输电线路地线直流融冰绝缘间隙的研究及应用
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浅析±800kV直流线路地线“跨接借电”融冰摘要:云南至广东±800 千伏直流输电工程直流线路每年冰期均会出现不同程度的覆冰,覆冰类型主要为雾凇和混合淞,严重影响线路安全稳定运行。
线路运维单位结合历年线路履冰数据分析出±800kV楚穗直流线路覆冰面临如下突出风险,提出提升抗冰能力6种方案。
经对比分析得出利用罗平站融冰装置,开展220kV鲁罗Ⅰ线(或Ⅱ线)作为电源传输线对楚穗直流线路地线开展融冰可行性研究,并分析得出该方式下线路融冰方式、改造内容、跨接融冰等内容。
关键词:高压直流;地线;跨接;融冰0引言“云南至广东±800 千伏直流输电工程直流线路工程”(以下简称±800kV楚穗直流)工程起于云南楚雄换流站,至于广东穗东换流站,途经云南省的禄丰、富民、昆明、嵩明、寻甸、马龙、陆良、曲靖麒麟区、罗平、广西壮族自治区的西林、田林、百色市右江区、凌云县巴马瑶族自治县、田阳、田东、平果、马山、武鸣、上林、来宾、武宣、桂平、平南、藤县、苍梧,广东省的封开、怀集、广宁、四会、清新、清城区、佛冈、从化、增城等县市。
±800kV楚穗直流线部份区段(包含中、重冰区)均会出现不同程度的覆冰,覆冰类型主要为雾凇和混合淞,其中尤以20mm冰区的多个区段覆冰最为严重,线路覆冰后多次出现地线线夹偏移、损坏、预绞丝护线条损坏、并沟线夹损坏、拉力传感器部件变形等缺陷。
结合历年线路履冰数据分析出±800kV楚穗直流线路覆冰面临如下突出风险:(1)从历年数据统计来看,楚穗直流部分区段,最大覆冰比值为2.4,覆冰比值远远超过设计值。
存在以下风险:一是导地线弧垂发生明显变化,安全距离不足,可能导致直流线路单极或双极闭锁。
二是脱冰跳跃时极易引起金具损坏变形、断裂,可能导致地线掉落,导致线路长时间停运。
三是不均匀脱冰,可能导致地线支架变形,甚至可能出现大面积倒塔,导致线路长时间停运。
输电线路柔性直流融冰技术研究摘要本文主要根据电网中经常用到的直流融冰技术提出了柔性直流融冰技术。
通过对输电线路结冰等效模型以及在融冰过程中产生的热交换过程进行研究,计算出了220kv输电线路在融冰过程中所需要的保线电流和这一过程中的最大电流值。
通过以上设计了全控直流融冰装置机器,通过对该机器进行试验可以看出,这台融冰装置能够柔性调节直流输出电压,在融冰过程中测得的网侧谐波含量仅有3.16%。
关键词输电线路;柔性;直流;融冰;技术当电网导线出现覆冰现象以后,会造成线路电缆的弯曲,严重的有可能导致线路断裂或者倒塔,在覆冰阶段,导线会在线夹中出现滑动现象,并造成线夹处导线外层的断裂和钢芯的移位。
覆冰情况还会造成闪络事故,所以针对电力系统线路,必须要加强融冰技术的研究,这样才能保证电网运行的安全性。
1 高压输电线路直流融冰电流1)输电线路直流融冰情况。
直流融冰基础主要是利用直流电传输过程中所产生的热能来完成线路除冰,当产生的温度或者周围的环境温度高于零度时,就能够清除覆冰;2)在利用物理模型来分析覆冰情况时,导线会被冰层所覆盖。
输电线路一般为三相220kv,通过对单条导线的分析可以了解到其所具有的结构。
如果将线路的焦耳热定义为QⅠ,在覆冰过程中导线和冰层对外辐射以及耗损的热量假设为QⅡ,就能够得出QⅠ=I2rR0Lt。
其中Ir主要表示线路通过电流时的平均值;L表示的是导线的实际长度;R0表示的是线路单位直流电阻值;t表示的是融冰所需要的时间。
如果将r值确定为导线半径,并规定导线温度为θx,线路冰面的温度为θi,线路周围环境的温度为θe,基准线和任意点M所形成的角度为α,该点和导线之间所产生的交换热量就可以表示为Q1=R(θx-θi)。
此时M和外界形成的交换热量可以表示为QⅡ=hl(θi-θe)。
通过以上内容的分析可以得出,当覆冰开始融化以后,也就是QⅠ>QⅡ时,QⅢ所表示的是融冰过程中冰能够吸收的热量和增加的热度值,进而得出QⅢ=QⅠ-QⅡ。
电力技术应用移动直流融冰技术在500 kV 输电线路上的应用,李 嗣,杨洪明,葛 雄,陈光辉(国网湖北省电力有限公司超高压公司,湖北输电线路导地线覆冰舞动给电网安全稳定运行带来严峻挑战。
主要探索利用移动式直流装500 kV 斗江线现场融冰试验,验证了该直流融冰技术具有良好的适用性。
输电线路;覆冰舞动;移动式;直流融冰Application of Mobile DC Ice Melting Technology on 500 kVTransmission Lines, LI Si, YANG Hongming, GE Xiong, CHEN Guanghui(State Grid Hubei Extra High Voltage Commpanny, Wuhan Abstract: In recent years, the ice galloping of the 500 kV transmission lines leads to severe challenges to the safe and stable operation of the power grid. This paper mainly explores the feasibility of deicing ultra-high voltage transmission lines by using mobile DC devices. The on-site ice-melting test of DC ice-melting technology has good applicability.可控硅整流器电力系统B 相(或C 相)导线图1 直流融冰原理1.2 直流融冰参数计算1.2.1 融冰电流和融冰时间在现场工况和覆冰状态确定的情况下,融冰电流和融冰时间之间的关系为()()010101012T 0r 0T T T T T r 0rmin 0T T 3/422max900.045100.22ln 3180.57.240.7901 0002R T g D t g db R D R R R R d I R t t I R R R T vd T I R =0101012T 0r 0T T T T T 0r 0.045100.22ln R T g D t g db R T D R R R R d R t∆+++∆ ++(1)式中:I r 为融冰电流,A ;ΔT 为导体温度与外界气温之差,℃;d 为导线直径,cm ;D 为冰筒直径,cm ;b 为覆冰厚度,cm ;g 0为冰的密度,一般取0.9 g/cm 3;R 0为导线在0 ℃时的电阻率,Ω/m ;t r 为融冰时间,Telecom Power Technology状态下的电流。
输电线路和电气化铁路接触网交直流融冰技术研究进展发布时间:2022-11-23T08:10:06.252Z 来源:《中国科技信息》2022年第15期作者:柴洪木[导读] 输电线路覆冰现象多发生于春冬季节的雪季,是一种受微地形、微气象和线路本身因素影响的自然现象。
柴洪木济南轨道交通集团第一运营有限公司山东济南 250000摘要:输电线路覆冰现象多发生于春冬季节的雪季,是一种受微地形、微气象和线路本身因素影响的自然现象。
输电线路在不同因素影响下会产生雨凇、混合凇、雾凇、积雪、白霜等覆冰类型。
输电线路覆冰会导致输电线路机械性能、电气性能降低,严重威胁电力系统安全运行。
线路严重覆冰还会导致倒塔、断线,自然环境恶劣和道路不通时抢修难度大,恢复供电时间长。
电铁接触网是牵引供电系统的重要组成部分。
电铁接触网通常暴露在室外,容易受到覆冰影响,而接触网的覆冰会破坏弓网关系,造成弓网虚接,从而引起导线烧断、设备损坏和列车停运等后果。
关键词:输电线路;电气化 1 融冰原理1.1 输电线路融冰 1.1.1 交流融冰交流融冰技术包括三类:常规交流融冰技术、带负荷交流融冰技术和可调电容串联补偿式交流融冰技术。
带负荷交流融冰技术不需要线路停运。
这种方法需要通过负荷调节,改变覆冰区域的线路潮流来获得融冰电流。
目前国内外实现潮流控制主要通过三种方法:一是直接调度线路潮流;二是调整容性负荷来增加覆冰区域的无功电流;三是利用移相变压器等设备控制潮流。
但是这三种方法均会影响输电系统的稳定,实用性不高。
可调电容串联补偿式交流融冰技术在线路上串联电容补偿器,电容补偿器的电容参数选取需要配合融冰电源规格和线路的特征参数。
这种方式对电容补偿器的要求比较高。
一方面使用电容补偿器调节的融冰电流需要足够大以获得良好的融冰效果;另一方面,调节后的融冰电流不能过大,才可以保证线路安全。
此外,不同融冰电源和覆冰线路需要使用不同容抗的电容补偿器,因此这种方式还要求电容补偿器有较大范围的容抗调整裕度和必要的调整精度。
超高压输电线路直流融冰技术发展研究【摘要】作为电力系统做主要的灾害之一,超高压电流出现冰冻现象解决难度较高。
为达成超高电压输电线路的冰冻显现应对目标,直流融冰技术的应用目标等。
本文主要从输电线结冰的原因、原理出发。
并在既有固定式融冰装置技术应用,挖掘不同解决方案的特点,展开对比分析,整理出使用优势,为之后融冰技术的展开提供方法论指导。
【关键词】超高压输电线;直流;融冰技术前言:户外电缆的极度低温的情况下,线路机械负荷超出预计标准。
同时,绝缘子闪络、跳线、塔架倒塌、线路跳闸等现象随之出现,若冰冻现象较为严重,则有可能导致绝缘子闪络、跳线、塔架倒塌、线路跳闸等情况出现。
为解决冰冻现象,融冰技术的应用至关重要。
在此之中,若电力线路的距离超长,弧线呈现复杂现象,地形过于负载,融冰技术的实战难度也随之提升。
我国采用的融冰技术主要为热冰融化技术。
本文研究内容主要围绕该种技术分析,以在输电线接并现象主要分布区域,融冰技术原理等多个方面展开,以面对不同环境的情况下,确定技术的调节与应用,为之后电力的输送工作提供建议。
一、输电线路融冰技术应用的相关概述(一)融冰技术使用的区域分布及使用必要性电力行业在我国经济发展、人们生活需求满足中有着价值。
因此,在电力运行中受外部环境影响可能会对于国家正常的运转产生影响[1]。
高压输电线再发出一定的热量之后,积雪、冻雨等等极端天气出现,电力线路中的积雪无法快速消融,数显效率受到影响,电源浪费的情况随之出现,材料电阻能力有限,自身发热能力无法保证,且冬季极端环境下,自身热度难以保证,长时间的累积下,结冰现象不断严重,电力输送恶劣的情况下,部分区域的企业居民无法保证正常的生产及生活。
此种情况在南方天气中尤为突出,尤其是南方湿冷气候中,融冰技术的使用需求不断攀升。
(二)直流融冰技术应用原理直流融冰技术控制及应用之中,为保证线路运行质量,达成控制电缆以及电压互感设备表面的冰体,促使融冰效果的有效提升[2]。
输电线路地线融冰接线装置的应用及发展现状摘要:随着我国经济高速增长,能源问题成为当今社会关注的一大焦点,为了实现我国有限能源资源的高效利用,更大范围内优化配置电力资源,规划建设了大量高压、特高压电网,其安全稳定运行显得尤为重要。
在架空输电线路中,覆冰灾害是最典型的灾害之一,当线路覆冰严重时,会使线路弧垂增大,当线路发生风振舞动时,线路间容易发生闪络,严重时会导致线路跳闸,从而影响线路正常运行。
同时,铁塔两侧的覆冰厚度差异较大,塔顶受到的不平衡张力会随之增大,当铁塔不能承受这种载荷,便会导致掉线或杆塔倒塌。
不同相导线之间可以将其短接成回路,地线则需要相关电力人员临时短接导地线,传统融冰方法需要人工登塔接线,完成效率较低且安全隐患很大。
关键词:输电线路;地线融冰;接线装置;应用;发展现状1融冰机理分析为实现地线融冰,需将覆冰区架空地线绝缘起来,利用地线自动融冰接线小型化装置使导地线连接起来,使导线上电流通入地线,使其获得足够大的电流,产生的热量使地线温度在短时间内升高,从而使将地线表面覆冰融化。
输电线路覆冰是一种热量交换过程,其主要通过传导、对流和蒸发实现,当大气中的水遇到低温,低于其凝固点,即环境温度低于水分凝固点,且有风速时,水分在地线表面运动,从而在地线表面放热形成覆冰。
根据覆冰柱体内部融冰的相关研究,建立相应的融冰模型。
根据模型,融冰过程大致可分为两阶段,第一个阶段是圆柱体被冰完全包围的融冰,第二个阶段是将圆柱体上的冰剪破,当冰和圆柱体的接触面较小时,覆冰因自身重力将从表面脱落出来。
2地线融冰自动接线装置2.1自动接线装置的结构组成和运行过程地线融冰自动接线装置类似于旋转式的刀闸类开关,通过执行合闸和分闸动作来完成导线和地线的接通和断开。
其主要结构包括传动机构、开合导电器、保护设施、跳线串取电器、控制箱和电源等。
其中,传动机构、开合导电器、跳线串取电器和保护设施安装于铁塔上,开合导电器通过软铜连接线与地线相连,跳线串取电器通过取电器与导线相连。
架空地线的绝缘化改造及融冰思路研究摘要:在电路系统的日常维护运行过程中,架空地线的绝缘化改造既可以提供实际电力系统的供电可靠性,同时也可以减少在用户使用过程中供电事故的发生。
在本文的研究过程中,主要探究了架空地线直流融冰的影响因素,通过分析在架空地线绝缘化改造时需要关注的问题及可能遇见的困难,探究了架空地线的融冰方法,以期促进电力系统日常维护工作质量的提升,确保电力系统的稳定运行。
关键词:架空地线;绝缘化;融冰;引言:电力企业在其经营发展中,既要关注于线路的架设,同时也要保障整个输电线路在其运行过程中的状态稳定性。
通常情况下,从实际的电力使用而言,架空地线的绝缘化改造以及融冰工作对于整个输电线路的运行质量有着不可忽视的影响,其既可以影响到输电线路的运行效率,同时也可以影响到电力系统的使用安全,因此在保障电力系统平稳运行的过程中,既要提高架空地线绝缘化率,同时也要提高电能的利用率,确保电网稳定安全运行的同时防止在实际的电力使用背景下用电事故的发生,确保电力系统可以直接的提高其企业的经济效益,维护社会的发展与稳定。
一、架空地线直流融冰需要考虑的因素在电力企业的运行过程中,由于架空地线是直接接触到地面的,因此其融冰工作的开展首先要对于架空地线开展绝缘化的处理,确保其电力的维护过程中,电力运行的安全性同时使得同流后的电流不会直接的流向大地,实现在电力维护过程中可以实现长距离的融冰工作。
在架空地线绝缘化处理的过程中,其工作的开展要在了解架空地线绝缘水平与结构的背景下,确保其架空地线绝缘影响因素的整体解决。
其次在架空地线直流融冰的工作开展过程中,也要考虑到回路的融冰,从而确定接地线的装置应用的可行性,在架空地线融冰的设计过程中,要考虑到融冰对于整个电力线路以及地面的腐蚀影响,通过前期预防措施的开展,确保其接地装置应用的可靠性。
由于直流融冰的回路是直接的与地面相连接,因此在接地工作的开展过程中要考虑到附近的设施设备,确保其工作的运行过程中不对正常的生产生活造成不必要的破坏。