碳纤维复合芯导线在500 kV新建线路中应用的技术经济分析

为研究碳纤维复合芯导线在500 kV新建架空输电线路工程中的应用前景,以500 kV典型单回交流线路为案例,针对常规630 mm2铝截面钢芯铝绞线,按照等载流量的原则,选取360~450 mm2铝截面的3种碳纤维复合芯软铝型线,计算对比分析碳纤维复合芯导线的载流量、弧垂特性、覆冰过载能力、负荷特性和摇摆角情况,比较各参选导线方案的初投资,采用年费用法分析参选导线的经济性,通过计算得到碳纤维复合芯导线的临界价格,总结碳纤维复合芯导线经济性方面的优势。     

500kV线路导线选型探讨

为合理选择500kV线路导线,以500kV线路中常用的500mm(2)截面导线为例,通过列表分析计算的方法,对导线的机械特性、电气特性以及综合造价进行对比.经过比较,计算条件下LGJ-500/45导线性价比最高,最终选定为推荐型号.由此表明500kV线路导线选型需要兼顾技术性、经济性等各方面因素,综合评估后再择优选取.     

高海拔下特高压交流同塔双回输电线路导线电晕损失研究

针对目前我国特高压交流同塔双回输电常用的8×LGJ-630/45导线,基于在西宁市平安县(2 200 m)搭建的特高压电晕笼,系统的研究了8×LGJ-630/45导线在干燥、中雨(6 mm/h)、大雨(12 mm/h)及湿导线的条件下的电晕损失,首次获得了实际高海拔点8×LGJ-630/45导线的电晕笼电晕数据。并以1 000 kV特高压交流同塔双回输电工程典型塔型为例,通过有限元计算软件仿真计算电晕笼内导线和实际线路导线表面电场强度,采用电晕损失等效法,计算了在高海拔地区导线的电晕损失,获得了同塔双回输电线路的电晕损失数据。为我国将来在高海拔地区建设特高压交流输电线路导线选型提供了参考依据。     

±660kV直流输电线路的导线选择

导线选型是超高压输电线路设计的关键技术之一,对线路的输送容量、传输性能、电磁环境以及输电线路的技术经济指标都有很大的影响。为经济合理地选择导线截面、导线结构和极导线布置,针对9种±660 kV直流输电线路的导线方案,采用广泛使用的计算分析方法,从电流密度、电场效应、电晕损失、无线电干扰及可听噪声等方面阐述各种导线方案的电气特性,并采用最小年费用法对导线方案进行经济性比较,确定宁东—山东±660 kV直流输电线路的极导线结构方案。建议在2 000 m以下的低海拔工程中,双回路采用6×LGJ-630/45导线方案,分裂间距45 cm;单回路采用4×LGJ-800/55导线方案,分裂间距45 cm。     

提高自然功率的大分裂间距导线排列及其电磁环境

为提高500kV输电线路输送能力,对大分裂间距输电线路进行了研究。计算结果表明,增大导线分裂间距,可显著减小线路波阻抗、提高自然功率,但同时会使导线表面电场强度增加。为了抑制相导线最大场强,给出了适用于工程应用的导线排列优化方法,优化后的输电线路无线电干扰和可听噪声可降低2～3dB。基于我国500kV线路常用的猫头塔、酒杯塔的计算结果表明,在满足电磁环境限值的条件下,使用6×LGJ-240导线的优化排列大分裂间距线路比常规线路自然功率提高30%,而使用4×LGJ-500导线方案也可提高近20%。     

1000kV交流输电线路导线截面选择研究

首先分析了1000kV导线选择特点及国内外研究现状,提出了特高压导线截面选择原则,进而以晋东南-荆,门1000kV交流输电线路为例,系统阐述了特高压导线截面选择原理。经潮流计算分析,提出额定输送容量5000MW等系统要求,在此基础上,由经济电流密度计算初步确定8×400、8×500和8×630三种比选导线截面。对各种导线截面方案,进行了导线长期载流量、无线电干扰水平、可听噪声计算,以及计及电晕损耗的年费用计算等多方面的技术经济指标分析比较,最终提出晋东南-荆门1000kV交流线路导线截面选择的推荐意见。     

1000kV与500kV交流同塔输电线路的电晕损耗仿真及试验分析

为了获得双回1 000kV与双回500kV交流同塔多回输电线路雨天电晕损耗的数据,开展了试验及仿真计算研究。采用有限元方法对电晕笼内和华东地区拟架设塔型的导线表面电场强度进行了计算;应用光纤数字化电晕损耗测量系统对电晕笼内4×LGJ-630和8×LGJ-630导线分别进行了干燥和淋雨条件下的电晕损耗测量;采用电晕损耗等效方法计算了淋雨条件下拟建塔型的电晕损耗。结果表明:干燥条件下,电晕笼内的4分裂导线和8分裂导线分别在施加电压为350kV和400kV时全线起晕;而在大雨条件下则没有明显的全线起晕拐点。计算得到双回1 000kV与双回500kV线路在大雨下单位长度(1km)电晕损耗分别为300.99kW和80.92kW。     

辽南电网冰厚调整对500kV线路投资的影响分析

2017年国网辽宁省电力有限公司对电力系统冰区分布图进行了修正,将辽南地区影响500kV高压输电线路设计的50年一遇覆冰厚度标准由10 mm提高至15~20 mm。该文对现有辽南地区500kV主干线路导线形式及杆塔应用等情况进行了总结,以《国家电网公司输变电工程通用设计110(66)~500kV输电线路分册》相关杆塔模块为计算基础,对覆冰厚度调整前后塔重及基础混凝土量的变化进行计算分析,得出了覆冰厚度调整对辽南电网500kV线路本体投资的影响范围值,供后续新建工程参照。     

220kV银张线重冰区导线选型

为了合理选择220 kV银盘水电站送出线路重冰区导线,先从系统输送容量入手,确定输电线路导线分裂根数、间距及截面,再从重冰区输电线路设计的特点出发,通过对常见的3种钢芯铝绞线(GB/T1179—1999)的机械强度及过载能力、铝部应力、弧垂特性、耐振性能、荷载条件以及经济性等方面进行比较分析,重点分析了不同钢芯截面的导线在重冰区的技术经济特性,最终推荐银盘水电站220 kV送出线路20 mm冰区段导线选用2×LGJ-630/55,通过较为系统的导线选型分析,为重冰区高压架空输电线路导线选型、校核探讨了一套方法。     

特高压直流输电线路电磁环境及对地距离探讨

±800kV上海庙—山东及±800kV锡盟—江苏特高压直流线路工程采用8×1 250 mm2导线,这在特高压直流线路工程中尚属首次。通过计算±800kV直流线路在不同分裂根数和导线截面下的无线电干扰、可听噪声、地面合成及标称电场强度、离子流密度等电磁环境效应,并对比分析电磁环境效应随导线截面及分裂数的变化规律;依据电磁环境限值要求和计算结果,结合以往工程由电磁环境决定的导线对地距离取值,推荐±800kV特高压直流线路在采用8×1 250 mm2导线下的对地距离取值,为工程设计提供依据。     

500 kV增容导线在核电机群出线段的应用

阐述了秦山500 kV联合开关站3.52 km出线段增容技改的必要性,详细分析了用4×AF（SZ）S4A-400/45增容导线替换4×LGJ-400/35导线的可行性,充分论证了该增容导线与新建的秦由5415/秦拳5416线4×LGJ-630/45导线接轨的参数匹配性。该增容改造方案为经济发达但线路走廊资源紧张地区提升电力输送能力,提供了可借鉴的经验。     

直流融冰试验中四分裂导线收缩现象有限元分析

为预防导线粘连带来的危害,研究典型500 kV输电线路四分裂导线在直流融冰试验时的子导线收缩现象,根据3维有限元法对分裂导线LGJ-4×400/35与450 mm×450 mm方型阻尼间隔棒进行实形建模。在温度为-5℃、风速为5 m/s、覆冰厚度为10 mm的环境气候下,直流融冰电流分别为1 000、2 000、3 000、4 000 A的条件下,研究分裂导线和间隔棒的磁场分布,计算单位长度输电导线的电磁力;利用找形分析法建立悬链线模型,在500 m档距内,计算分析了输电导线在覆冰作用下的垂直位移,张力;在60 m最大次档距下,计算分析了覆冰和电磁力共同作用下分裂导线收缩位移;仿真证明了融冰电流在3 000～4 000 A范围内,500kV输电线路四分裂导线出现明显收缩现象。     

溪洛渡直流工程同杆双回线路电磁环境指标研究

同杆双回直流线路的电磁环境指标比起单回直流线路要复杂得多。文章根据溪洛渡直流工程选定的导线截面参数(4×900分裂导线)和运行电压(±500 kV),研究了同杆双回直流线路在不同极导线排列方式下各项电磁环境指标的变化规律。结果表明,由于导线截面较大,该工程线路无论采用何种极导线排列方式均能满足电磁环境限值要求,因此,电磁环境指标不是决定该工程极导线布置方式的决定性因素。     

中印输电线路杆塔设计比较

面对越来越多的国外工程设计的需求,了解、熟悉并掌握国外规范及其与国内规范的异同,对于在国外工程中更好地采用国外规范进行设计是很有必要的。从线路级别、材料、杆塔形式、荷载与荷载组合以及杆塔设计等角度,对印度输电线路规范IS 802和中国输电线路规范GB50545—2010《110 kV~750 kV架空输电线路设计规范》、DL/T5154—2002《架空送电线路杆塔结构设计技术规定》进行分析和比较。所得结果表明,中印规范在气象荷载重现期、风荷载、材料以及承载能力计算值上都有差别。     

导线污秽对高压直流输电线路电晕特性的影响

高压直流架空线路导线表面附着的污秽物质会影响线路的电晕特性,而目前我国采用的线路电晕对环境影响的经验公式只考虑了导线表面场强和线路结构,为此利用1.6 m×1.6 m小电晕笼进行直流线路导线涂污实验,导线外径2.4 cm,使用3种成分的状态的干燥涂污。实验结果表明,在±500 kV高压直流线路表面场强附近,污秽物质使得离子电流和正极性导线可听噪声显著增加。导线电晕特性与污秽物质的成分密切相关,且有明显的极性效应。结合电晕图像和电晕脉冲测量数据,解释了涂污导线电晕特性变化的原因,并对下一阶段的研究工作予以展望。     

±800kV云广UHVDC输电线路合成场强计算

为研究和确定高压直流输电线路的特有电磁环境参数(也是主要的环境影响指标之一)合成场强,利用有限元法计算了±800 kV云广特高压直流线路为5分裂和6分裂共5种极导线,极导线间距为22 m,对地最低距离为16、18、20和22 m时导线下方地面处的合成场强。提出了±800 kV云广特高压直流线路下地面合成场强按30kV/m控制,当采用5×LGJ-630/45及以上截面极导线时,导线最小对地高度应≮18m的结论。     

500kV输电线路带电作业进出等电位方法研究

介绍了等电位作业法工作原理,分析了500kV输电线路不同带电作业方法的特点。针对500kV直线塔中相导线和500kV同塔双回耐张塔结构特点,研制了专用的导线滑车架及地线滑车,探讨出滑车架配合自起降装置进出等电位的新方法,安全高效完成500kV输电线路特殊工况下带电检修作业,保障电网安全稳定运行。     

1000kV/500kV同塔混压四回输电线路反击耐雷性能

在线路走廊比较紧张的东部地区,特高压电网考虑架设同塔混压多回输电线路,开展特高压同塔混压线路反击耐雷性能研究具有重要的意义。采用统计法计同时考虑工作电压的影响,在电磁暂态程序(PSCAD/EMT-DC)中建立了1000kV/500kV同塔混压四回输电线路反击耐雷性能仿真模型。和常规线路对比,得出了特高压同塔混压线路反击耐雷性能的特点。针对其特点,分析了500kV上层横担外侧导线和一侧导线绝缘水平及500kV相序排列对线路反击耐雷性能的影响。结果表明:随着外侧导线绝缘水平的增强,500kV线路的单、双回反击跳闸率降低;随着横担一侧导线绝缘水平的增强,500kV线路的双回反击跳闸率降低;当外侧导线为异名相导线时,500kV线路的单回反击跳闸率较高,双回反击跳闸率较低。为了改善500kV线路的反击耐雷性能,可以增强外侧导线的绝缘水平,为了改善500kV线路的双回反击耐雷性能,可以增强横担一侧导线的绝缘水平,采用不平衡绝缘,外侧导线应采用异名相导线。