高电压技术论文范文

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第1篇

1．1高压直流电网的技术发展

欧洲专家介绍了近海岸直流电网示范工程的研究结论，这项研究工作包括近海岸间歇性能源，直流电网经济，控制保护等问题。两个著名硬件设备开发商参与了该项目，完成用于测试控制技术开发的低功率模拟器，并证明保护算法可用于直流电网，开发出了基于电力电子和机械技术创新的直流断路器；另有专家提出了利用有限的直流断路器操作，设计具有故障清除能力直流网络，模拟研究表明使用直流断路器可迅速隔离直流侧电网故障，即可在点对点的电缆方案中使换流器继续支撑交流网络。针对此问题，中国专家发言指出可采用全桥型子模块拓扑结构来清除直流侧故障，实现与电网换相换流器（LCC）相同的功能。德国专家提出了关于采用电压源换流器（VSC）的交直流混合架空线运行的特殊要求，虽然混合运行可提高现有输电通道的容量，但存在一系列挑战，包括利用可控、有效的方式实现多终端的操作管理，交直流系统的耦合效应，直流电压和电流匹配原则以及机械特性差异等。韩国专家提出了用于晶闸管换流阀的新型合成运行试验回路，该回路可向测试对象施加试验用交、直流电压和电流脉冲，并配置了可在试验前给电容充电的可控硅开关，以及为试验回路中晶闸管门极提供触发能量的独立高频电源。

1．2可再生能源的并网

美国专家提出了近海岸高压直流输电系统设计方案的可靠性分析方法，研究了平均失效时间和平均修复时间等可靠性指标，并结合概率（蒙特卡洛）技术来评估风速波动对风电场的影响，且评估不同的系统互联、系统冗余以及使用直流断路器与否等技术方案的能量削减水平，提议将能量削减作为量化直流电网可靠性的指标。为设计人员选择不同的技术方案、拓扑结构和保护方案提供依据。近海岸直流输电换流站选址缺乏相关的标准、项目参考及工程经验，难以给项目相关者提供合理的建议，并且可能会在项目的开发过程中引入风险。挪威专家针对此情况提出了一种从石油和天然气行业经验总结得出的技术资格要求，将有助于更加快速、高效、可靠地部署海上高压直流输电系统。

1．3工程项目规划、环境和监管

哥伦比亚和意大利专家提出了哥伦比亚与巴拿马电气互联优化设计方案，初步设计方案额定容量为600MW／±450kV，经过综合比较，方案优化为300MW／±250kV，400MW／±300kV的双极结构，并使用金属回线作为最佳的技术和经济解决方案。线路长度由原来的600km变为480km，但考虑到哥伦比亚输电系统的强度问题，决定保留原来的输电路线。贝卢蒙蒂第一条800kV特高压直流输电线路项目规划构想了额定参数为2×4GW／±800kV双极结构，直流线路长2092km，连接巴西北部与南部的直流输电工程方案；印尼第一条Java－Sumatra直流输电工程，额定参数为3GW／±500kV，双极结构，直流线路包含架空线和海底电缆，考虑采用每极双十二脉动换流器和备用海底电缆来提高系统的可靠性和可用率；太平洋直流联接纽带介绍了延长太平洋北部换流站寿命的最佳方案，将原有的换流器变为传统的双极双换流器结构，但保留多余的2个换流器阀厅，现以3．8GW／±560kV为额定参数运行。

1．4工程项目实施和运行经验

新西兰和德国专家提出“新西兰直流工程新增极3的挑战和解决方案”，该工程不仅要保证设备能承受较高的地震烈度，保障其在弱交流系统中安全稳定运行，还要设计合理的设备安装地点，以及新建极与原有极的一体化控制保护系统；巴西互联电力系统的Madeira河项目中SanAntonio发电厂对400MW的背靠背中第一个模块及额定参数为3．15GW／±600kV双极中的第一极进行充电，工程因交流系统没有足够的短路容量而延迟工期，后通过安装500kV／230kV联接变压器得以解决。印度的Champa－Kurukshetra±800kV／3GW高压直流工程首次在特高压输电工程中采用金属回线返回方式运行，输电线路长1035km，远期增加容量3GW，双极功率传输容量可达6GW；法国与西班牙东部互联案例中采用双回VSC－HVDC馈入交流网络，研究认为VSC－HVDC是首选的技术解决方案。

2FACTS装置及技术应用

2．1可再生能源并网

丹麦专家开发了多电平静止同步补偿器（STATCOM）通用电磁暂态模型，并基于伦敦Array风力发电厂多电平STATCOM现场测量和电磁暂态仿真结果对比研究进行了验证，仿真结果与现场测量结果比较相符，并显示出良好的相关性。

2．2提高交流系统的性能

加拿大专家提出了用于工程规划的通用VSC模型，开发了基于PSS／E的稳态和动态模型。验证了该模型部分交流侧和直流侧故障，结果表明具有良好的相关性，可在新的工程规划和规范研究中应用。伊朗专家提出了分布式发电并网中基于自适应脉冲VSC的新型控制方法，与另外两种控制方法相比，谐波补偿和电能质量改善比较表明，分布式发电中谐波含量减少，从而减少谐波注入交流网络。“智能电力线路（smartpowerline，SPL）实验研究项目”引入了在架空输电线路嵌入微型变电站的概念。电源交换模块，保护模块和在线监测系统可使输电线路变得更智能，该技术还可以用于管理功率潮流和额外参数测量。

2．3FACTS工程项目规划、环境和监管

印度专家进行了动态补偿装置在印度电力系统的配置及选址研究，以易受故障扰动影响的印度西部地区为重点研究区域，并提出了无功功率控制补偿器的最佳位置和动态范围。

3电力电子设备的技术发展

3．1直流断路器、直流潮流控制器和故障电流限制装置

Alstom进行了120kV直流断路器的开发和测试研究，该断路器包括电力电子元器件，超快速机械断路器，串联电容器和避雷器等重要组成部分，可在5．3ms内开断电流。ABB提出混合型直流输电工程断路器为未来高压直流系统的解决方案，描述了混合直流断路器的详细功能、控制方式和设计原则，混合断路器的核心部件同样为超快速机械断路器。ABB的专家还提出了低损耗机械直流断路器在高压直流电网中的应用，其可替代混合直流断路器，开断参数最大为10kA／5ms。断路器包含电磁制动器、并联谐振电路，已完成一个额定参数为80kV的断路器样机，并成功通过了开断目标电流的试验。

3．2新型半导体设备和换流器拓扑

第2篇

自动高压电气监控系统是变电站高压电气系统的核心，连接各个分系统的纽带是局域网通信网络系统，变电站高压电气自动化系统是用来保护继电，完全不用人工控制，远程操作功能的多种功能型控制的系统，其显著的特点是：多种功能集中化：变电站高压电气自动控制化技术是用不同种科技化当前先进的科技为首要，融合进行延伸加以改造而成，所以它具备多种先进并科学的技术含量、以及其相互错中复杂的搭配的特点，变电站电气系统的所有第二等级设备的功能都被其承接并延伸。其中，计算机自动监控系统会集体显示使用显示、仪器显示，变电压送电显示以及中心信息信号显示，计算机保护所用的系统会将出现错误无法使用的障碍记录，测定所在的位置，重启开关等自动功能集中管理。这些里面的功能集中通过局域网排列成统一的自动集中系统。

2自动化信息技术具体应用分析

随着变电站计算机控制技术的提升，不在局限于后台控制，将延伸到现场的控制，以及视频等先进信息搜集设备也将变成变电站自动化系统的结构之一，因此需要其他的功能能适应此做好准备，传达信息功能也应加强。随着变电站计算机控制技术的提升，不在局限于后台控制，将延伸到现场的控制，以及视频等先进信息搜集设备也将变成变电站自动化系统的结构之一，因此需要其他的功能能适应此做好准备，传达信息功能也应加强[2]。不用人工的通讯网络。可以设立局域网于变电站中，以不一样的设备与方式连接到变电站局域网中，其他远程驱动与维护设备可以使用现场控制总线由集中地数据进行处理后以I℃P朋接入，进而由传送信息的设备接入里面的局域网。使其运行站点都连接在局域网上，进一步实现数据的共同分享使用。局域网用网络的互换机器进行和全国电力数据网络的相互联系。但是还是要保留原先变电站的模拟接口与数据接口，因为万一出现问题，这些将成为我们的后备通道。局部网络顾名思义是一种于小型区域实现数据信息互相联系的网络通道，并遵循相关的协议进行实现信息互联的系统[3]。在其系统中，各个计算机既可以分开使用不相互影响，又可以在需要的时候进行相关的信息数据的传送。局部网络由两种分类的存在：局部性的区域的网络与计算机相互交换机器。其中局部性的区域的网络是属；于局部网络类型中最常见的一种，其中局域网是有四种因素构成，它们分别是拓扑结构、传输媒介、传输的控制与通信的方式。局域网除了这四种因素还有其中心部分，那就是相互联系与信息传送。局域网的传送信息的方式有两种，分别是有线与无线，有线的通道是使用双绞线与同轴电缆或者同轴光纤，其中速度较慢的传送方式是使用有线中的双绞线，其最高的传送速率是几兆比特每秒。而且有线中的这种双绞线所能传送的间距比较短，正因为如此，所以所投入的成本也相对比较少。相较与双绞线，电缆就具有相对好的性能，它具有互联设备多，传送的间距长，容量大，抗干扰好等特点。

3结语

第3篇

关键词：高压输电线路设计问题

中图分类号： TM726 文献标识码： A 文章编号：

随着改革开放的大趋势，中国的经济始终呈现迅猛的发展趋势，国民经济快速增长，为了更快的进行国家经济建设，对电力的需求不断增加，保障电力的及时供应是重中之重，各地也加快对电网的建设，建设的速度也是飞快，使得电力的电力的输送能力得到质的提高。但是我们仍会在建设过程中不断遇到各种新的问题，比如我们在的开发线路的路径选择上比较困难，总会从地势比较恶劣的地方通过等。如何顺应当今的形式，最大程度的满足如今的电力需要已成为所有电力工作者所关注的。在本文中，笔者将就其中的关键问题进行探讨。

1输电线路的勘测

建设电网，首先要对整个输电线路的设计进行整体的规划，而输电线路设计的首要的关键点在于对输电线路的勘测，必须要选择合适的合理的输电线路，因为这将涉及到整个工程的未来发展，从经济，运作条件与将来维护等方面都有长远的影响，在整个工程中起主要作用。所以为了制定最合理的输电线路，线路勘测人员必须认真对待其中的每一个环节，保证选择的线路路径长度合理，既可以降低投资，又能保证线路的整体安全，运行方便。线路测量的原理虽然很简单，但我们仍需要主要其中的一些问题：①线路测距不要求像测量公路等那样的工程的高精度，只要将角度和各个塔架之间距离、高度差等进行测量即可。所以，平距高差和转角这些关键的数据测绘时一定要注意，不能测错或记错，测绘时需要严格按照测绘的操作程序和记录程序，要有检核条件。在对线路勘测过程中，勘测和设计人员要对线路沿线地上、地下、在建、拟建的工程设施进行充分搜资和调研，进行多路径方案比选，尽可能选择长度短、转角少、交叉跨越少，地形条件较好的方案。②要做到兼顾杆位的经济合理性和关键杆位设立的可能性（如转角点、交跨点和必须设立杆塔的特殊地点等），个别特殊地段更要反复测量比较，使杆塔位置尽量避开困难地区，为组立杆塔和紧线创造较好的施工条件。

2杆塔选型

不同的杆塔型式在造价、占地、施工、运输和运行安全等方面均不相同，杆塔工程的费用约占整个工程的30～40%，合理选择杆塔型式是关键。高压架空导线对地面（或水面）、对跨越物必须保证有足够的安全距离，为此，要求线路的杆塔具有必要的高度。同时还要求线路有与杆高相配合的适当的档距。虽然设计中杆塔选型很麻烦，一根根去选不大现实，在尽可能大的范围内统一设计选型是正确的设计方向，但是一些专用线路应进行专门设计，以方便施工运输并降低工程造价。但是，从目前建设经验来看，高压线路设计过程中杆塔选型，一般是从技术、施工及运输、运营和投资等方面考虑，应该遵循以下几方面的要求：

（1）杆塔的型式直接影响到线路的施工运行、维护和经济等各个方面，所以在选型时应综合考虑运行安全、维护方便和节约投资，同时注意当地施工、运输和制造条件。在平地、丘陵及便于施工的地区，应首先采用预应力混凝土电杆。在运输和施工困难的地区，宜采用拉线铁塔；不适于打拉线处，可采用铁塔。目前，钢筋混凝土电杆在 35~220kV 线路上得到了广泛运用，在220kV线路上使用的也不少。220kV 及以上线路使用铁塔较多。110kV 及以上线路双回线路也多采用铁塔。

（2）设计冰厚15mm及以上地区，不宜采用导线非对称排列的单柱拉线杆塔或无拉线单杆。

（3）转动横担和变形横担不应用在检修困难的山区，重冰区以及两侧档距或标高相差过大易发生误动作的地方。

（4）为了减少对农业耕作的影响、少占农田110kV 及以上的送电线路应尽量少用带拉线的直线型杆塔；60kV及以下的送电线路宜采用无拉线的直线杆塔。

（5）在一条线路中，应尽量减少杆塔的种类和规格型号。

3杆塔基础设计

杆塔基础作为输电线路结构的重要组成部分，它的造价、工期和劳动消耗量在整个线路工程中占很大比重。其施工工期约占整个工期一半时间，运输量约占整个工程的60%，费用约占整个工程的20～35%，基础选型、设计及施工的优劣直接着线路工程的建设。杆塔基础设计应该注意如下三方面的问题：杆塔基础的坑深就以设计的施工基面为基准。拉线基础的坑深，在设计未提出施工基面时，应以拉线基础中心的地面标高为基准；杆塔基础坑深的允许偏差为+100mm，-50mm，坑底应平整，同其基础坑在允许偏差范围内按最深一坑操平，岩石基础坑深不少于设计值；杆塔基础坑深与设计坑深偏差+100mm以上，应按以下规定处理：①铁塔现浇基础坑其超深部分应采用铺石灌浆处理；②混凝土电杆基础，铁塔预制基础，铁塔金属基础等，其坑深与设计坑深偏差值在+100～+300mm时，其超深部分应采用填土或砂、石夯实处理。当不能以填土或砂、石夯实处理时，其超深部分按设计要求处理。设计无具体要求，按铺石灌浆处理。当坑深超过规定值在+300mm 以上时，其超深部分应采用铺石灌浆处理。

此外，根据输电线路通过的实际地质情况每基塔的受力情况逐地段逐基进行优化设计比较重要，特别对于影响造价较大的承力塔，由四腿等大细化为两拉两压或三拉一压才是经济合理的。

4防雷击

因雷击事件造成的电力系统故障 ，不仅影响电力线路的正常运行 ，而且还会对正常的用电产生重大的影响 ，可能导致财产受到重大的损失 ，严重的情况下甚至会危害生命安全 ，对经济和社会产生重大影响。从 10kV 配电线路雷击过电压产生商看 ，一般有两种雷击感应过电压 ，直击雷电过电压是由于直接命中配电线所导致的 ，感应雷电过电压是雷电击中配电线附近的地面所引起的电磁感应造成的。

我国的主要配电线路的防雷技术和措施由于 10kV 配电线的绝缘水平低 ，当线路由于雷电活动和雷电过电压线路绝缘子闪络时产生的 ，可以很容易地导致此类事故 ，在配电线路的设计上，以节省线路走廊和使用塔多回路技术为主，这四个塔竖立建立了循环备份，虽然在这种情况下，节约线路走廊，减少了线的投资 ，但由于塔多回路和行与行之间的电气距离远远不够的 ，因此 ，一回线遭受雷击后线路绝缘子地面损坏故障 ，如果流量后继续发生故障的次数也比较大 ，连续陆空电弧会出现与免费的热和光自由的两极 ，小环之间的距离 ，然后自由弧将蔓延到其他线路 ，造成接地故障的发生相同的极点 ，将导致更严重的回线故障的同时 ，极大地影响了可靠性可用于电源配电线路 ，在上述线路中 ，加强绝缘的方法 ，可采取更换绝缘电线裸电线 ，绝缘膜，增加绝缘导体和绝缘体之间的间隙，更换绝缘子模型等方法，以提高线路绝缘水平。

5结束语

总之，高压输电线路线路设计是一项技术含量较高，劳动强度较大，时效性要求很高的野外工作，而且受天气、环境、地理状况等的影响较大，因此，在设计过程中要做好线路勘测，杆塔型选择等，避免在线路设计中脱离工程实际，一味生搬硬套是无法保证设计质量与满足电网需要的。只有结合实际，因地制宜，通过优化方案，攻关，不断探索与创新，才能满足建设坚强电网的要求。

参考文献：