【电力设计】土800kV云广特高压直流输电线路邻近民房的场强限值研究
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正负 800kV 特高压直流输电工程技术摘要:随着国民经济的持续发展,我国对电能的需求也日益增加,随之而来的是我国电力装机容量的不断扩大。
但是,我国的电力资源和电力负荷的分布却极为不平衡,如水能资源和煤炭资源作为主要集中在我国西部和北部地区,而电力消耗较多的负荷中心却分布在中部和东部沿海等发达地区。
这就决定了我国必须建设高电压、大容量、远距离的输电网络,将电能大规模的从西部、北部地区运往中、东部的负荷中心,以实现资源优化和提高资源的开发利用效率。
随着直流输电技术和电力电子技术的不断发展,特高压直流输电技术日趋成熟,为 ±800kV 特高压直流输电技术的成功应用提供了可能。
关键词:±800kV;特高压直流输电;工程技术;应用研究1.特高压直流输电技术特点1.1线路造价低三相交流输电的架空输电线路需要三根导线,而直流输电只需要两根,若采用大地或海水作为回路的方式则只需一根,若传输同样容量的电能,直流线路从导线数目、电能损耗和杆塔的结构上面,都要比交流线路少,可以节省投资 30%~40%。
1.2输送容量大交流输电线路会存在介质损耗、电容电流等现象。
而在直流输电线路却不存在。
并且在直流电压下,每毫米厚的绝缘层平均可耐受3~4 万伏电压,这比交流电压下耐受 1 万伏的电压相比,要高很多。
因此同样电流的电能输送,直流电缆输送功率要比交流电缆多 2~3 倍,从而提高了输送功率。
1.3输送距离远交流输电线路由于存在电容电流,且与电缆的长度成正比,所以交流输电的距离不会太长。
而直流输电的距离则不受限制,可以实现远距离的输电,有利于我国电能的优化传输。
1.4可靠性较好交流输电要求三相平衡,其中一相的故障会导致电网的全线停电,且故障电流对高压载流设备会带来影响。
而直流输电线路中,各极是独立调节和工作的,彼此没有影响。
若一极发生故障,则只需停运故障极,另一极与大地构成输电回路,仍可向负载提供不少于一半的功率。
云南~广东±800kV直流输电系统过电压与绝缘配合研究摘要:依托目前正在建设的云南~广东直流工程,研究了±800kV 直流输电系统过电压及其保护方案,重点分析了各特殊避雷器对限制过电压的作用,提出了±800kV 直流换流站避雷器配置方案、各避雷器保护特性、绝缘裕度系数和主要设备绝缘水平并得到有效的实际应用。
关键词:特高压, 直流输电,过电压,绝缘配合一. 引言我国的能源资源分布的特点,要求输电工程具有更高的输电能力和输电效率。
而采用更高电压等级的直流进行超长距离、大容量的输电被公认为是很好的选择。
特高压直流输电技术在我国具有广阔的发展前景[1]。
中国南方电网公司目前正在建设云南~广东±800kV特高压直流输电工程(以下简称云广工程)。
根据工程进度计划,云广工程将在2009年投入单极运行。
该工程是世界上第一条±800kV直流输电工程。
±800kV直流换流站的过电压与绝缘配合是工程面临的重大技术挑战之一。
以云广工程为依托,本文研究了±800kV直流换流站的过电压与绝缘配合,研究工具为PSCAD/EMTDC。
二. 云广工程及系统条件云广工程送端落点于云南省的楚雄换流站,受端落点于广东省的穗东换流站。
直流额定电压为±800kV,额定容量5000MW,额定电流3125A,送电距离1418km。
两端换流站阀组接线采用每极双十二脉动阀组(400kV+400kV)串联。
云广直流系统有两种主要运行接线方式,即与交流系统并联运行方式及孤岛运行方式。
孤本研究是国家“十一五”科技支撑计划支持项目,课题编号为2006BAA02A18。
岛运行方式对过电压抑制以及控制序列均提出了更高的要求。
云广±800kV直流工程与贵州至广东II回±500kV直流工程共用位于广东侧的接地极。
贵广II回直流工程已于2007年投入运行。
云广工程必须解决与之共用的有关技术问题。
第10期陆家榆等:±800kV直流输电线路电磁环境限值研究线情况下地面最大合成电场约30kV/m.在湿导线F约36kV/m,运行20a来,环境状况良好。
但应注意,±800kV直流线路的导线比±500kV的大.若在于导线情况下两者线下最大合成电场一样.则在湿导线情况下±800kV直流线路的离子增加量大.线下合成电场增大。
若使±800kV直流线路在湿导线情况下地面的最大合成电场与葛一上直流线路的相同.极导线对地最小高度应取18m,与此高度对应.于导线时的最大地面合成电场约为27.5kV/m.比葛一上直流线路的还小,环境更好。
与控制超高压直流输电线路的合成电场一样,当±800kV直流输电线路经过居民区时,应适当增加极导线对地高度.减小地面合成电场。
按起晕场强14kv/cm时的地面合成电场强度不超过30kV/m予以控制.建议极导线对地高度取21m。
综上所述,建议±800kV直流输电线路极导线最小对地高度为:一般地区取18m;居民区取21m。
图6给出了采用6×720mm2导线.极导线18m高时,地面标称和合成电场的横向分布。
按15kv/m(对应湿导线)控制拆迁民房,线路走廊宽度为76m。
通过增加极导线对地高度,可有效地减小地面最大合成电场,也可以在一定程度上缩小民房拆迁范围。
计算表明,当极导线对地高度为34m时.地面最大合成电场强度小于15kV/m,对民房拆迁不再起制约作用.在此情况下,民房拆迁由其他因素决定。
图6地面标称和合成电场横向分布Fig.6Tnansversedjstr-butionofnOminaIeIectricfieldandto妇JeJecfrjcfjeJdataroundIeveJ5.3可听噪声和无线电干扰图7、8分别给出了不同海拔高度下采用6×630、6×720和6×800mm2导线时正极导线对地投影外20m处的可听噪声和无线电干扰预测结果。
云南至广东±800kV特高压直流输电线路电磁环境影响研究的开题报告1. 研究背景及目的特高压直流输电线路(UHVDC)的建设是解决我国新能源开发和能源远距离输送的重要措施之一。
云南至广东±800kV特高压直流输电线路是我国首条跨区域、跨省线路,成为我国特高压建设的重要里程碑。
但是,特高压直流输电线路的电磁环境对于周围环境以及人体健康存在潜在的影响,因此本研究旨在探究云南至广东±800kV特高压直流输电线路电磁环境对周围环境和人体健康的影响。
2. 研究内容及方法本研究的主要研究内容包括:(1)通过电磁场计算等方法,对云南至广东±800kV特高压直流输电线路电磁场进行测量,分析其时空变化规律及其对周围环境的影响;(2)对云南至广东±800kV特高压直流输电线路周边地区进行问卷调查,了解其对于电磁环境问题的关注程度以及对周围环境的影响感受;(3)对一定范围内居民、学校、医院等公共场所的电磁辐射水平进行测量,分析其对人体健康的影响。
3. 研究意义(1)通过本研究的结果,能够科学评估特高压直流输电线路的电磁环境影响,为保障周边环境及人体健康提供科学依据;(2)能够为特高压直流输电线路的建设提供科学参考,进一步完善特高压建设规范及技术标准;(3)对于我国特高压建设的可持续发展提供对策及建议,具有一定的社会政策意义。
4. 研究进度安排第一阶段(1-3月):综合文献资料并开展电磁场计算、周围环境调查问卷设计和初步调研;第二阶段(4-6月):周围环境调查问卷调查与数据统计分析、电磁辐射水平测量与数据分析;第三阶段(7-9月):综合所有研究结果,撰写开题报告并进行中期答辩;第四阶段(10-12月):论文撰写,进行定稿、修改等工作,最终论文答辩。
出,杆塔不同高度部分其波阻抗值差异较大。
表3.1不同呼称高度时杆塔各部分波阻抗值垃㈤Z▲l(Q)而“Q)孙(Q)zLl(o)ZdQ)2b(Q)ZrAo)z13(o)40221.9161.5142.61283.1111.61004.266.4597.944226.5167.2147.11323.911731055.772.2649.450232.7174.815331379.8125-o1124.779.8718.455237.4l∞.6158.01422.4130.71176.285.5769.960241.8185.8162.41461.8135.912:B.190.8816.980256.7203.O177.31595.815321378.5l傩.O972.23.2.4接地电阻模型当线路杆塔遭受雷击时,其接地体的冲击阻抗明显受流过其电流幅值及频率影响,表现出较强的非线性特性,一般难以解析表达。
本文采用IEC*70l推荐的式(3.15)来计算有冲击电流流过时接地体的冲击阻抗值。
墨=其中,凰为低频低电流幅值下的冲击阻抗值;是使土壤发生的电离最小电流可表示为:‘=器0.15),为流过接地体的冲击电流幅值;五其中;P为土壤电阻率,(Q皿);岛为土壤电离时的场强,可取400kV/m[7n。
(a)&30kA(b),o=500Q.m图3.11接地体冲击阻抗变化趋势ri93.11Variationofthefoalingl∞istame0.1∞4特高压直流输电线路雷电屏蔽模型研究4.1概述雷电下行先导发展过程中,地面物体表面场强不断增强,当地面某物体表面场强达到上行先导起始场强时,其产生迎面上行先导。
对于输电线路,虽然导线位于避雷线的下方,但避雷线和导线上都可能产生上行先导。
只要避雷线和导线的表面场强达到上行先导起始场强,其表面就开始产生迎面上行先导。
研究中通常忽略先行产生的上行先导对其后地面物体的起始先导的屏蔽作用,及多条上行先导的相互影响心51,53】.下行雷电先导击中点的确定取决于下行先导和上行先导的相对传播和最后跃变过程,最先与下行先导达到最后跃变条件的上行先导将成为击中点。
±800kV特高压直流输电线路整体可靠度分析摘要:作为电力传输的骨干线路,其整体可靠性直接关系到整个输电系统的安全和稳定。
对于输电线路的可靠度分析,国内外已形成一些有价值的成果。
然而,以往更多的研究集中在杆塔结构的分析上,整个输电线路整体的可靠度分析较为少见。
对某输电线路典型耐张段的可靠度进行了较为详细地分析。
然而,上述分析方法难以应用于整个线路,其主要原因为如导地线、杆塔、绝缘子及金具等元件数量的急剧增加而导致的可靠度分析的困难。
因此,有必要探索可行的输电线路整体可靠度分析方法。
关键词:特高压;输电线路;整体;串联体系;体系可靠指标引言使用±800kV特高压输电线路供电将是我国未来几年中电网建设的主流方向。
特高压直流线路能有效输送大容量的电能,拓展线路走廊单位面积,进而增加电力的输送容量。
塔形体积大、呼高高、导线数目繁多等是特高压输电线路的典型特征,通常架设在崇山峻岭之中,地势较高,线路设计会根据现场的情况设计出杆塔型号及高度,这是±800kV特高压直流输电线路常规检修作业过程中危险性高的主要原因。
1串联体系模型输电线路是一个复杂的工程系统,由多个塔线系统串联连接,任何塔线系统的损坏或故障都会直接影响整个输电体系的正常运行。
因此,整个输电线路可被认为是以各单个塔线体系为功能子单元的串联系统。
此外,就单塔线系统而言,除杆塔本身外,还包括导地线、绝缘子和金具等组件,上述各组件的破坏也会影响线路的正常运行,每个塔线系统也可以由各组件构成的串联体系进行模拟。
2杆塔可靠度分析在计算某一基杆塔整体体系可靠指标的过程中,需要对杆塔开展大量的非线性有限元分析计算。
若采用此方法逐基计算以估算整个线路的可靠指标,对于具有数千基杆塔的输电线路来说很难实现。
因此需要分析档距、风速及呼高等基本随机变量对杆塔体系可靠指标的影响规律,以期找到一种有效的简化估算方法。
2.1可靠指标近似评估方法可靠指标近似评估方法思路如下:首先,结合典型杆塔的可靠度分析结果,针对影响可靠指标的特征参数,建立估算每个杆塔可靠指标的显式模型;然后,基于显式模型的杆塔可靠指标分析结果,采用串联系统的可靠度分析方法,近似评估整个线路的可靠度。
±800kV云广特高压换流站安全管理研究1. 引言1.1 研究背景±800kV云广特高压换流站作为我国特高压输电工程的重要组成部分,对于保障电网稳定运行、提高电网输电能力具有重要意义。
随着我国电力系统的不断发展壮大,特高压技术得到了广泛应用,特高压换流站作为特高压输电系统中的重要设备之一,其安全管理工作显得尤为重要。
由于特高压换流站设备复杂、技术难度高、操作环境恶劣,安全隐患较多,一旦发生事故后果不堪设想。
加强对±800kV云广特高压换流站安全管理的研究具有重要意义。
通过系统研究其安全管理体系建立与实施、安全管理措施、安全管理风险评估、安全管理应急预案等方面的内容,可以为提高特高压换流站的安全性、稳定性和可靠性提供理论和实践指导。
【200字】1.2 研究目的研究目的是深入探讨±800kV云广特高压换流站的安全管理情况,分析其存在的问题和挑战。
通过研究,旨在寻找提升换流站安全管理水平的有效方法和措施,为确保换流站运行稳定、安全提供科学依据和指导。
通过对安全管理的研究,可以为其他特高压换流站和电力设施的安全管理提供借鉴和参考,促进电力行业的安全管理整体水平的提高。
研究还旨在探讨安全管理在换流站运行中的重要性,以及不断完善和提升安全管理的必要性,为电力系统的稳定运行和可持续发展做出贡献。
通过对安全管理的研究,旨在为未来特高压换流站的安全管理工作指明方向,促进电力行业的健康发展和安全运行。
1.3 研究意义引言:安全管理是电力行业的重要组成部分,尤其对于特高压换流站这样高压、高风险的设施而言,安全管理更是至关重要。
本研究旨在探讨±800kV云广特高压换流站的安全管理现状,通过建立和完善安全管理体系,提高换流站运行的安全性和稳定性。
本研究将分析安全管理措施的有效性和实施情况,为换流站安全管理提供经验和借鉴。
特高压换流站的安全管理不仅关乎电力系统运行的稳定性,还关乎社会公共安全。