特高压 Microsoft Office Word 文档 4.docx

1、特高压 Microsoft Office Word 文档 4什么是内部过电压？交流特高压电网的内部过电压与超高压电网相比，有哪些相同点和不同点？发布时间：2006-06-22点击次数： 内部过电压是由于电力系统故障，或开关操作而引起的电网中能量的转化，从而造成瞬时或持续高于电网额定允许电压，并对电气装置可能造成威胁的电压升高。内部过电压分为操作过电压和暂时过电压两大类，其中在故障或操作时瞬间发生的称为操作过电压，其持续时间一般在几十毫秒之内；在暂态过渡过程结束以后出现的，持续时间大于0.1秒甚至数小时的持续性过电压称为暂时过电压。暂时过电压又可以分为工频过电压和谐振过电压。另外，在GIS变电站

2、中，由于隔离刀闸操作，会产生波头很陡、频率很高的操作过电压，其频率达数百千周至几十兆周，称之为快速暂态过电压(VFTO)。VFTO可能威胁到GIS及其相邻设备的安全，特别是变压器匝间绝缘的安全，也可能引发变压器内部的高频振荡。特高压电网的过电压问题与超高压电网相比有相似之处，但由于特高压系统线路输送容量大、距离可能更长，而自身的无功功率很大，每100公里的1000千伏线路无功功率可达530兆乏左右，使得在甩负荷时可能导致严重的暂时过电压；在正常运行负荷变化时将给无功调节、电压控制以及故障时单相重合闸潜供电流熄灭等造成一系列困难。同时高电压长空气绝缘的饱和、高海拔和电气设备制造等方面的因素，给过

3、电压限制提出更高的要求。交流特高压电网的雷电过电压有什么特点？有什么保护措施？发布时间：2006-06-22点击次数： 交流特高压电网的雷电过电压及其防护可以分为线路和变电站两个方面。线路的雷电过电压防护包括绕击和反击防护，变电站的雷电过电压防护包括直击雷和侵入波的防护。 1. 特高压线路的雷电过电压防护 由于特高压输电线路杆塔高度高，导线上工作电压幅值很大，比较容易从导线上产生向上先导，相当于导线向上伸出的导电棒，从而引起避雷线屏蔽性能变差。这一点不但可从电气几何理论上得到解释，运行情况也提供了佐证。前苏联的特高压架空输电线路运行期间内曾多次发生雷击跳闸，基本原因是在耐张转角塔处雷电绕击导线

4、。日本特高压架空输电线路在降压运行期间雷击跳闸率也很高，据分析是线路遭到侧面雷击引起了绝缘子闪络。 理论分析和运行情况均表明，特高压输电线路雷击跳闸的主要原因是避雷线屏蔽失效，雷电绕击导线造成的。因此采用良好的避雷线屏蔽设计，是提高特高压输电线路耐雷性能的主要措施。同时还应该考虑到特高压输电线路导线上工作电压对避雷线屏蔽的影响。对于山区，因地形影响(山坡、峡谷)，避雷线的保护可能需要取负保护角。 2. 特高压变电站的雷电过电压保护 根据我国110500千伏变电站多年来的运行经验，如果特高压变电站采用敝开式高压配电装置，可直接在变电站构架上安装避雷针或避雷线作为直击雷保护装置;如果采用半封闭组合

5、电器(HGIS)或全封闭组合电器(GIS)，进出线套管需设直击雷保护装置，而GIS本身仅将其外壳接至变电站接地网即可。 与超高压变电站一样，特高压变电站电气设备也需考虑由架空输电线路传入的雷电侵入波过电压的保护，其根本措施在于在变电站内适当的位置设置避雷器。由于限制线路上操作过电压的要求，在变电站出线断路器的线路侧和变压器回路均需要安装避雷器。至于变电站母线上是否要安装避雷器，以及各避雷器距被保护设备的距离，则需通过数字仿真计算予以确定。交流特高压电网有哪些限制内部过电压的措施？发布时间：2006-06-22点击次数： 交流特高压输电系统限制内部过电压的主要措施如下：1.输电线路上装设高压并联

6、电抗器，其中性点通过小电抗接地；2. 线路的架空地线（避雷线）采用光纤电缆（OPGW）或良导体导线；3. 变电站母线和输电线路上装设吸收能量较大的避雷器；4. 断路器采用合分闸电阻；5. 在GIS变电站中采用有电阻接入的隔离刀闸装置。交流特高压电网绝缘配合的特点是什么？与超高压电网有什么区别？发布时间：2006-06-22点击次数： 绝缘配合技术是考虑运行环境和过电压保护装置特性的基础上，科学合理地选择电网中电气装置的绝缘水平。在此过程中，权衡设备造价、维修费用和故障损失，力求用合理的成本获得较好的经济利益。交流特高压电网中，由于空气间隙的放电电压在操作过电压下呈现饱和特性，从而使得电网中电气

7、设备的绝缘占据电网设备总投资的份额愈来愈大；同时由于特高压电网输送容量巨大，绝缘故障的后果将非常严重，因此在特高压电网中绝缘配合问题更值得关注，在特高压的绝缘配合研究中需采用更精确的方法。例如对于操作过电压作用下空气间隙的选择，宜采用长操作波头(1000微秒)的试验情况替代以往超高压电网线路绝缘配合时采用标准操作波形(250微秒)。交流特高压电网电气设备的绝缘有什么特点，其影响因素是什么？发布时间：2006-06-22点击次数： 现代电网应具有安全不间断的基本功能。实践表明，在全部停电事故中，输电线路和变电站电气设备的绝缘闪络或击穿是最主要的原因。因此，为了保证电网具有一个可接受的可靠性指标，

8、科学合理地选择电气装置的绝缘水平至关重要。电气设备的绝缘在运行中会受到以下几种电压的作用：工作电压、暂时过电压、操作过电压、雷电过电压和陡波过电压。电气装置的绝缘强度一般以在上述各种电压的作用下的放电电压来表征。交流特高压设备绝缘的主要特点：一是运行电压高。为了降低设备尺寸和造价，通过采用大容量高性能的避雷器等措施，降低过电压水平和设备试验绝缘水平，运行电压与试验水平的比值同超高压相比有显著增加。二是设备的重要性提高。特高压线路输送容量可达500千瓦，单组变压器容量为300千瓦，要求设备具有更高的可靠性。三是设备尺寸比较大。由于设备尺寸增大，杂散分布电容和局部发热等因素对绝缘的长期稳定运行形成

9、威胁。特高压输电线路的绝缘可以分为两类：一类是导线与杆塔或大地之间的空气间隙，另一类则是绝缘子。由于电压等级的提高，特高压输电工程对绝缘子提出了更高的要求，如高机械强度、防污闪、提高过电压耐受能力和降低无线电干扰等。交流特高压线路杆塔有什么特点？发布时间：2006-06-22点击次数： 一是高度大。由于线路最低对地距离高达26米，绝缘子串长度一般超过10米，考虑一定的弧垂，水平排列的特高压线路杆塔的呼称高一般超过50米，三角排列的特高压线路杆塔呼称高超过60米，同杆并架线路杆塔一般超过80米。二是强度大。塔的强度主要受使用应力和塔高决定。由于采用八分裂导线，导线高度又比较高，塔的使用应力超过5

10、00千伏杆塔两倍，高度约为两倍，因此特高压交流线路杆塔主材和基础的强度为常规500千伏线路杆塔的四倍以上。将研究使用管材、高强钢、高强螺栓等技术措施。三是根开大。为了优化设计，节省塔材，将适当放大杆塔根开，一般杆塔根开约为1515米水平。特高压线路的绝缘配置如何？发布时间：2006-06-22点击次数： 线路的绝缘配置主要指两个方面，第一为绝缘子的配置，第二为考虑风偏后绝缘子悬挂处的带电金属部件对塔身的距离。目前国内多按爬距法选择绝缘子片数，对于特高压线路，一般超过50片，绝缘子串长度在10米以上。对于重污秽地区，绝缘子串长超过15米甚至更长，严重影响线路的经济性。由于国内合成绝缘子技术的提高

11、和使用经验的积累，在交流特高压线路上使用合成绝缘子的比例将显著提高。空气间隙耐受操作电压幅值与间隙长度的关系是一条饱和曲线。在间隙长度为6米、耐压为1600千伏左右开始进入明显饱和区。具体耐压水平与间隙形状和气压水平关联。对于试验示范工程来说，中相V串的间隙均为6.5米。特高压线路防雷有什么特殊要求？发布时间：2006-06-22点击次数： 线路雷害分为反击和绕击两种情况。特高压线路由于本身绝缘水平高，反击网络的概率很小。但特高压线路高度大，相导线电压高，具有一定的迎雷特性。理论计算和运行实践均表明，雷云绕过避雷线，直击导线的概率显著增加。为此，必须将地线外移，降低保护角至5度以下。在山区地面

12、倾角显著的区段，应进一步降低保护角至0度甚至负保护角，中间的漏空部分可采用第三根地线保护。对特高压架空输电线路导线选择有什么要求？发布时间：2006-06-22点击次数： 导线的选择是特高压输电技术的重要课题，它不仅要满足线路输送电能的要求，同时要保障线路能够安全可靠地运行和满足环境保护的要求，而且还要经济合适。因此，导线选择需要考虑线路的输送容量、传输性能、环境影响(电晕、无线电干扰、噪声等)等多种因素，通过导线电气特性、机械特性和投资三个方面分析，对各种导线截面和分裂型式进行了详细的技术经济比较，推荐出在技术和经济上最优的导线截面和分裂型式。原则上，在导线选型时，应综合考虑以下因素：（1）

13、导线的允许温升；（2）对环境的影响，包括无线电干扰、电晕噪声等；（3）输送容量和经济电流密度；（4）电晕临界电压；（5）机械强度。经研究，晋东南南阳荆门试验示范工程每相导线选择八分裂，正八角形布置，单根导线截面为500平方毫米。对于导线环境安装要求特别严的局部地区，将通过研究，选用扩径导线，增加虚拟自导线，中相或三相采用低噪声导线等措施。什么是特高压架空输电线路的金具？在选择金具时需要注意些什么？发布时间：2006-06-22点击次数： 电力金具是指连接和组合电力系统中各类装置，以传递机械、电气负荷及起到某种防护作用的金属附件。他们把导线连接起来组成通电回路，通过绝缘子将导线悬挂于杆塔上，并保

14、护导线和绝缘子免受高电压的伤害，同时使电晕和无线电干扰控制在合理的水平，保护人类的生活环境。由于电压等级的提高，特高压输电线路金具除了具有超高压金具的基本条件外，还要满足在保护绝缘子、屏蔽电晕和无线电干扰方面的更高要求。在选择特高压金具时，首先应注意机械及电气两方面的安全可靠性，其次要注意选用高强度材料金具，以缩小结构尺寸。特高压试验示范工程输电线路导线对地及交叉跨越距离是多少？发布时间：2006-06-22点击次数： 1. 最小对地距离对于一般非居民地区(如跨越农田)，线下场强限值取10千伏/米，导线最小对地距离取22米(中相V串)。对于居民区，线下场强限值取7千伏/米，导线最小对地距离取2

15、7米(中相V串)。对于人烟稀少的非农业耕作地区，线下场强限值放宽至12千伏/米，导线最小对地距离取19米。对上述结果，按输送自然功率(电流2.59千安)对工频磁场进行核算，计算的地面最大磁感应强度均小于35微特斯拉，满足不大于100微特斯拉的要求。交通困难地区是指车辆不能达到的地区，该类地区的最小对地距离一般按人、畜及携带物总高加上操作过电压间隙和裕度。我国现行的线路设计技术规程中，500千伏和750千伏线路，对人、畜及携带物总高按3.5米考虑、裕度按2.0米考虑。1000千伏输电线路操作过电压间隙取6.5米，线下地面最大电场强度按18千伏/米左右控制，对地距离取15米。步行可达到的山坡时，考虑人在放牧时挥鞭对导线的接近，导线的净空距离是操作过电压间隙6.5米，加人、畜及携带物总高3.5米，再留有2米的裕度，导线风偏后的净空距离取12米。对于步行不可达到的山坡、峭壁、岩石的净空距离，考虑操作过电压间隙和人、畜及携带物总高，即操作过电压间隙6.5米，加人、畜及携带物总高3.5米，导线风偏后的净空距离取10米。2. 交叉跨越距离试验示范工程南阳荆门段线路海拔在1000米以下，考虑过电压倍数为1.7，此时主要交叉跨越距离的取值如表所示。交流特高压试验示范工程输电线路的走