钢芯铝型线绞线的导体截面积、单位质量和抗拉力较大,同时直流电阻减小而载流量增大。钢芯铝型线绞线的安装可采用常规金具,具有一定的缓覆冰性能和较好的弧垂特性,将是输电线路使用中的一种重要线种。     

架空线路导线交直流电阻比的分析与研究

导线的交流电阻是在电流方向交变的情况下,由于电、磁相关因素的共同影响,在导线直流电阻的基础上增大而产生。本文就选取摩根算法,对多种钢芯铝绞线的交直流电阻比进行计算,根据计算结果分析了交直流电阻比和导线的温度、截面积、层数之间的关系。对导线的选型和经济性的比较均有参考价值。     

提高输电线路导线输送容量的一种方法

日本由于对电力需求急剧增加,获得新的线路走廊又非常困难.曾采用过一种简便提高线路输送容量的方法,就是在不改变原铁塔和绝缘子的条件下,仅将普通线改为增容导线,使线路输送容量提高1.6至2倍,已有20余年的使用经验.采用最多的增容导线有以下两种:间隙导线(GSTASR):它的导体采用耐热铝合金.允许温度比普通钢芯铝绞线提高很多很多,从而增大了允许电流.它的钢芯采用超强钢丝,钢丝与铝合金间留有间隙,并充以特殊耐油膏,以减少铝合金间与钢芯间的摩擦,又有防水和保护钢芯镀锌层的作用.这种导线在驰度和普通钢芯铝绞线相同的条件下,可使输送容量增加1.6倍.已生产170mm~2至600mm~2共6种不同截面的定型产品.采用这种导线要求用特殊的方法施工.紧线时铝合金部份应不承受张力.施工比普通导线增加约20%工作量.     

节能型扩容导线的应力及弧垂的计算

节能型扩容导线是由超高强度镀锌钢芯和S、Z形软铝型线经特殊工艺绞制而成。其最高工作温度可达到150℃，输送客量可这类似规格普通钢芯铝绞线的2倍。文中给出了该种导线的应力弧垂计算方法，并通过实例计算，展示了这种导线在拐点温度以上工作时，应力、弧垂随温度变化明显减小的优势。     

基于故障分量的配电网接地选线技术的研究

配电线路一般不经过交叉换位,线路结构参数和负荷常常是不对称的,因此在正常运行时,系统中存在不平衡的零序电流。当正常运行零序电流较大时,可能“淹没”因为接地所引起的零序电流,增加了故障信息提取的难度,影响接地选线的准确性和可靠性,而零序电流故障分量既充分包含了接地的故障信息,又能有效排除系统正常零序电流的影响,在理论分析和故障仿真的基础上,提出了利用零序电流故障分量进行接地选线的原理,仿真计算说明利用零序电流故障分量进行接地选线具有更高的准确性和可靠性,不受系统结构参数和负荷不对称的影响,可以适用于中性点不同接地方式系统的接地选线。     

高压电缆-架空线混合线路重合闸新判据

提出了基于两侧电流信息的新型电抗继电器,以及带并联电抗器线路的瞬时故障识别判据构成的全新的综合判据。新型电抗继电器利用线路两侧电流获得故障点的电流,进而利用故障点的电流作为极化构成的理想零序电抗器,由该电抗器来界定是架空线路段故障还是电缆线路段故障,与传统的基于单侧电流信息的电抗继电器相比更为精确。另外,结合带并联电抗器线路的瞬时故障识别判据,能确保带并联电抗器的混合线路在发生永久性故障时可靠闭锁重合闸,避免了重合于永久性故障对系统带来的冲击。基于上述两种判据的综合判据实现了电缆段故障及永久性故障闭锁重合闸的要求。EMTDC及RTDS实验验证了该综合判据的有效性。     

500kV线路保护两侧重合闸定值问题分析与处理

伊敏电厂伊换I线5053断路器U相电流互感器烧损,电流互感器与断路器连接母线脱落,造成U相接地故障。伊敏换流站伊换I线线路保护U相差动保护动作,5043断路器重合于故障点未能成功断开故障电流,造成5043断路器损坏。分析原因为故障线路两侧重合闸时间定值设置不当,使5043断路器未能成功断开故障电流所致。重新整定线路两侧断路器保护重合闸定值时限,使故障情况下两侧断路器保护有序配合,以避免线路故障时两侧断路器同时重合于故障而造成断路器损坏事故。     

高压输电线路电弧故障检测与定位最小二乘法新解

根据长电弧电压电流波形 ,建立了电压方波电弧的理想电压 -电流转移特性曲线和对应的电弧等效模型。对于单相接地短路故障给出了故障相电流故障分量与故障边界电流同相位的结论 ,并提出了利用高压输电线路单侧电压电流采样值和最小二乘技术对短线路及中长线路电弧故障进行检测与定位的一种时域新方法。大量故障测距数字仿真实验表明该测距算法具有较高的测距精度。     

弱电源系统的输电线路保护方案的探讨

输电线路存在弱电源系统，线路发生区内故障，由于弱电源侧系统不能提供足够的短路电流而不能启动保护，导致两侧保护不能快速跳闸甚至拒动。本分析了弱电源系统输电线路故障特征，提出弱馈输电线路保护配置宜采用纵联方向(距离)、光纤电流差动保护，尤其光纤电流差动保护利用两侧电压信息能彻底解决弱馈线路存在的问题。弱电源侧选相问题，光纤电流差动保护能很好解决，纵联方向(距离)保护需采用弱馈识别的逻辑，在弱电源侧选用突变量电压及稳态量序分量电压选相，是保证重合闸合闸成功的关键。     

带并联电抗器输电线路永久性故障判别的研究

以瞬时性故障模型为参考模型,根据已知量求取并联电抗器故障相电流,利用该求取电流与并联电抗器故障相实际测量电流之差同中性点小电抗器电流幅值比来实现永久性故障的判别。通过利用ATP仿真验证和西北电网330kV系统的故障数据验证,结果表明该方法可准确判别瞬时和永久性故障。     

同杆并架输电线路跨线故障识别元件

通过对线路发生单纯性故障与跨线故障情况下的正、负序故障分量阻抗关系和正、负序故障分量电流幅值关系的分析,提出了一种判别电力系统发生跨线故障的判别元件。单纯性故障时,正负序阻抗角相等、正负序阻抗幅值相等、正序故障分量电流幅值不小于负序电流幅值;而当发生跨线故障时,以上关系不再成立,由此便可以得到系统发生跨线故障的判据。该判别元件原理简单,动作灵敏度高,EMTP仿真和现场录波数据验证了该判别原理的准确性。     

影响输电线路长度的主要因素分析

分析了弧垂、环境温度、负荷电流等因素对线路长度的影响,计算了各因素引起的最大线长误差范围。结果表明,各种因素共同作用所引起的线长误差不超过1 km,造成的行波测距误差不超过500 m。因此在线路长度勘测误差为0时,实际线长误差对行波测距结果影响很小,不需要在测距装置运行时采取措施修正线路长度。     

高压输电线路电弧故障单端定位时域法新解

根据长电弧电压电流波形,建立了电压方波电弧的理想电压－电流转换特性曲线和对应的电弧等效模型,对于单相接地和两相短路故障,给出了故障相电流故障分量与故障边界电流同相位的结论,并提出了利用高压输电线路单侧电压电流采样值对输电线路短路故障进行定位的一种时域新方法。大量故障测距数字仿真实验表明该测距算法具有较高的测距精度。     

架空-海缆混合高压输电线路自适应重合闸方案的研究

提出了利用比率制动差动原理判别架空-海缆混合高压输电线路的故障区段判别方法,以应用于自适应重合闸。在架空线路和海缆连接处增设电流互感器,并通过通信通道将二次电流传输至混合线路两端的保护。当混合线路发生故障,保护动作后,利用线路两端电流互感器和增设的电流互感器二次电流分别构成比率制动差动判据,进行故障区段判别。若故障发生在架空线段,开放重合闸;若故障发生在电缆段,则闭锁重合闸。PSCAD/EMTDC仿真结果表明,该故障区段识别方法能够准确可靠地判别故障区段,无死区、不受故障位置和过渡电阻的影响,可提高自动重合闸的重合成功率。