±800kV换流变压器套管电场分布三维仿真研究

为解决特高压直流套管绝缘破坏问题,分析了±800kV特高压直流套管的特性,利用Ansoft软件建立套管的三维仿真模型,计算了特高压直流套管在稳态直流、工频交流和极性反转电压下套管内部的精确场强和电位分布,并得到了在温度梯度作用下直流电压和极性反转电压下的特高压套管的电场、电位仿真结果。结果表明,直流电压下,套管的最大电位与交流电压相比,高出约37%。在法兰处,直流电压下其最大电场强度为2.07MV/m,交流电压下其最大电场强度为1.5MV/m,最大电场强度高出27.5%。靠近中心导管端部分的SF6气体中电位分布较集中。温度梯度影响下套管的硅橡胶伞裙最高场强出现在极性反转完成时第5片伞裙附近,最高场强达到1.16 MV/m。相比于常温下硅橡胶伞裙最高场强0.85 MV/m提高了36.4%,说明套管的电场强度更容易发生畸变,将导致绝缘问题的发生。研究成果可为特高压直流套管设计提供参考。     

±800 kV特高压换流站绝缘配合方案的普适性仿真分析

特高压直流换流站绝缘配合方案对工程的技术经济性能影响较大。针对国内外± 800 kV换流站尚无统一绝缘配合方案的情况,基于对现有绝缘配合方案的对比分析选取一种典型方案,在± 800 kV直流输电工程的经济输送距离和输送容量下开展换流站绝缘配合方案的普适性研究。采用PSCAD/EMTDC仿真软件分析了输送距离和输送容量对绝缘配合方案的影响。仿真分析结果表明输送距离的变化对换流站绝缘配合方案影响不大,输送容量的增加对个别避雷器应力影响较大,但可以通过增加避雷器并联台数以保证避雷器保护水平或设备绝缘水平不变,研究结论可为换流站设计的标准化提供参考。     

±800kV特高压锦苏直流输电线路融冰技术

融冰回路接线是将不同极的2个串联12脉动阀组形成并联接线的方式,从而将直流线路的输送电流值提高到双倍额定电流9kA,达到直流线路融冰的目的。融冰回路设置断口,在需要转入融冰运行方式时,利用预留的连接线将断口连接,形成融冰回路;在正常运行方式下某些断口连接或断开,形成正常运行接线。通过对原理、接线方式等的技术介绍,为特高压融冰回路建设提供技术方案。     

特高压电晕笼空间电场计算分析

鉴于输电线路的电晕特性与导线表面及周围空间电场分布有着密切关系,基于ANSYS软件和MATLAB软件分别建立分裂导线-电晕笼模型,分别采用有限元法和模拟电荷法计算分析特高压电晕笼空间电场分布。结果表明,电晕笼内空间电场呈对称分布;子导线表面最大电场强度出现在子导线中心和分裂导线中心连线与外表面的交汇处;子导线周围电场强度随距子导线表面距离的增加而迅速减小;电晕笼内分裂导线仅在子导线周围有限范围内达到起晕场强;两种方法的计算结果相互印证,最大偏差不超过6.2%。     

±800 kV特高压直流线路V型悬式复合绝缘子表面电场分析

特高压直流线路带电作业及一些金具的安装与绝缘子表面的电场分布密切相关,为了得到电场分布,采用Solidworks建立仿真模型,根据实际情况加载±800kV的电压,对于复合绝缘子串中出现导通性故障的部分进行电位耦合,结合Ansys有限元分析方法,给出V型复合绝缘子串正常和模拟局部导通性故障情况下的电场分布云图,以及局部导通性故障情况下轴线及其周围合成场强的分布情况,进而分析局部导通性故障对绝缘子串的影响,从而为绝缘子串结构设计、带电作业等方面提供参考依据。     

±800kV特高压复奉直流接地极线路调爬工程施工技术

强调了提高特高压直流接地极线路绝缘水平的重要性,通过将接地极线路绝缘子片数增加至5片,并按照间隙与绝缘子干弧距离比值为(80+2.5)%配置并联间隙,同时确保满足导线对地及交叉跨越安全距离要求等技术要点,确保了接地极线路满足线路运行规范,提高了电网运行的可靠性和稳定性。最后探讨了±800kV奉贤换流站-廊下接地极线路调爬工程的施工技术,并为重要输电通道特高压直流线路技改工程提供施工经验。     

±800 kV云广特高压干式平波电抗器特性分析

为分析干式平波电抗器实际运行中的特性,以云广特高压直流输电工程为例,通过试验与事故分析得出,串联的2台干式空心平波电抗器带并联避雷器和不带并联避雷器运行时,在雷电和操作波冲击下电压分布不同;中性母线和高压母线上分别安置干式平波电抗器可降低800kV换流变压器操作冲击绝缘水平;由于干式平波电抗器是储能元件,给中性母线上的高速开关断开造成困难,需合理地选择中性线上避雷器参数。     

±660 kV宁东直流输电线电磁环境

以宁东--山东±660 kV直流线路工程为背景,针对2种运行方式,计算和分析了输电线路下方地面电场与离子流密度的分布情况,研究了工程投运后产生的电磁环境特点.结果表明:在双极运行方式下,地面场强与离子流密度均满足环境要求;由于同性电荷排斥作用,带有相同极性的高电压的并联极导线既加强了地面电场强度,又增加了离子流密度,因此极导线并联大地回线运行方式下的地面场强与离子流密度最大,实际工程中应尽量避免采取这种运行方式.     

±660 kV宁东直流输电线电磁环境

以宁东-山东±660kV直流线路工程为背景．针对2种运行方式,计算和分析了输电线路下方地面电场与离子流密度的分布情况,研究了工程投运后产生的电磁环境特点。结果表明：在双极运行方式下,地面场强与离子流密度均满足环境要求：由于同性电荷排斥作用．带有相同极性的高电压的并联极导线既加强了地面电场强度．又增加了离子流密度,因此极导线并联大地回线运行方式下的地面场强与离子流密度最大。实际工程中应尽量避免采取这种运行方式。     

酒泉—湖南±800千伏特高压直流工程开工

<正>6月3日,酒泉—湖南±800kV特高压直流工程(简称酒泉—湖南工程)开工。酒泉—湖南工程途经甘肃、陕西、重庆、湖北、湖南5省(市),新建酒泉、湘潭2座换流站,换流容量16 000 MW,线路全长2 383km,工程动态投资262亿元,于2015年5月获得国家发改委核准,计划于2017年建成投运,是国家发改委、国家能源局重点推进的西电东送项目,是目前世界上送电距离最长的特高压输电工程,也是重点服务风电、太阳能发电等新能源送出的跨区输电通道。工     

特高压直流输电线路合成电场计算方法及其影响因素分析

为更准确地计算特高压直流输电线路合成场强,采用有限元法计算了±800kV特高压直流输电线路标称电场,在有限元法中引入无限元边界,突破了有限元法计算闭域问题的局限,将计算场域有效地扩展到无穷远处,进而总结了美国EPRI提出的经验公式,计算了线路下方合成场强,并结合环境及大气条件对电晕放电的影响,分析了地面合成场强随导线表面状况、湿度、气压和海拔高度变化的规律。结果表明,所提算法合理、可行,且具有较高精度,可为特高压输电线路建设和运行提供参考;直流输电线路合成场强计算不可忽略环境及大气条件的影响。     

空间管桁架在±1 100 kV户内直流场中的应用研究

[目的] 超高大跨度结构在电力行业应用越来越多,其结构选型对工艺适应性及安全经济性意义重大。 [方法] 通过±1 100 kV昌吉换流站直流场工程实例,介绍了超高大跨不规则特高压户内直流场结构选型过程。根据户内直流场工艺布置及荷载特点,详细阐述了该户内直流场采用空间管桁架结构方案技术优势、结构布置特点及工艺适应性,介绍该户内直流场结构整体计算及主要构件的设计计算结果,并同网架方案进行了技术经济对比分析,展望了空间管桁架结构在超高大跨度不规则电力建筑中的应用前景和注意事项。 [结果] 对比分析结果表明：空间管桁架结构为空间自稳定系统,结构安全性好,工艺适应性强,加工安装方便,造型美观简洁。 [结论] 对于超高大跨度电力建筑可以优先考虑选用空间管桁架结构方案。     

±1 100 kV特高压直流换流站直流场设计选型

±1 100 kV特高压直流输电工程是迄今为止世界上电压等级最高的直流输电工程。合理的直流场设计型式选择对于降低设备制造难度和成本、提升换流站运行可靠性具有重要的意义。基于准东-皖南±1 100 kV特高压直流输电工程,文章从设备外绝缘要求、制造水平以及不同型式的技术经济比较进行分析,得出了推荐1 100 kV特高压直流换流站直流场采用户内直流场设计的结论。     

山火条件下特高压直流输电线路合成电场研究

特高压直流输电线路在山火中火焰高温、火焰高电导率、固体颗粒物等因素作用下,容易导致输电线路周围电场发生显著升高,从而引发输电线路跳闸。为此,建立了山火条件下特高压直流输电线路合成电场非线性数学模型,该数学模型能够准确计算输电线路走廊发生山火时是否会引发输电线路跳闸,并以云广特高压直流输电线路为例,采用Comsol软件,分析了山火条件、正常运行条件和饱和电晕条件下地面合成电场。算例计算结果表明,山火条件下地面合成电场可达到正常运行情况下的33.6倍以上。     

基于BPA法计算特高压直流输电线路合成电场

为研究特高压直流输电线路地面附近的离子流场问题,应用BPA法求解双极直流输电线路离子流场,结合逐次镜像法计算的标称电场,进而求得合成电场,并利用该方法计算了±800 kV直流输电线路的离子流场与合成电场问题,分析了导线对地高度、极间距、子导线半径对特高压直流输电线路合成电场的影响。此外,还对比了求解合成电场强度的电场线法。结果表明,BPA法求解离子流场准确有效,且计算效率大大提高;提高导线架设高度和增加分裂子导线半径均可改善地面附近电磁环境,而减小导线极间距能够降低地面附近的合成电场强度,但效果不明显。     

±800 kV直流工程中站用直流分压器二次电压异常原因分析

为查找站用直流分压器二次电压异常原因,以某±800kV直流工程中站用直流分压器二次电压异常为例,根据直流分压器的内部结构参数、故障录波数据、局放测试与分压器解体检查情况,结合直流分压器内部短路与放电仿真试验,得出分压器内部局放(或爬电)可能是引起本次分压器故障的主因,而引起分压器内部放电现象的原因可能有外部电场畸变、外绝缘污秽、内部温度过高等,为后续类似异常情况分析提供借鉴。     

白鹤滩±800kV特高压直流送出线路的雷击闪络率仿真计算

雷击闪络是威胁白鹤滩±800kV特高压直流送出线路安全稳定运行的重要原因之一。为了准确校核白鹤滩-江苏±800kV特高压直流输电线路的雷击闪络率并指导工程线路防雷设计,首先分析了白鹤滩水电送出工程沿线的地形、气象分布特征及各区域电网的雷电故障统计情况,推荐了白鹤滩-江苏±800kV线路全线的雷击闪络率设计参考值。而后,基于电磁暂态仿真程序(EMTP)和电气几何模型法(EGM)对白鹤滩—江苏±800kV线路全线的雷击闪络率进行了综合仿真分析,确定了不同地形、塔型、地面倾斜角、接地电阻对雷击闪络率的影响,并结合沿线工程条件提出了全线及各段的雷击闪络率。最后,综合评估了现有的防雷设计方案,研究了进一步优化线路雷电性能的方案及措施。     

±660kV银东直流输电系统逆变站换相失败分析

以±660kV银东直流输电系统为研究对象,根据其实际工程参数,利用PSCAD/EMTDC仿真工具,搭建直流输电系统模型。采用仿真软件PSASP对逆变侧山东电网进行等值建模。在介绍直流输电系统换相失败及交流输电系统单相接地的基础上,对青岛换流站发生单相接地故障时的银东直流输电系统的运行状况进行仿真分析。结合数学推导和仿真结果,分析了换向失败的机理和各种原因,提出了提前发触发脉冲和增大超前触发角来减少换相失败的措施,为直流输电系统的安全和稳定运行提供了技术支撑。