高電壓技術論文范文

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第1篇

1．1高壓直流電網的技術發展

歐洲專家介紹了近海岸直流電網示范工程的研究結論，這項研究工作包括近海岸間歇性能源，直流電網經濟，控制保護等問題。兩個著名硬件設備開發商參與了該項目，完成用于測試控制技術開發的低功率模擬器，并證明保護算法可用于直流電網，開發出了基于電力電子和機械技術創新的直流斷路器；另有專家提出了利用有限的直流斷路器操作，設計具有故障清除能力直流網絡，模擬研究表明使用直流斷路器可迅速隔離直流側電網故障，即可在點對點的電纜方案中使換流器繼續支撐交流網絡。針對此問題，中國專家發言指出可采用全橋型子模塊拓撲結構來清除直流側故障，實現與電網換相換流器（LCC）相同的功能。德國專家提出了關于采用電壓源換流器（VSC）的交直流混合架空線運行的特殊要求，雖然混合運行可提高現有輸電通道的容量，但存在一系列挑戰，包括利用可控、有效的方式實現多終端的操作管理，交直流系統的耦合效應，直流電壓和電流匹配原則以及機械特性差異等。韓國專家提出了用于晶閘管換流閥的新型合成運行試驗回路，該回路可向測試對象施加試驗用交、直流電壓和電流脈沖，并配置了可在試驗前給電容充電的可控硅開關，以及為試驗回路中晶閘管門極提供觸發能量的獨立高頻電源。

1．2可再生能源的并網

美國專家提出了近海岸高壓直流輸電系統設計方案的可靠性分析方法，研究了平均失效時間和平均修復時間等可靠性指標，并結合概率（蒙特卡洛）技術來評估風速波動對風電場的影響，且評估不同的系統互聯、系統冗余以及使用直流斷路器與否等技術方案的能量削減水平，提議將能量削減作為量化直流電網可靠性的指標。為設計人員選擇不同的技術方案、拓撲結構和保護方案提供依據。近海岸直流輸電換流站選址缺乏相關的標準、項目參考及工程經驗，難以給項目相關者提供合理的建議，并且可能會在項目的開發過程中引入風險。挪威專家針對此情況提出了一種從石油和天然氣行業經驗總結得出的技術資格要求，將有助于更加快速、高效、可靠地部署海上高壓直流輸電系統。

1．3工程項目規劃、環境和監管

哥倫比亞和意大利專家提出了哥倫比亞與巴拿馬電氣互聯優化設計方案，初步設計方案額定容量為600MW／±450kV，經過綜合比較，方案優化為300MW／±250kV，400MW／±300kV的雙極結構，并使用金屬回線作為最佳的技術和經濟解決方案。線路長度由原來的600km變為480km，但考慮到哥倫比亞輸電系統的強度問題，決定保留原來的輸電路線。貝盧蒙蒂第一條800kV特高壓直流輸電線路項目規劃構想了額定參數為2×4GW／±800kV雙極結構，直流線路長2092km，連接巴西北部與南部的直流輸電工程方案；印尼第一條Java－Sumatra直流輸電工程，額定參數為3GW／±500kV，雙極結構，直流線路包含架空線和海底電纜，考慮采用每極雙十二脈動換流器和備用海底電纜來提高系統的可靠性和可用率；太平洋直流聯接紐帶介紹了延長太平洋北部換流站壽命的最佳方案，將原有的換流器變為傳統的雙極雙換流器結構，但保留多余的2個換流器閥廳，現以3．8GW／±560kV為額定參數運行。

1．4工程項目實施和運行經驗

新西蘭和德國專家提出“新西蘭直流工程新增極3的挑戰和解決方案”，該工程不僅要保證設備能承受較高的地震烈度，保障其在弱交流系統中安全穩定運行，還要設計合理的設備安裝地點，以及新建極與原有極的一體化控制保護系統；巴西互聯電力系統的Madeira河項目中SanAntonio發電廠對400MW的背靠背中第一個模塊及額定參數為3．15GW／±600kV雙極中的第一極進行充電，工程因交流系統沒有足夠的短路容量而延遲工期，后通過安裝500kV／230kV聯接變壓器得以解決。印度的Champa－Kurukshetra±800kV／3GW高壓直流工程首次在特高壓輸電工程中采用金屬回線返回方式運行，輸電線路長1035km，遠期增加容量3GW，雙極功率傳輸容量可達6GW；法國與西班牙東部互聯案例中采用雙回VSC－HVDC饋入交流網絡，研究認為VSC－HVDC是首選的技術解決方案。

2FACTS裝置及技術應用

2．1可再生能源并網

丹麥專家開發了多電平靜止同步補償器（STATCOM）通用電磁暫態模型，并基于倫敦Array風力發電廠多電平STATCOM現場測量和電磁暫態仿真結果對比研究進行了驗證，仿真結果與現場測量結果比較相符，并顯示出良好的相關性。

2．2提高交流系統的性能

加拿大專家提出了用于工程規劃的通用VSC模型，開發了基于PSS／E的穩態和動態模型。驗證了該模型部分交流側和直流側故障，結果表明具有良好的相關性，可在新的工程規劃和規范研究中應用。伊朗專家提出了分布式發電并網中基于自適應脈沖VSC的新型控制方法，與另外兩種控制方法相比，諧波補償和電能質量改善比較表明，分布式發電中諧波含量減少，從而減少諧波注入交流網絡。“智能電力線路（smartpowerline，SPL）實驗研究項目”引入了在架空輸電線路嵌入微型變電站的概念。電源交換模塊，保護模塊和在線監測系統可使輸電線路變得更智能，該技術還可以用于管理功率潮流和額外參數測量。

2．3FACTS工程項目規劃、環境和監管

印度專家進行了動態補償裝置在印度電力系統的配置及選址研究，以易受故障擾動影響的印度西部地區為重點研究區域，并提出了無功功率控制補償器的最佳位置和動態范圍。

3電力電子設備的技術發展

3．1直流斷路器、直流潮流控制器和故障電流限制裝置

Alstom進行了120kV直流斷路器的開發和測試研究，該斷路器包括電力電子元器件，超快速機械斷路器，串聯電容器和避雷器等重要組成部分，可在5．3ms內開斷電流。ABB提出混合型直流輸電工程斷路器為未來高壓直流系統的解決方案，描述了混合直流斷路器的詳細功能、控制方式和設計原則，混合斷路器的核心部件同樣為超快速機械斷路器。ABB的專家還提出了低損耗機械直流斷路器在高壓直流電網中的應用，其可替代混合直流斷路器，開斷參數最大為10kA／5ms。斷路器包含電磁制動器、并聯諧振電路，已完成一個額定參數為80kV的斷路器樣機，并成功通過了開斷目標電流的試驗。

3．2新型半導體設備和換流器拓撲

第2篇

自動高壓電氣監控系統是變電站高壓電氣系統的核心，連接各個分系統的紐帶是局域網通信網絡系統，變電站高壓電氣自動化系統是用來保護繼電，完全不用人工控制，遠程操作功能的多種功能型控制的系統，其顯著的特點是：多種功能集中化：變電站高壓電氣自動控制化技術是用不同種科技化當前先進的科技為首要，融合進行延伸加以改造而成，所以它具備多種先進并科學的技術含量、以及其相互錯中復雜的搭配的特點，變電站電氣系統的所有第二等級設備的功能都被其承接并延伸。其中，計算機自動監控系統會集體顯示使用顯示、儀器顯示，變電壓送電顯示以及中心信息信號顯示，計算機保護所用的系統會將出現錯誤無法使用的障礙記錄，測定所在的位置，重啟開關等自動功能集中管理。這些里面的功能集中通過局域網排列成統一的自動集中系統。

2自動化信息技術具體應用分析

隨著變電站計算機控制技術的提升，不在局限于后臺控制，將延伸到現場的控制，以及視頻等先進信息搜集設備也將變成變電站自動化系統的結構之一，因此需要其他的功能能適應此做好準備，傳達信息功能也應加強。隨著變電站計算機控制技術的提升，不在局限于后臺控制，將延伸到現場的控制，以及視頻等先進信息搜集設備也將變成變電站自動化系統的結構之一，因此需要其他的功能能適應此做好準備，傳達信息功能也應加強[2]。不用人工的通訊網絡。可以設立局域網于變電站中，以不一樣的設備與方式連接到變電站局域網中，其他遠程驅動與維護設備可以使用現場控制總線由集中地數據進行處理后以I℃P朋接入，進而由傳送信息的設備接入里面的局域網。使其運行站點都連接在局域網上，進一步實現數據的共同分享使用。局域網用網絡的互換機器進行和全國電力數據網絡的相互聯系。但是還是要保留原先變電站的模擬接口與數據接口，因為萬一出現問題，這些將成為我們的后備通道。局部網絡顧名思義是一種于小型區域實現數據信息互相聯系的網絡通道，并遵循相關的協議進行實現信息互聯的系統[3]。在其系統中，各個計算機既可以分開使用不相互影響，又可以在需要的時候進行相關的信息數據的傳送。局部網絡由兩種分類的存在：局部性的區域的網絡與計算機相互交換機器。其中局部性的區域的網絡是屬；于局部網絡類型中最常見的一種，其中局域網是有四種因素構成，它們分別是拓撲結構、傳輸媒介、傳輸的控制與通信的方式。局域網除了這四種因素還有其中心部分，那就是相互聯系與信息傳送。局域網的傳送信息的方式有兩種，分別是有線與無線，有線的通道是使用雙絞線與同軸電纜或者同軸光纖，其中速度較慢的傳送方式是使用有線中的雙絞線，其最高的傳送速率是幾兆比特每秒。而且有線中的這種雙絞線所能傳送的間距比較短，正因為如此，所以所投入的成本也相對比較少。相較與雙絞線，電纜就具有相對好的性能，它具有互聯設備多，傳送的間距長，容量大，抗干擾好等特點。

3結語

第3篇

關鍵詞：高壓輸電線路設計問題

中圖分類號： TM726 文獻標識碼： A 文章編號：

隨著改革開放的大趨勢，中國的經濟始終呈現迅猛的發展趨勢，國民經濟快速增長，為了更快的進行國家經濟建設，對電力的需求不斷增加，保障電力的及時供應是重中之重，各地也加快對電網的建設，建設的速度也是飛快，使得電力的電力的輸送能力得到質的提高。但是我們仍會在建設過程中不斷遇到各種新的問題，比如我們在的開發線路的路徑選擇上比較困難，總會從地勢比較惡劣的地方通過等。如何順應當今的形式，最大程度的滿足如今的電力需要已成為所有電力工作者所關注的。在本文中，筆者將就其中的關鍵問題進行探討。

1輸電線路的勘測

建設電網，首先要對整個輸電線路的設計進行整體的規劃，而輸電線路設計的首要的關鍵點在于對輸電線路的勘測，必須要選擇合適的合理的輸電線路，因為這將涉及到整個工程的未來發展，從經濟，運作條件與將來維護等方面都有長遠的影響，在整個工程中起主要作用。所以為了制定最合理的輸電線路，線路勘測人員必須認真對待其中的每一個環節，保證選擇的線路路徑長度合理，既可以降低投資，又能保證線路的整體安全，運行方便。線路測量的原理雖然很簡單，但我們仍需要主要其中的一些問題：①線路測距不要求像測量公路等那樣的工程的高精度，只要將角度和各個塔架之間距離、高度差等進行測量即可。所以，平距高差和轉角這些關鍵的數據測繪時一定要注意，不能測錯或記錯，測繪時需要嚴格按照測繪的操作程序和記錄程序，要有檢核條件。在對線路勘測過程中，勘測和設計人員要對線路沿線地上、地下、在建、擬建的工程設施進行充分搜資和調研，進行多路徑方案比選，盡可能選擇長度短、轉角少、交叉跨越少，地形條件較好的方案。②要做到兼顧桿位的經濟合理性和關鍵桿位設立的可能性（如轉角點、交跨點和必須設立桿塔的特殊地點等），個別特殊地段更要反復測量比較，使桿塔位置盡量避開困難地區，為組立桿塔和緊線創造較好的施工條件。

2桿塔選型

不同的桿塔型式在造價、占地、施工、運輸和運行安全等方面均不相同，桿塔工程的費用約占整個工程的30～40%，合理選擇桿塔型式是關鍵。高壓架空導線對地面（或水面）、對跨越物必須保證有足夠的安全距離，為此，要求線路的桿塔具有必要的高度。同時還要求線路有與桿高相配合的適當的檔距。雖然設計中桿塔選型很麻煩，一根根去選不大現實，在盡可能大的范圍內統一設計選型是正確的設計方向，但是一些專用線路應進行專門設計，以方便施工運輸并降低工程造價。但是，從目前建設經驗來看，高壓線路設計過程中桿塔選型，一般是從技術、施工及運輸、運營和投資等方面考慮，應該遵循以下幾方面的要求：

（1）桿塔的型式直接影響到線路的施工運行、維護和經濟等各個方面，所以在選型時應綜合考慮運行安全、維護方便和節約投資，同時注意當地施工、運輸和制造條件。在平地、丘陵及便于施工的地區，應首先采用預應力混凝土電桿。在運輸和施工困難的地區，宜采用拉線鐵塔；不適于打拉線處，可采用鐵塔。目前，鋼筋混凝土電桿在 35~220kV 線路上得到了廣泛運用，在220kV線路上使用的也不少。220kV 及以上線路使用鐵塔較多。110kV 及以上線路雙回線路也多采用鐵塔。

（2）設計冰厚15mm及以上地區，不宜采用導線非對稱排列的單柱拉線桿塔或無拉線單桿。

（3）轉動橫擔和變形橫擔不應用在檢修困難的山區，重冰區以及兩側檔距或標高相差過大易發生誤動作的地方。

（4）為了減少對農業耕作的影響、少占農田110kV 及以上的送電線路應盡量少用帶拉線的直線型桿塔；60kV及以下的送電線路宜采用無拉線的直線桿塔。

（5）在一條線路中，應盡量減少桿塔的種類和規格型號。

3桿塔基礎設計

桿塔基礎作為輸電線路結構的重要組成部分，它的造價、工期和勞動消耗量在整個線路工程中占很大比重。其施工工期約占整個工期一半時間，運輸量約占整個工程的60%，費用約占整個工程的20～35%，基礎選型、設計及施工的優劣直接著線路工程的建設。桿塔基礎設計應該注意如下三方面的問題：桿塔基礎的坑深就以設計的施工基面為基準。拉線基礎的坑深，在設計未提出施工基面時，應以拉線基礎中心的地面標高為基準；桿塔基礎坑深的允許偏差為+100mm，-50mm，坑底應平整，同其基礎坑在允許偏差范圍內按最深一坑操平，巖石基礎坑深不少于設計值；桿塔基礎坑深與設計坑深偏差+100mm以上，應按以下規定處理：①鐵塔現澆基礎坑其超深部分應采用鋪石灌漿處理；②混凝土電桿基礎，鐵塔預制基礎，鐵塔金屬基礎等，其坑深與設計坑深偏差值在+100～+300mm時，其超深部分應采用填土或砂、石夯實處理。當不能以填土或砂、石夯實處理時，其超深部分按設計要求處理。設計無具體要求，按鋪石灌漿處理。當坑深超過規定值在+300mm 以上時，其超深部分應采用鋪石灌漿處理。

此外，根據輸電線路通過的實際地質情況每基塔的受力情況逐地段逐基進行優化設計比較重要，特別對于影響造價較大的承力塔，由四腿等大細化為兩拉兩壓或三拉一壓才是經濟合理的。

4防雷擊

因雷擊事件造成的電力系統故障 ，不僅影響電力線路的正常運行 ，而且還會對正常的用電產生重大的影響 ，可能導致財產受到重大的損失 ，嚴重的情況下甚至會危害生命安全 ，對經濟和社會產生重大影響。從 10kV 配電線路雷擊過電壓產生商看 ，一般有兩種雷擊感應過電壓 ，直擊雷電過電壓是由于直接命中配電線所導致的 ，感應雷電過電壓是雷電擊中配電線附近的地面所引起的電磁感應造成的。

我國的主要配電線路的防雷技術和措施由于 10kV 配電線的絕緣水平低 ，當線路由于雷電活動和雷電過電壓線路絕緣子閃絡時產生的 ，可以很容易地導致此類事故 ，在配電線路的設計上，以節省線路走廊和使用塔多回路技術為主，這四個塔豎立建立了循環備份，雖然在這種情況下，節約線路走廊，減少了線的投資 ，但由于塔多回路和行與行之間的電氣距離遠遠不夠的 ，因此 ，一回線遭受雷擊后線路絕緣子地面損壞故障 ，如果流量后繼續發生故障的次數也比較大 ，連續陸空電弧會出現與免費的熱和光自由的兩極 ，小環之間的距離 ，然后自由弧將蔓延到其他線路 ，造成接地故障的發生相同的極點 ，將導致更嚴重的回線故障的同時 ，極大地影響了可靠性可用于電源配電線路 ，在上述線路中 ，加強絕緣的方法 ，可采取更換絕緣電線裸電線 ，絕緣膜，增加絕緣導體和絕緣體之間的間隙，更換絕緣子模型等方法，以提高線路絕緣水平。

5結束語

總之，高壓輸電線路線路設計是一項技術含量較高，勞動強度較大，時效性要求很高的野外工作，而且受天氣、環境、地理狀況等的影響較大，因此，在設計過程中要做好線路勘測，桿塔型選擇等，避免在線路設計中脫離工程實際，一味生搬硬套是無法保證設計質量與滿足電網需要的。只有結合實際，因地制宜，通過優化方案，攻關，不斷探索與創新，才能滿足建設堅強電網的要求。

參考文獻：