交流特高压输电线路空气间隙的选择

为适应我国交流特高压输电工程建设的需要,研究影响线路安全运行和造价的空气间隙取值,具有重要意义。采用基于我国超高压电网运行经验证实科学合理的绝缘配合原则与方法,研究论证了我国ACUHV输电线路空气间隙的建议值。对于操作过电压间隙,在我国首次采用与特高压电网实际长波头操作冲击电压相适应的放电电压的特性数据通过绝缘配合的统计法来选取。利用该方法,经过计算获得线路每操作1次线路上多个间隙中至少有1个闪络的次数(风险率),并考查其是否满足预期值来选择间隙距离。经研究对塔头尺寸起决定作用的塔窗中V型绝缘子串操作过电压要求的空气间隙,在海拔高度500、1000和1500m时分别选择为6.7、7.0和7.3m。所得结果与国外类似工程作了比较,表明是科学可行的。     

特高压GIS现场工频耐压试验与变频谐振装置限频方案原理

对于特高压GIS现场工频耐压试验，工频谐振装置的现场适应性问题以及变频谐振装置的工频严格性问题将更为突出。通过对试验频率范围进行分类和探讨，指出在试验工频(45~65Hz)范围内，耐压试验具有工频严格性，并在此基础上，提出变频谐振装置限频(限制频率范围)方案原理：通过在试验工频范围内调节频率实现试验回路的调谐，并配置并联电容器以并入或不并入两种不同方式来扩大对试品电容的调谐范围。同时为简化试验装置，提出特高压GIS现场工频耐压试验方案的基本原则：通过合适的试验设备及参数配置，将试验频率限制在试验工频范围内或尽量将其限制在试验工频附近的一定范围内。     

基于线性拟合和差值补偿的跳线计算方法研究

以最小二乘法线性拟合和差值补偿法为基础,对1000 k V单回路特高压交流输电线路跳线设计方法进行优化,提出一种新的跳线安装设计方法,简化了跳线安装设计流程,避免了常规“穷举算法”中因输电线路杆塔尺寸、转角度数、绝缘子串长度、绝缘子串倾斜角等边界条件变化产生的“逐塔逐相”反复计算,有效提升跳线设计工作效率和设计质量。     

1100 kV GIS关键技术研究

为满足我国特高压交流试验示范工程对开关设备的技术要求,国内高压开关制造企业在引进消化国外1 100 kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)制造技术的同时,立足自主创新,通过联合研发设计、合作生产和国内制造的方式进行了特高压开关设备的研制和生产,全面掌握了特高压开关设备的核心技术、制造工艺和装配技术,圆满完成了向特高压交流试验示范工程的生产供货和安装调试任务,安全可靠地实现了投运。在设备的国产化研制过程中,根据1 100 kV GIS的研制基础、技术参数及性能结构,使用多种分析计算方法,主要对1 100 kV断路器的开断系统、绝缘系统、电阻热容量、大功率操动机构,高机械性能,隔离开关的抑制操作过电压结构,在线监测系统等的关键技术进行了分析研究。通过以上关键技术的研究,并对1 100 kV GIS整体绝缘水平、通流能力、电阻热容量、电阻断口、在线监视系统等方面进行了参数提高和再创新。通过该项目的实施,促进了我国大型高压气体绝缘设备的国产化进程,提高了我国特高压输变电设备的国产化制造能力。     

调频式谐振特高压试验电源最优PWM波形分析与实现

针对新型调频式谐振特高压试验电源(UHV frequencytuned resonant test power supply,UHV-FTRTPS)输出信号频率较宽,不易获得最佳波形这一问题,提出了一种新的特高压试验电源方案。在167～300 Hz高频率段,采用同步正弦脉宽调制(sinusoidal pulse-width modulation,SPWM),把载波比N的数值选择与输出滤波器本身结构相结合,得到合理的最佳N值和滤波器最小视在功率。同时,在30～167 Hz低频率段,采用特定次谐波消除方法在线计算各开关角度,消弱低次谐波,把低次谐波转移到高次谐波,以利于输出滤波器滤除。最后,在输出滤波器电容上串联1个虚拟电阻,在不增加硬件及不改变输出滤波器结构的基础上,从软件控制方法上来增强其阻尼性,使之更好地滤除高次谐波。仿真及试验结果验证了该方案的正确性和有效性,对新型特高压试验电源的工程应用及产品化具有一定的指导和借鉴作用。     

特高压交流输电线路潜供电弧的抑制措施

为限制潜供电流和恢复电压值从而使特高压输电线路发生瞬时性故障后单相自动重合闸能可靠重合,利用电磁暂态仿真程序ATP/EMTP,计算了在加装快速接地开关（high speed grounding switch,HSGS）和中性点小电抗2种方式下浙北—上海特高压交流同塔双回输电线路产生的潜供电流和恢复电压,并对计算结果进行了分析。结果表明这2种方法都能有效抑制潜供电流和恢复电压,但加装快速接地开关（HSGS）多用于输电线路不完全换位且短输电线路;中性点小电抗适用于全线均匀换位运行方式的输电线路;中性点小电抗的最佳取值为500mH。     

特高压交流输电线路中相绕击模拟试验研究

特高压交流输电线路ZBS2型酒杯塔的两地线间距大,因此研究其中相雷电屏蔽性能十分必要。文章采用按63﹕1的比例缩小的线路模型,考虑导线电压,使用更能逼近自然雷电的操作波进行了大量的冲击放电试验,得出了中相绕击的最大高度。根据文中的试验结果可知,换算出的中相临界绕击电流小于耐雷水平,验证了分别采用电气几何模型方法和先导模型方法得到的计算结果的正确性。试验结果还表明,ZBS2型杆塔线路中相有绕击的可能性,但不会导致闪络。     

山区特高压交流输电线路用边坡塔的设计

雷电绕击是特高压线路发生故障的主要原因,特别在山区走线时由于雷电活动频繁,大地屏蔽作用差,雷击跳闸率更高。为降低特高压线路雷电绕击跳闸率,提出一种适用于山区特高压交流单回输电线路的边坡塔。与常规酒杯塔相比,边坡塔将两相导线横担布置在下山坡侧,降低了下山坡侧导线对地高度,通过电气几何模型法计算得出绕击跳闸率大大降低;同时通过结构受力分析、电磁环境比较、工程造价对比,表明了边坡塔的多方面优势,该塔型适用于多雷山区特高压单回路输电线路,为山区特高压交流线路的防雷设计提供参考。     

特高压线路施工新技术的应用

1000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程是我国首个特高压输电工程。针对特高压施工中基础混凝土方量大,铁塔高、大、重,采用8分裂导线等特点及难点,文章对特高压线路施工中的新技术、新工艺的进行了总结,包括：采用商品混凝土进行基础混凝土施工、采用900 mm× 900 mm×40 m钢抱杆以内悬浮外拉线的方法组立铁塔、采用自平衡塔式起重机组立耐张塔、采用飞艇展放导引绳等,可为今后的特高压建设提供参考。     

确定特高压交流跨区电能交易中计划综合网损率的新方法

针对现行特高压交流输电交易线损管理及交易结算中综合网损率采用单一固定值的不足,提出了一种确定计划综合网损率的新方法。该方法以特高压交流输电线损理论计算为基础,拟合综合网损率与输送功率的原始曲线关系,再利用根据关口电量统计数据计算得出的综合网损率实际值与输送功率的关系拟合曲线对原始曲线进行几何平均修正,最后依据修正曲线函数关系式来确定计划特高压交流综合网损率的数值。特高压交流跨区电能交易的实例应用分析表明:该方法简单易行,准确性高,可使特高压交流综合网损率计划值更加趋近于实际值,极大地提升了交易结算的公平性。