摘要:交流特高压输电技术是新时期下解决我国能源分布不平衡、电力负荷不平衡的重要措施,在实际中,为了确保交流特高压输电线路的安全、稳定运行,必须对交流特高压输电线路的特点进行深入分析,并在此基础上,加强对交流特高压输电线路关键技术的控制,下面对此进行分析。
关键词:交流特高压;输电线路;关键技术;运用
1 交流特高压输电线路的特点
从我国1000kV交流特高压线路的运行实际看,可以发现交流特高压线路的杆塔具有强度高、高度大、根开大等特点,其主要是因为高压输电线路要求,其距离地面的最小距离不得低于26m,而绝缘子串长度需要超过10m,在弧度的影响下,高压输电线路的杆塔自然也就较高。在进行杆塔强度设置时,需要结合塔高、应力进行相应的设计,由于高压导线的重量比较大,高度高,所以交流特高压线路杆塔强度也比以往的500kV线路杆塔大4倍。对于交流特高线路的导线结构,应该采用八分裂结构式,对于导线的间距,需要控制在40m以上,地线间距要超过30m,子导线可以采用阻尼间隔棒,导线的中相和边相的距离不得小于20m。由于交流特高输电线路的导线横截面比较大,分裂数多,使得金具也需要承受大的荷载,所以在交流特高输电线路中,应该使用尺寸大、工艺质量高、机械强度高的金具,一般要求其是普通500kV线路金具的5倍。
2 交流特高压输电线路关键技术应用
2.1外绝缘特性技术
通过1:1的试验,近年来,对交流高压输电线路提出了塔头尺寸,通过实验结果,对我国1000kV输电线路在不同环境下的电压进行了空气间隙分析。在特高压输电线路工频电压下,为了保障应用成果,必须对百年内最大风速、运行电压以及实际影响进行分析。在1000kV特高压线路反击耐雷水平时,主要通过绝缘子串进行运作。在雷电导线对空气间隙的选择时,必须让所选雷电放电电压和绝缘子串雷电放电电压始终一致。根据该原则,在杆塔空气间歇50%的雷电电压试验中,可以具体依靠绝缘子串雷电冲击,进行放电电压确定。
2.2过电压操作限制技术
在交流特高压输电线路中,操作过电压、工频暂时过电压和绝缘配合具有密切关系。因此,在实际应用中,减小工频暂时电压以及操作电压水平,对工程造价、输电线路具有直接关系。由于我国交流特高压具有较长的输电线路,为了避免非全相工频谐振过电压以及太高的电压恢复,必须在线路中安装对应的高压并联电抗器。经过分析,1000kV的输电试验补偿度为85%左右,交流特高压输电线路具有很大的潜供电流、电压恢复较高,由于潜供电压很难熄灭,从而对没有电流间歇的单相成功率以及间歇时间造成了很大的影响。为了让潜供电弧能迅速熄灭,日本使用造价较高、操作复杂的接地开关进行处理。经过精细的研究计算:在中性点并联小电阻中,最大潜供电流可以控制在12A,电压恢复梯度可以在7.6kV/m,并且不需要任何高速接地开关。在实际应用中,操作过电压对塔头绝缘设计具有重要作用,但是必须根据试验,得出塔头间隙50%以上的电压,再根据试验曲线、计算结果得到相应的塔头尺寸。当间距距离在7~8m以上时,放电电压随着操作距离以饱和趋势呈现。由于特高电压具有很高的线路运输,一旦电压倍数增大,就会导致空气间隙大幅度增加。为了保障应用效益,必须最大限度的降低电压水平,让过电压始终处于非饱和地带。
2.3线路电磁环境及导线选型
交流特高压线路电磁环境主要涉及到工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声几个方面,可通过改善导线分裂方式、采用大截面导线和提高导线对地高度等措施予以改善。根据“1000kV输电对电磁环境的影响不应超过现有500kV的影响”的基本原则,我国交流特高压输电线路环境控制限值为:邻近民房时的工频电场强度和工频磁场强度限值分别为4kV/m和0.1mT;无线电干扰限值为58dB(A);可听噪声限值为55dB(A)。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在深入分析国内外相关标准的基础上,我国对交流特高压输电线路的电磁环境进行了全面的计算和试验研究,通过对不同导线分裂方式、不同导线截面、不同导线对地高度进行比较计算,得出工频电场和可听噪声控制限值对线路设计起主要控制作用。为满足可听噪声控制限值和工频电场强度限值的要求,提出了合理的导线选型、分裂根数、导线对地高度等参数。对通过猕猴保护区的线段,采用提高导线对地高度、选用截面积较大导线、提高导线和金具表面光洁度、优化塔基选址等措施,以满足保护区内噪声限值要求,使得塔位附近边相导线外20m处,噪声小于50dB(A)。
2.4导地线技术
交流特高压输电线路所运用的导地线技术在其中属于非常关键的一部分,同时也发挥出降低消耗的作用。输电线路系统内部的交流特高压线路电池涉及到诸多内容,例如磁场和无线电干扰等。优化导线分裂情况的过程中,要通过大截面导线提升导线改善成效。同时,导地线低电阻也能够减少线路运行期间能源耗损,增加导地线机械强度,从而承担机械荷载,保证交流特高压输电线路的有效运行。
2.5无功平衡技术
交流特高压输电线路当中的电流和电压都较高,加上线路长,所以在其运行期间容易引发无功平衡这一方面的问题。鉴于此,可以安装相应的设备,抵消系统内部无功冲击,加强系统无功平衡,例如高压电抗器、低压电抗器以及可控电抗器。
3 交流特高压输电线路关键技术优化举措
3.1做好交流特高压输电线路规划
要想充分发挥出特高压输电技术的优势,必须要提前做好线路规划。这就对电力部门提出要求,按照电网所在区域线路建设现状,编制完善的前期规划,确保所有地区规划都能够满足特高压电网规定。此外,电力部门也需要扩大特高压电力技术的应用范围,通过国家有关部门投入的资金采购先进设备与技术,培训技术、施工人员与管理工作人员,提高工作人员专业性,加强电网建设、维护水平。
3.2提高管理规范性
实际建设特高压输电线路的过程中,需要加强对管理、维护工作的重视,保证电力系统运行的安全性与稳定性。特别是管理工作,其中存在诸多影响因素,若管理措施使用不合理,便会导致安全故障,同时也会为企业带来一些经济损失。为此,电力企业务必要提高管理规范性,结合特高压输电线路实际情况优化管理机制,工作人员要树立责任、安全观念,做好电网建设、维护等工作,从而不断提升管理效率。
3.3组织专业培训与人才交流
在实践应用中特高压输电技要结合行业环境进行优化,加强其规范性。为此,电力工作人员便要从自身着手掌握更多的专业知识。所以,电力部门要对所有工作岗位进行调查,了解工作要求制定人才培养方案。第一,严格执行上岗之前的专业考核,聘请专家负责考核工作,在企业内部组建一支专业性强的团队;第二,企业要定期开展电力专业技能讲座,电力工作人员要掌握更多的专业知识,解决工作中出现的实际问题;第三,电力部门积极交流经验,安排专业技术人员到其他企业或者国家参与交流活动,引进特高压输电管理经验,从而不断提升电力管理水平。
4 总结
通过大量计算结果以及运行试验表明, 交流特高压输电线路建设、设计、设备研制以及运行维护为交流特高压输电线路提供了经济、科学的依据。 为了推动交流特高压输电线路更加安全可靠,必须加大核心技术研究力度,在不断整合国内外先进技术的同时,促进自我发展。
参考文献
[1]冯文礼.交流特高压输电线路关键技术的研究及应用[J].商品与质量,2016(33):145.
[2]李鹏,颜湘莲,王浩,等.特高压交流GIL输电技术研究及应用[J].电网技术,2017,41(10):3161-3167.
[3]杨泰朋,李延军,赵杰.交流特高压输电线路关键技术的若干研究探讨[J].数字通信世界,2016(1):163-164.
[4]周维强.交流特高压输电线路关键技术的研究及应用[J].环球市场,2017(17):114-115.
论文作者:余文邦
论文发表刊物:《中国电业》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/29
标签:线路论文; 导线论文; 特高压论文; 电压论文; 过电压论文; 杆塔论文; 关键技术论文; 《中国电业》2019年第11期论文;