特高壓輸電技術(shù)論文2017年

　　特高壓直流輸電具有輸送距離長、容量大、控制靈活、調(diào)度方便、損耗低、輸電走廊占用少等諸多優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)為我國各領(lǐng)域的快速發(fā)展提供了有利的電力能源條件。下面是學(xué)習(xí)啦小編整理的特高壓輸電技術(shù)論文2017年，希望你能從中得到感悟!

　　特高壓輸電技術(shù)論文2017年篇一

　　特高壓輸電線路的關(guān)鍵技術(shù)分析

　　摘要：主要研究了特高壓輸電線路中的三個(gè)關(guān)鍵，即電暈效應(yīng)、過電壓、電磁場(chǎng)。在滿足電網(wǎng)運(yùn)行需要的基礎(chǔ)上，特高壓輸電線路還要考慮諸多生態(tài)、安全和影響問題。通過對(duì)這些問題的研究和借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，分析了特高壓輸電線路的設(shè)計(jì)和建設(shè)中如何在解決這些問題。

　　關(guān)鍵詞：特高壓;輸電線路;電暈;過電壓

　　中圖分類號(hào)：TM714.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　0 引言由于電能無法大規(guī)模儲(chǔ)存的特點(diǎn)，電能的生產(chǎn)、輸送、使用必須在同一時(shí)間完成，這就決定了電能輸送的重要性。遵循歐姆定律，為了降低輸送過程中的損耗，一方面是降低電阻，另一個(gè)方面便是提高電壓。由于我國資源分布和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡，導(dǎo)致我國電網(wǎng)的發(fā)展，不得不采取大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸電，因此特高壓輸電成為了我國電網(wǎng)發(fā)展的必然選擇[1]。本文以特高壓輸電線路為分析研究對(duì)象，介紹特高壓輸電中的關(guān)鍵技術(shù)。

　　1 特高壓輸電的問題

　　在我國，特高壓輸電是指交流1000kV和直流±800kV的輸電工程及技術(shù)。特高壓輸電是為了滿足遠(yuǎn)距離、大容量輸電的需求而產(chǎn)生的，其技術(shù)基礎(chǔ)是已經(jīng)成熟應(yīng)用的超高壓輸電技術(shù)。根據(jù)超高壓輸電的運(yùn)行、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)目前已經(jīng)應(yīng)用的特高壓工程與技術(shù)，高電壓應(yīng)用與發(fā)展必須深入研究和解決三個(gè)關(guān)鍵問題,即電暈效應(yīng)、絕緣要求、電磁場(chǎng)及其影響[2-4]。

　　1)電暈問題。在天氣不好的情況下，特高壓導(dǎo)線表面的電場(chǎng)強(qiáng)度超過臨界值后，將會(huì)使周圍空氣分子電離，形成正、負(fù)帶電粒子，離子碰撞和復(fù)合過程，會(huì)產(chǎn)生光子和電暈放電。電暈放電的危害有功率損耗、噪聲和信號(hào)干擾。由于電壓等級(jí)更高，特高壓線路電暈現(xiàn)象比超高壓線路更為嚴(yán)重，因此需要合理的選擇導(dǎo)線數(shù)目、導(dǎo)線結(jié)構(gòu)等，使電暈放電的影響盡量降低。

　　2)電磁場(chǎng)問題。輸電線路會(huì)在周圍和地面產(chǎn)生工頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)。由于電壓高、電流大，特高壓輸電線路的電磁場(chǎng)影響成為了公眾關(guān)心的關(guān)鍵問題，特別是對(duì)周圍的建筑、人員生產(chǎn)生活的影響等方面。

　　3)過電壓問題。過電壓問題，指的是有雷擊導(dǎo)致的感應(yīng)過電壓、直擊雷過電壓以及各種操作引起的過電壓。特高壓電網(wǎng)的各種過電壓在現(xiàn)象上與超高壓電網(wǎng)相類似，但特性上有較大差異。特高壓電網(wǎng)中的過電壓將決定絕緣水平和絕緣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，而這些將直接影響到建設(shè)的成本和運(yùn)行的可靠性。

　　2 特高壓電網(wǎng)研究的主要結(jié)論

　　在對(duì)三大關(guān)鍵問題進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，得到了大量的結(jié)論，主要有以下幾方面。

　　1)在提高輸送能力和減少線路阻抗的基礎(chǔ)上，如何降低可聽噪聲、滿足環(huán)境要求成為特高壓線路設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的關(guān)鍵因素。應(yīng)該按照可聽噪聲標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行線路設(shè)計(jì)，對(duì)信號(hào)(無線電和電視信號(hào))的干擾水平應(yīng)達(dá)到滿意的結(jié)果，并盡量降低電暈功率損失。

　　2)工頻過電壓和操作過電壓成為選擇和設(shè)計(jì)絕緣系統(tǒng)的關(guān)鍵。因此，如何限制工頻過電壓成為了特高壓輸電的一個(gè)重要問題，通過并聯(lián)電抗器，避雷器，分合閘電阻，線路分段等方法，可以限制操作過電壓水平。

　　3)可以將特高壓輸電線路下以及線路走廊邊緣的地面工頻電場(chǎng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)為與超高壓線路在同一水平，按照可聽噪聲標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的輸電線路，將形成與超高壓線路相類似的電場(chǎng)強(qiáng)度，其環(huán)境影響也與超高壓線路在同一水平。因此電磁場(chǎng)問題不再成為線路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，但應(yīng)當(dāng)考慮生態(tài)方面的不利影響以及公眾的接受程度。

　　3 特高壓輸電線路的關(guān)鍵技術(shù)

　　為了解決特高壓電網(wǎng)存在的重要問題，在大量的研究、試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，特高壓電網(wǎng)進(jìn)行了建設(shè)和運(yùn)行工作，在運(yùn)行工作中，部分問題得到了進(jìn)一步解決，成為了特高壓電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵，現(xiàn)在就輸電線路方面的關(guān)鍵問題進(jìn)行分析。

　　3.1 電暈及其解決電暈問題中的可聽噪聲、無線電信號(hào)干擾、電暈損失都與線路表面電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系密切。特高壓輸電線路的電壓高，導(dǎo)線上的電荷量大，因此表面場(chǎng)強(qiáng)也大，為了控制導(dǎo)線表面場(chǎng)強(qiáng)，特高壓輸電線路的導(dǎo)線分裂數(shù)更多，子導(dǎo)線的直徑也遠(yuǎn)大于超高壓線路。在運(yùn)行情況確定的條件下，影響導(dǎo)線表面場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)鍵因素為線路結(jié)構(gòu)和氣候條件。其中線路結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)線結(jié)構(gòu)、分裂數(shù)、子導(dǎo)線直徑、相距、極面場(chǎng)強(qiáng)。而氣候?qū)τ诒砻鎴?chǎng)強(qiáng)的影響非常復(fù)雜，一般需要試驗(yàn)進(jìn)行研究。對(duì)于可聽噪聲，按照國家噪聲標(biāo)準(zhǔn)，特高壓輸電線路的可聽噪聲不應(yīng)超過55dB(A)。相當(dāng)于GB3096-1993《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》中1類標(biāo)準(zhǔn)白天和2、3類標(biāo)準(zhǔn)夜晚的噪聲限值。對(duì)于無線電干擾，同時(shí)適當(dāng)選擇導(dǎo)線分裂數(shù)和子導(dǎo)線直徑，可以將特高壓輸電線路的干擾水平與超高壓輸電線路相當(dāng)。特高壓輸電線路的電暈損失與諸多因素有關(guān)，其中最主要的是氣象條件。由于電暈損失主要來自于壞天氣，因此導(dǎo)線表面電場(chǎng)強(qiáng)度所產(chǎn)生的影響，也通過壞天氣的損失表現(xiàn)出來?？紤]到人們最關(guān)心的事年平均電暈損失和最大電暈損失，而壞天氣的電暈損失又可能是好天氣電暈損失的數(shù)百倍，而長距離輸電線路上，各段的天氣原因又可能各不相同，復(fù)雜多變，因此電暈損失的計(jì)算具有極大的分散性，因此電暈損失進(jìn)行了多年的研究，至今沒有一個(gè)國際公認(rèn)的估算方法。

　　3.2 工頻電場(chǎng)和磁場(chǎng)工頻電場(chǎng)受輸電線路布置形式、對(duì)地距離、相間距離、分裂根數(shù)、相序變換等多方面的影響。其中地線對(duì)電場(chǎng)的影響程度與地線離相導(dǎo)線的距離以及相導(dǎo)線離地地面的高度都有關(guān)系。導(dǎo)線距離地面越遠(yuǎn)，則地面的電場(chǎng)強(qiáng)度越低，當(dāng)導(dǎo)線對(duì)地距離增加到一定程度，則能夠降低的電場(chǎng)強(qiáng)度有限，而經(jīng)濟(jì)投入則會(huì)很大。相比之，減少分裂導(dǎo)線的根數(shù)，能夠比較明顯的減小地面場(chǎng)強(qiáng)，但同時(shí)會(huì)增大導(dǎo)線表面場(chǎng)強(qiáng)，增大無線電信號(hào)干擾和可聽噪聲。2.3過電壓及其限制操作過電壓是決定特高壓輸電線路絕緣水平的重要依據(jù)，主要考慮三種類型的操作過電壓，即合閘、分閘、接地短路過電壓。其中，對(duì)于接地短路時(shí)在正常相產(chǎn)生的過電壓，唯一的解決辦法就是在靠近線路兩端采用金屬氧化物避雷器(MOA)。因此，限制操作過電壓的核心便是如何限制分合閘過程中過電壓，其目標(biāo)是將其限制在1.6~1.7pu水平以下。其主要方法有采用MOA、斷路器合閘電阻、控制斷路器合閘相角三種方法。近年來MOA制造水平不斷提高，限制過電壓的能力也不斷增強(qiáng)，成為了當(dāng)前限制操作過電壓的主要手段。而斷路器合閘電阻如圖1所示，在合閘時(shí)，先將輔助觸頭和尚，經(jīng)過一段時(shí)間(合閘電阻接入時(shí)間)后將主觸頭閉合，從而達(dá)到限制合閘過電壓的目的。合閘相位控制技術(shù)是在電壓過零點(diǎn)附近進(jìn)行合閘，以降低合閘導(dǎo)致的操作過電壓。圖1 斷路器分合閘電阻示意圖

　　4 結(jié)語

　　本文主要研究了特高壓輸電線路中的三個(gè)關(guān)鍵，即電暈效應(yīng)、過電壓、電磁場(chǎng)及它們的影響和解決，應(yīng)當(dāng)注意到，特高壓輸電線路的問題遠(yuǎn)不止這些方面。如對(duì)于架空線路的安全性，需要考慮振動(dòng)、張力等多方面的原因，再比如輸電線路的結(jié)構(gòu)形式，還需要考慮經(jīng)濟(jì)電流密度、發(fā)熱條件等。在我國的特高壓電網(wǎng)建設(shè)中，既借鑒了國外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，又結(jié)合我國國情和電力系統(tǒng)發(fā)展的特點(diǎn)，具有相當(dāng)?shù)奶厥庑?。只有在長期的運(yùn)行實(shí)踐和進(jìn)一步的深入研究的基礎(chǔ)上，才能夠?qū)⑻馗邏弘娋W(wǎng)的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來。

　　辛忠國1961年9月19日出生 本科 生產(chǎn)管理工程師 現(xiàn)任 公主嶺市農(nóng)電有限公司經(jīng)理

　　劉振亞.特高壓電網(wǎng)[M].北京，中國經(jīng)濟(jì)出版社，2005

　　【2】 杜玉清.日本1000kV特高壓送點(diǎn)線路設(shè)計(jì)介紹[J].華北電力技術(shù)，1993.7【3】 陳勇，萬啟發(fā)，谷莉莉等.關(guān)于我國特高壓導(dǎo)線和桿塔結(jié)構(gòu)的探討[J].高電壓技術(shù)，2004,30(6)，38-41【4】 R.Conti, A.Pigini, A. Giorgi. et al. Evaluation of possible impacts of the new limits for human exposure to magnetic fields under consideration in ITALY, CIGRE,2002 seseion, 369-106

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