基于性能目标的特高压输电塔抗风可靠度分析
牛从直流输电工程直流测量系统可靠性分析
牛从直流输电工程直流测量系统可靠性分析 摘要：本文介绍了±500kV同塔双回牛从直流输电工程直流测量系统的组成，分别从工作原理、测量系统与控制保护连接的结构方面对牛从直流测量系统的可靠性进行探讨研究，同时与其他直流工程进行比较，指出牛从直流的直流测量系统非常可靠的，满足牛从直流安全稳定运行的要求，并提出直流测量系统运行维护要点。 关键词：牛从直流;直流测量系统;可靠性 牛从直流工程是南方电网首条同塔双回直流输电工程，最大输送容量达到6400MW。牛从直流直接影响整个南方电网的安全稳定运行，因此其对电力系统继电保护的动作速度要求越来越高，这就要求互感器具有良好的暂态响应特性，能真实、快速地反映一次故障信号，使继电保护装置能在暂态过程尚未结束前就正确动作，这对直流测量系统的可靠性要求更加苛刻[1，2]。本文将对牛从直流输电工程直流测量系统原理及可靠性进行探讨分析。 1.直流测量系统的组成 由于光电传输系统可用于电力系统重污秽、强噪声、强电磁场的测量环境中，并且结构简单，成本不高，在电力系统测量中，有非常明显的优势[3]，因此牛从直流工程直流的测量采用以光纤作为信号传输载体的光电传输系统。该系统主要由直流电压互感器和直流电流互感器以及相关的传输回路设备组成。 2.直流测量系统的工作原理 牛从直流采用的是有源式直流测量系统，其具有以下特点：一次侧存在电子线路且电子线路必须有电源支持才能正常工作;常规的传感元件与光纤通信技术结合;直流电流测量均采用光纤绝缘子作为绝缘介质[2，4]。 有源式光纤电流测量系统由直流分流器、空芯线圈、高压侧调制电路、高压侧光供电电源、光纤传输系统、低压侧解调电路等组成。分流器串联于被测直流线路上，将正比于被测直流电流的电压信号取出。同时，使用了空心线圈将线路上的谐波电流变换成与其微分信号成正比的电压信号。高压侧调制电路将这两路信号电压调制为光信号，经光纤传输至低压侧解调电路，还原为正比于被测直流电流的电压，经标定后得到直流电流及谐波电流值。 直流电压测量系统的直流分压器由高压臂和低压臂两部分组成，直流分压器的额定二次输出为50V。高压侧调制电路将分压器得到的信号电压调制为光信号，经光纤传输至低压侧解调电路，还原为高压侧的电压。 3.直流测量系统对控制、保护系统的影响
浅谈台风对输电线路影响及防范措施
浅谈台风对输电线路影响及防范措施 摘要：近年来自然灾害频发，犹其是我国沿海地区受台风的肆意破坏给许多基础建设造成重创。由于输电线路遭受各种自然灾害的侵袭，如何应对复杂的气候条件，以保证输电线路长期的安全和稳定。基于此我们有必要谈一下台风对输电线路影响及防范措施，以供同仁参考。 关键词：输电线；灾害；防范；台风 由于近年来，极端的自然灾害频繁发生，而且随着社会和经济的发展，越来越多的高电压等级的输电线逐步在勘察、设计、建造中。而输电线路等级越高，其对风的敏感度就越来越强，风致输电线路故障的问题也会越来越突出。因此，为保证输电线路的安全稳定运行，针对各种风致输电线路故障，要从根本抓起。近年我国输电线路风灾调查结果表明，提高输电线路抗风能力，问题急迫、刻不容缓。针对输电线路系统在防御风灾方面严峻的现实，应积极开展防御工作。 1 案例概述 某地区骤起暴雨台风，建筑物相继受损。在恶劣气候的影响下，电网220kV 线跳闸。光差保护动作，B相重合闸不成功。经巡线检查发现，直线塔B相（中线）垂直排列导线的下线对铁塔脚钉放电造成掉闸，导线、横担、脚钉均有放电痕迹。 2设备状况 该线路长度为6.101km，最大设计风速为30m/s。ZM2-30型直线塔，铁塔呼称高30m，根开为4630mm×3500mm，导线型号为2×LGJ-300/25钢芯铝绞线，子导线排列方式为垂直排列，设计线间距离为400mm。绝缘子串为FXBW-220/100型复合绝缘子，绝缘子串结构长度为3048mm，结构如图1所示。 1-挂板；2-球头挂环；3-合成绝缘子；4-碗头挂板；5-悬垂线夹；6-铝包带 图1 绝缘子串结构 3原因分析 根据气象部门资料：当日该地区10min平均风速达到8.0m/s。根据现场情况分析，瞬时风速达到35m/s，高于气象站现场风速。根据当地气象条件，220kV
电力系统三个实验
实验一：一机—无穷大系统稳态运行方式实验 一、实验目的 1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围； 2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。 二、原理与说明 电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。为一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。实验用一次系统接线图如图2所示。 图2 一次系统接线图 本实验系统是一种物理模型。原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。
实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。 为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。 三、实验项目和方法 1．单回路稳态对称运行实验 在本章实验中，原动机采用手动模拟方式开机，励磁采用手动励磁方式，然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率，使输电系统处于不同的运行状态（输送功率的大小，线路首、末端电压的差别等），观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点及数值范围，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向（根据沿线电压大小比较判断）等。 2．双回路对称运行与单回路对称运行比较实验 按实验1的方法进行实验2的操作，只是将原来的单回线路改成双回路运行。将实验1的结果与实验2进行比较和分析。 表3-1 注：U Z —中间开关站电压； ?U —输电线路的电压损耗； △U —输电线路的电压降落
架空输电线路运行可靠性分析与探讨
架空输电线路运行可靠性分析与探讨 发表时间：2018-10-17T10:36:08.173Z 来源：《电力设备》2018年第17期作者：陈广标 [导读] 摘要：电力设施建设是我国最重要的基础设施建设之一，是社会稳定发展和人民日常生活的基本保证。 （陕西西北火电工程设计咨询有限公司广州开发区分公司广东省广州市 51000） 摘要：电力设施建设是我国最重要的基础设施建设之一，是社会稳定发展和人民日常生活的基本保证。电力架空输电线路是电力传输的主要方式。只有保证输电线路的安全，才能保证电力的正常传输，特别是随着社会的快速发展，人们对电力的需求也在不断增加。这对输电线路的维护提出了更高的要求。有关部门应密切联系时代发展，从多方面加强输电线路的维护。 关键词：架空输电；线路运行；可靠性 引言 随着中国经济的持续快速发展，我国电力系统建设发展迅速。输电线路作为电力系统的重要组成部分，在输配电过程中起着重要的作用。由于架空输电线路的开场架设，区域环境差异很大，线路本身结构不确定，故障形成因素多，运行维护困难，容易发生故障。输电线路一旦发生故障，可能影响整个地区的供电安全，甚至造成不可估量的损失。因此，保证输电线路的安全运行是保证变电站和用户供电可靠性的基础和前提。架空输电线路运行中常见的故障有雷电故障、绝缘子故障、外力故障、鸟损故障、设计故障等。 1.架空输电线路运行维护的重要性 随着对供电和供电可靠性要求的不断提高，各种电力基础设施项目在全国范围内得到了大规模的实施。架空输电线路作为电力基础设施建设的重要内容，其规模也在不断扩大。架空输电线路具有造价低、工期短、技术要求低、维修方便等一系列优点。因此，除特殊情况外，架空输电线路通常是首选的。但由于架空线路暴露在野外，运行条件容易受到自然环境的影响，因此也存在一些不足。架空输电线路以其诸多优点在电力系统中得到了广泛的应用。在新形势下，电力系统也对架空输电线路提出了一系列的要求：架空输电线路必须保证供电的安全性和可靠性；?要保证供电质量好，才能实现经济供电。由于架空供电线路在露天环境中受外界环境的影响很大，在长期运行中经常发生故障。因此，有必要对架空输电线路进行科学的运行和维护，以满足电力系统和人们对电力需求的不确定性。 2.绝缘子故障原因及预防措施 2.1 绝缘子故障原因 绝缘子污闪的主要原因是在线路运行过程中，在雾、霜、小雨等湿度条件下，绝缘子表面覆盖着各种污秽物质，如粉尘、化学粉尘、盐类等。当污物溶解在水中形成电解质涂层时，或当含有导电特性的化学气体包围绝缘子时，绝缘子表面的泄漏电流增加。不同的灰分、盐密度比、不同的绝缘子结构对污闪电压都有影响。造成亚污染闪络的主要原因是在线路运行过程中，绝缘子表面覆盖着各种污秽物质，如粉尘、化学粉尘、盐类等，在一定的湿度条件下，如雾、霜或小雨，污垢会溶于水中。当电解质膜形成或含有导电特性的化学气体包围绝缘子时，绝缘子表面的泄漏电流增加。不同的灰分、盐密度比、不同的绝缘子结构对污闪电压都有影响。 2.2 防治措施 （1）采用盐浓度在线监测技术。光纤传感器传输和转换设备的盐浓度在线监测系统适用于绝缘子污秽监测，实现了运行绝缘子等效盐密度的在线连续测量。饱和盐浓度监测为电力系统运行设备污水区分布图的绘制和修改提供了可靠的依据，实时监测的盐密度值可使电力部门随时了解运行设备在监测点的累积污染情况。它可以指导电力部门清理输变电设备，实现输变电设备防污染工作的状态监测和动态维护。 （2）采用绝缘子防污闪涂覆技术。室温硫化硅橡胶（RTV）涂覆在绝缘体表面，在常温下固化成一层胶膜，与绝缘子表面紧密相连。它不仅具有与硅油和润滑脂相同的疏水性，而且具有较强的长周期疏水性，即RTV涂层的疏水性可以迁移到绝缘子污垢层的表面。由于绝缘子表面的污染逐渐形成，且RTV的疏水迁移时间不超过2h，疏水性可及时迁移到污垢层的表面。绝缘子表面凝结的水分难以连续渗透，大大提高了绝缘子的防污性能。 （3）使用复合绝缘子。与陶瓷和钢化玻璃绝缘材料不同的是，硅橡胶作为合成绝缘子的主要组成部分，即使在湿、脏的表面也能保持其疏水性和疏水性，从而限制了表面的泄漏电流。由于其体积小、重量轻、运输方便、机械强度高、维修方便等优点，得到了广泛的应用。 3.架空输电线路运行维护的有效措施 3.1防雷击与防污闪措施 为了有效地避免雷击对输电线路的影响，在架空输电线路的运行和维护中，必须做好以下工作：维护人员要定期检查输电线路的运行状态，及时更换性能不佳的绝缘子，确保接地装置的接地电阻符合安全标准，从而有效地消除安全隐患。对于雷击频繁的地区，必须能够在输电线路上安装智能励磁可控避雷器，在雷击前激发上游雷电先导，从而大大降低雷电云放电电流和感应过电压。最后，有效地减少了雷击对输电线路造成的危害。为了有效地解决同一塔双回路同时发生的跳闸故障，可以通过在同一塔内设置一个电路，并增加放电间隙横向极来实现。该放电间隙极由隔离器、氧化锌避雷器和电流互感器组成，能有效地保护输电线路。污闪问题可以从三个方面加以解决：第一，维护人员要做好绝缘子的清洗工作，提高绝缘子的防污性能。例如，绝缘体可以硅橡胶为原料，在输电线路外形成非击穿结构，改善输电线路的防污性能。第二，维修人员应能定期在输电线路上喷洒清洁剂，以便在保证输电线路正常运行的基础上进行净化工作。第三，维护人员可以通过在绝缘子表面涂上防污漆来提高其自清洁和防污性能，以减少污闪的发生。 3.2加强宣传，提高人们对输电线路的保护意识 随着电网规模的扩大，输电线路的长度也在不断增加，输电线路的分布范围也越来越宽，这给输电线路的运行和维护带来了很大的困难。因此，只有依靠相关电力部门，在线路运行维护工作的实施上还有些不足，还需要加大输电线路运行维护的宣传力度，充分利用媒体动员群众。通过新闻媒体，可以提升输电线路运行的重要性和相关法律，使人们意识到电力设施的保护。在宣传过程中，不仅要宣传有关法律法规，而且要结合具体情况，分析电力破坏的危险性，充分调动群众的力量，不仅要树立电力设施的自我保护意识，而且要建立专门的检察平台，积极打击犯罪分子。 3.3防外破措施 为了有效减少外力破坏对输电线路的影响，输电线路维修人员可以从四个方面积极开展维修工作：一是要加强对电力设施保护的宣
配电可靠性准则及规定
配电系统可靠性准则及规定 一、电力系统可靠性准则的一般概念 所谓电力系统可靠性准则，就是在电力系统规划、设计或运行中，为使发电和输配电系统达到所要求的可靠度满足的指标、条件或规定，它是电力系统进行可靠性评估所依据的行为原则和标准。 电力系统可靠性准则的应用范围为发电系统、输电系统、发输电合成系统和配电系统的规划、设计、运行和维修工作。 电力系统可靠性准则考虑的因素一般有：①电力系统发、输、变、配设备容量的大小；②承担突然失去设备元件的能力和预想系统故障的能力；③对系统的控制、运行及维护；④系统各元件的可靠运行；⑤用户对供电质量和连续性的要求；⑥能源的充足程度，包括燃料的供应和水库的调度；⑦天气对系统、设备和用户电能需求的影响等。其中①、②、⑥等因素可由规划、设计来控制，其余各因素则反映在生产运行过程之中。 电力系统可靠性准则按其所要求的可靠度获取的方法、考虑的系统状态过程及研究问题的性质不同，有以下几种不同的分类方法： 1.1. 概率性准则和确定性准则 电力系统可靠性准则按其要求的可靠度获取的方法，分为概率性准则和确定性准则。 （1）概率性准则。它是以概率法求得数字或参量来表示提供或规定可靠度的目标水平或不可靠度的上限值，如电力（电量）不足期望值或事故次数期望值。因此，概率性准则又称为指标或参数准则。此类准则又被构成概率性或可靠性评价的基础。 （2）确定性准则。它采取一组系统应能承受的事件如发电或输电系统的某些事故情况为考核条件，采用的考核或检验条件往往选择运行中最严重的情况。考虑的前提是如果电力系统能承受这些情况并保证可靠运行，则在其余较不严重的情况下也能够保证系统的可靠运行。因此，确定性准则又称为性质或性能的检验准则。此类准则是构成确定性偶发事件评价的基础。
提高交流输电系统稳定性的措施(一)
提高交流输电系统稳定性的措施(一) 摘要：本文从输电系统安全可靠运行的重要因数出发，阐述了输电系统稳定运行的重要性，从而得出了提高交流输电系统稳定性的具体措施。 关键词：输电系统稳定性静态暂态措施 1输电系统稳定性的重要性 输电系统运行的稳定性，是输电系统安全可靠运行的重要因数。随着输电系统规模的扩大，输电距离和输送容量大大增大，系统的稳定问题就显得比较突出。可以说，输电系统稳定性是限制交流电流远距离输电送电距离和输送能力的决定因素。所以，必须采取各种措施来提高输电系统的稳定性，从而提高输送能力。从静态稳定分析可知，如果正确选择调节器的参数，使输电系统不发生自发振荡时，那么输电系统具有较高的功率极限，一般也就具有较高的运行稳定度。从暂态稳定分析可知，输电系统受大扰动后，发电机轴上出现的不平衡转矩将使发电机产生剧烈的相对运动；当发电机的相对角的振荡超过一定限度时，发电机便会失去同步，从而破坏了稳定性。从这些概念出发可以得出提高输电系统稳定性和输送能力的一般原则是：一是尽可能地提高输电系统的功率极限；即应从提高发电机的电势E、减小系统电抗x、提高和稳定系统电压U等方面着手。二是尽可能减小发电机相对运行的振荡幅度；即应从提高提高暂态稳定，减小发电机转子轴上的不平衡功率、减小转子相对加速度以及减少转子相对动能变化量等方面着手。 2提高交流输电系统稳定性的措施 采用自动调节励磁装置：当发电机装设自动励磁调节器时，发电机可看做具有E’q为常数的功率特性，这也就相当于将发电机的电抗从同步电抗xd减小为暂态电抗x’d了。发电机的电抗在输电系统总电抗中所占的比重很大，因此，减小发电机的电抗可以提高系统的功率极限和输送能力。如果采用按运行参数的变化率调节励磁则甚至可以维持发电机端电压为常数，这就相当于将发电机的电抗减小为零。因此，发电机装设先进的调节器就相当于缩短了发电机与系统间的电气距离，从而提高了静态稳定性。自动励磁调节对改善暂态稳定也有明显作用，良好的自动励磁在暂态摇摆过程中能增大系统的阻尼，从而能使系统振荡迅速平息下来，缩短摇摆过程，这是十分有利的。此外，为改善暂态稳定性，现在的励磁系统都配备有某种强行励磁装置，其作用是在系统故障时，迅速增加发电机的励磁电压，减小了E’q的衰减程度，如果强行励磁倍数很高，甚至可以使暂态电势增大。 改善电网结构及减小线路电抗：电网结构是输电系统安全稳定运行的基础，改善电网结构的方法较多，例如增加输电线路的回路数，减小线路电抗加强系统的联系；另外，当输电线路通过的地区原来就有输电系统时，将这些中间系统与输电线路连接成为较大的联合输电系统，这样可以使长距离的输电线路中间点的电压得到维持，相当于将输电线路分成两段，缩小了电气距离。而且，中间系统还可与输电线交换有功功率，起到互为备用的作用。在输电系统中间接入中间调相机，这些调相机配有先进的自动励磁调节器，则可以维持调相机端点电压甚至变压器高压母线电压恒定。这样，输电系统就等值地被分割为两段，每一段的电气距离将远小于整个输电系统的电气距离，输电系统的稳定性得到提高。由于调相机维护工作困难，已逐步被静止补偿器所替代。另外减小线路电抗主要是通过采用分裂导线、提高线路额定电压等级以及采用串联电容器补偿等方法来提高输电系统的稳定性。 快速切除短路和自动重合闸：快速切除故障是提高暂态稳定最根本、最有效的措施，同时又是简单易行的措施。快速切除故障的作用是减小加速面积，增大减速面积，提高了发电机之间并列运行的稳定性。另一方面，快速切除故障也可使负荷中的电动机端电压迅速回升，减少了电动机失速和停顿的危险，提高了负荷的稳定性。切除故障时间是继电保护装置动作时间和断路器动作时间的总和。目前可达到短路后0.06s切除故障线路，其中0.02s为保护装置动作时间，0.04s为断路器动作时间。高压输电线路的短路故障，绝大多数是瞬时性的，
大跨越输电塔风振系数研究
第40卷增刊2007年10月 武汉大学学报(工学版) Engineering Journal of Wuhan University Vol.40Sup.Oct.2007 作者简介:陶青松,从事输变电结构设计工作. 文章编号:167128844(2007)S120192204 大跨越输电塔风振系数研究 陶青松,林致添 (江苏省电力设计院,江苏南京 210024) 摘要:针对三江口长江大跨越输电塔工程实例,用SAP2000建立该塔的三维有限元模型,对模型进行有限元动 力分析,计算结构适用于工程设计的输电塔第一自振周期及第一振型系数,确定大跨越塔的风振系数,以指导大跨越塔的抗风设计. 关键词:大跨越输电塔;自振特性;风振系数中图分类号:TU 279 文献标志码:A Study on wind 2induced vibration coeff icient of large span transmission tow ers TAO Qingsong ,L IN Zhitian (Jiangsu Provincial Electric Power Design Institute ,Nanjing 210024,China ) Abstract :Based on t he Sanjiangkou Yangtze River 500kV large span t ransmission tower ,it s t hree 2di 2mensional finite element model is built in SA P2000.And t he dynamic analysis is carried out ;and t he first f ree vibration period and mode coefficient are https://www.360docs.net/doc/e4922217.html,stly ,t he wind 2induced vibration coeffi 2cient of t he tower is confirmed ;and it is used in t he wind 2resistant design of t he large span t ransmission tower. K ey w ords :large span t ransmission towers ;nat ural 2vibration behavior ;wind 2induced vibration coeffi 2cient 大跨越输电塔(以下简称大跨越塔)是集高耸结构和空间杆系结构两种特征于一体的风敏感结构体系,在风荷载作用下,风振效应显著.风荷载是大跨越塔设计过程中的控制性荷载,在大跨越塔设计中起着决定性作用,当风以一定的速度向前运动遇到阻碍时,结构承受了风压.在随机脉动风压作用下,结构会产生随机振动,在顺风向,风压常分为平均风压和脉动风压,前者作用相当于静力,后者则引起结构振动.对于大跨越塔这样的高耸结构,塔身风荷载响应约占外荷载响应的70%以上,由于它们的自振周期都比较大,必须要考虑由脉动风所引起的风振影响,在计算输电塔塔身风荷载时采用风振系数的概念来考虑结构风振效应,风振系数的取值对于大跨越塔的合理设计有着重要意义. 1 研究现状 风振系数反映脉动风对结构动力的作用大小,与结构的自振特性有关.《架空送电线路设计技术 规程》 (DL/T515422002)给出了杆塔全高不超过60m 的输电塔的风振系数值,同时规定当杆塔全高超过60m 时,按《建筑结构荷载规范》 (G B500922001)取值,而确定风振系数就需要估算结构的第 一自振周期及其振型,《建筑结构荷载规范》(G B500922001)提供了塔式结构第一自振周期的估算公式: T 1=(0.007～0.013)H 该公式的范围太宽,而且它适用于具有连续变化外形和质量的塔式结构,而输电塔结构并不符合
输电塔抗风稳定性分析
输电塔抗风稳定性分析 【摘要】输电塔是现代化建设中一个非常重要的技术设计，同时也是一种工程量巨大的高耸建筑，技术要求非常的严格，因为输电塔的设计是运输电系统的一个重要组成部分，俗话说牵一发而动全身，输电塔的作用就是运输电系统中的纽带环节，它的破坏就会导致整个系统的瘫痪而无法运行，所以输电塔的建设必须以安全合理坚固为第一目标。输电塔的特点就是对风的敏感性特别的强，所以本文就主要介绍了输电塔的抗风稳定性分析。 【关键词】输电塔体系；风载荷；动力性分析；失效形式；抗风稳定性 输电塔是电力运输中的一个重要部分，占有极其重要的作用，其安全性也理所当然的受到了很大的重视。所以输电塔的设计需要很严格的技术要求，其中抗风稳定性是一个非常重要的方面，因为输电塔经常受到风的影响，有时候会发生动态侧倾失稳破坏，所以输电塔的抗风稳定性分析就变的非常的重要。 1 风的影响 我国建筑的结构载荷规范中对于地面的粗糙系数进行了比较严格的规定，分为了A、B、C、D四类，比较平坦的地区是A类例如海面还有沙漠，丘陵、乡村等为B类，在拥有很多建筑物的城市为C类，建筑非常密集而且有大量高层建筑的为D类。地面上对于空气的运动阻力，使风速减慢，但是这种作用会受到高度的影响，随着高度的上升，阻力作用会越来越小，直至可以忽略，这个高度称为大气边界层高度。在此高度内的平均风速受高度影响变化为v（z）=v（10）[z/10]式中的v（z）为z高度的平均风速，v（10）为10米处的风速x为地面粗糙系数。脉动风速是具有零均值的随机变量，用湍流强度、脉动风功率谱等进行描述。 1）对建筑物起作用的风，一般有顺风向的风力作用，这一般是在建筑方面需要考虑的最主要的一种，有结构背后的横风向振动，一般在比较高的建筑是不可忽视的，还有其他建筑尾流引起的振动，负气阻尼引起的失稳振动。这些对于建筑物的影响一般为，强风会对建筑的部分强度不够的材料造成破坏，还可能会对建筑物造成一些比较大的影响，有的还会对对一些结构造成疲劳破坏，使其强度受到影响。 输电塔是一种高耸建筑，顺相逢，横向风都可能会对它造成一部分的影响，产生扭转或者其他的响应，由于输电塔一般都是受到顺风向，所以输电塔的顺风向响应一般是工程上最为关心的问题，对其进行静力分析，分析其的线性的变化。 2）失效形式。输电塔在风的破坏下有很多的失效情况，强风作用下最可能出现的就是强度破坏或失稳破坏，在输电塔结构设置不合理的情况下，在薄弱的环节很可能就会出现这种情况，严重的情况下甚至出现输电塔倒塌的现象，除此之外变形过大，疲劳破坏（主要受到脉动风的影响），气动弹性不稳定性等也是
提高交流输电系统稳定性的措施
提高交流输电系统稳定性的措施 摘要：本文从输电系统安全可靠运行的重要因数出发，阐述了输电系统稳定运 行的重要性，从而得出了提高交流输电系统稳定性的具体措施。 关键词：输电系统稳定性静态暂态措施 1 输电系统稳定性的重要性 输电系统运行的稳定性，是输电系统安全可靠运行的重要因数。随着输电系 统规模的扩大，输电距离和输送容量大大增大，系统的稳定问题就显得比较突出。可以说，输电系统稳定性是限制交流电流远距离输电送电距离和输送能力的决定 因素。所以，必须采取各种措施来提高输电系统的稳定性，从而提高输送能力。 从静态稳定分析可知，如果正确选择调节器的参数，使输电系统不发生自发振荡时，那么输电系统具有较高的功率极限，一般也就具有较高的运行稳定度。从暂 态稳定分析可知，输电系统受大扰动后，发电机轴上出现的不平衡转矩将使发电 机产生剧烈的相对运动；当发电机的相对角的振荡超过一定限度时，发电机便会 失去同步，从而破坏了稳定性。从这些概念出发可以得出提高输电系统稳定性和 输送能力的一般原则是：一是尽可能地提高输电系统的功率极限；即应从提高发 电机的电势E、减小系统电抗x、提高和稳定系统电压U等方面着手。二是尽可 能减小发电机相对运行的振荡幅度；即应从提高提高暂态稳定，减小发电机转子 轴上的不平衡功率、减小转子相对加速度以及减少转子相对动能变化量等方面着手。 2 提高交流输电系统稳定性的措施 采用自动调节励磁装置：当发电机装设自动励磁调节器时，发电机可看做具 有E'q为常数的功率特性，这也就相当于将发电机的电抗从同步电抗xd减小为暂 态电抗x'd了。发电机的电抗在输电系统总电抗中所占的比重很大，因此，减小 发电机的电抗可以提高系统的功率极限和输送能力。如果采用按运行参数的变化 率调节励磁则甚至可以维持发电机端电压为常数，这就相当于将发电机的电抗减 小为零。因此，发电机装设先进的调节器就相当于缩短了发电机与系统间的电气 距离，从而提高了静态稳定性。自动励磁调节对改善暂态稳定也有明显作用，良 好的自动励磁在暂态摇摆过程中能增大系统的阻尼，从而能使系统振荡迅速平息 下来，缩短摇摆过程，这是十分有利的。此外，为改善暂态稳定性，现在的励磁 系统都配备有某种强行励磁装置，其作用是在系统故障时，迅速增加发电机的励 磁电压，减小了E'q的衰减程度，如果强行励磁倍数很高，甚至可以使暂态电势 增大。 改善电网结构及减小线路电抗：电网结构是输电系统安全稳定运行的基础， 改善电网结构的方法较多，例如增加输电线路的回路数，减小线路电抗加强系统 的联系；另外，当输电线路通过的地区原来就有输电系统时，将这些中间系统与 输电线路连接成为较大的联合输电系统，这样可以使长距离的输电线路中间点的 电压得到维持，相当于将输电线路分成两段，缩小了电气距离。而且，中间系统 还可与输电线交换有功功率，起到互为备用的作用。在输电系统中间接入中间调 相机，这些调相机配有先进的自动励磁调节器，则可以维持调相机端点电压甚至 变压器高压母线电压恒定。这样，输电系统就等值地被分割为两段，每一段的电 气距离将远小于整个输电系统的电气距离，输电系统的稳定性得到提高。由于调 相机维护工作困难，已逐步被静止补偿器所替代。另外减小线路电抗主要是通过 采用分裂导线、提高线路额定电压等级以及采用串联电容器补偿等方法来提高输
输电塔回填土基础计算露头调整方法
12输电塔回填土基础计算露头调整方法Vol.22No」 输电塔回填土基础计算露头调整方法 孙启刚I,赵勇2,刘利鹏3,宋卓彦I,何春晖I,伊敏I (1.国网山东省电力公司经济技术研究院，山东济南250000；2.国网山东省电力公司，山东济南250000； 3.国网山东省电力公司建设公司，山东济南250000) 摘要：此文介绍了输电塔回填土基础在上拔计算时对表层较差土壤的考虑方法。通过计算表明，输电塔回填土基础在上 拔计算时，上覆较差土壤的性质对其计算露头的考虑方法影响较大。对典型的下层为粉质粘土的地质条件，上覆土壤为粉 土和素填土时，可分别将粉土和素填土厚度的20%和50%作为计算露头的增加值，然后按照粉质粘土计算基础的上拔。 在斜坡地形情况下，若因地形而增加的计算露头高度大于上覆较差土层的厚度时，可不再考虑上覆较差土层的影响；在梯 田坎子地形情况下，可以偏于安全的在因地形增加计算露头的同时，再考虑上覆较差土层的折算厚度作为计算露头。 关键词：回填土基础；计算露头；调整方法 中图分类号：TU470.3文献标志码：B文章编号:2095-6614(2019)01-0012-04 Calculation Method of Outcrop Adjustment for Backfilling Foundation of Transmission Tower SUN Qigang1,ZHAO Yong2,LIU Lipeng3,SONG Zhuoyan1,HE Chunhui1,YI Min1 (1.State Grid Shandong Electric Power Company,Institution of Economy and Technology,Jinan250000,China； 2.State Grid Shandong Electric Power Company,Jinan250000,China； 3.State Grid Shandong Electric Power Company,Construction Company,Jinan250000,China) Abstract:This paper has introduced methods for worse soil of the surface layer when up-pull was calculated based on backfilling foundation of transmission tower.If the up-pull calculation was based on backfilling foundation of transmission tower,the nature of the overlying worse soil imposes quite large influence on considerations for outcrop calculation.For typical geological conditions when the lower layer is silty clay,when overlying soil is silt and plain fill,20%and50%of the thickness of silt and plain fill can be used as value added to calculate outcrop respectively,and then up-pull as the calculation foundation of silty clay.In the case of slope topography,when the increased height of the outcrop is larger than the thickness of the worse overlaying soil layer,the influence of the overlaying worse layer could be no longer considered.In the case of terraced fields and ridge terrain,the converted thickness of the overlaying worse soil layer can be considered while calculating outcrop for increased terrain safety. Key words:backfilling foundation；calculation of outcrop；adjustment method 0引言 回填土基础是输电塔最常见的基础形式，其主要通过一定上拔角范围内的土体重量抵抗其所受到的上拔力。因此土体的上拔角对于回填土基础的设计和经济技术指标影响很大。 收稿日期:2018-09-12 作者简介：孙启刚(1988),男.硕士。研究方向：高压输电线路设计工作及杆塔结构抗风、抗冰。 表1示出了典型220kV转角塔基础按照粉土和粉质粘土计算所得基础的材料量。 由表1可以看出，相同的计算露头和地下水情况下，按照粉土计算基础材料量较按照粉质粘土计算材料量增加20%~80%不等。事实上，按照大量工程的工程经验，粉土地质条件基础综合材料量较粉质粘土情况增加30%左右。 但是输电线路中常见地层结构为表层覆盖较薄的素填土或者粉土等上拔角较小的土壤，下层为
关于电力系统运行可靠性分析 崔振江
关于电力系统运行可靠性分析崔振江 发表时间：2019-02-25T11:39:04.270Z 来源：《防护工程》2018年第32期作者：崔振江 [导读] 也存有生产生活安全隐患，因此，有必要采取科学的措施保障当前供电系统可靠性。 国网抚顺供电公司辽宁省抚顺市 113001 摘要：随着我国经济的不断发展，人们的生活水平得到了极大的改善，对电能质量的要求也变的越来越高，在这种情况下，电力系统的供电可靠性就显得至关重要。虽然电力系统日常工作中应用了很多设备保障与安全控制装置，还是会时而出现电力输出故障，这不仅对人民生活以及社会经济发展有着极大程度的影响，也存有生产生活安全隐患，因此，有必要采取科学的措施保障当前供电系统可靠性。? 关键词：电力系统；电网；可靠性 我国的电力系统为适应我国高速发展的社会经济，已经开始向高容量、高等级的互联电网方向进行发展，但随着发展进程的推进，一些问题也随之暴露出来，这其中最为突出的便是电力系统的安全性和可靠性问题。往往一场大规模的停电事故，能对世界多地引发相应的停电事故，对人们日常的生产生活造成了极大的损失。因此为了加强我国电网运行的安全性和稳定性，需要提高对电力系统运行可靠性的认识高度，并将电网运行的可靠性上升到国家安全战略层面之上，作为电网运行的重要环节加以探究。对电网运行可靠性的分析需要先对电网的影响因素进行归纳，并通过电网运行可靠性的计算方法进行研究，再对国内外电力系统运行的相关研究情况进行借鉴，从而为我国电网运行工作人员提供相应指导。 1电力系统运行的影响因素 关于电力系统运行可靠性的影响因素主要是电网运行过程中设施的老化，以及系统运行方式的变化，这种客观原因对电力系统运行造成的影响称之为客观因素。还有一种便是电网设计和运行过程之中人所起到的影响因素，称之为人为因素。 1.1客观因素对电力系统可靠性的影响 电力系统是由许多元件有机组成，因此元件的高可靠性，是电力系统运行的基础和根本。但电力系统中的元件因数量庞大，得不到有效的检修和维护，会发生逐步老化，从而超出的元件会发出随机波动，使得电力系统的相关参数和可靠性约束不相符合，从而造成整个信息通信系统和计算机软硬件系统的老化，并引起控制环节的错误活动，从而对电力系统的可靠性造成负面影响。而除了元件的老化之外，电力系统的运行状态也会因自身的变化，系统运行状态在发生各种扰动之后，从而导致系统运行状态发生改变，从而降低系统运行的可靠性，并主要表现在机电保护装置的拒动、误动和误操作等，以及系统运行符合的变化，发电机组与补偿装置的波动，从而引发了系统运行点的变化。而自然灾害所导致的设备损坏，也会对电力系统运行状造成影响。 1.2人为因素对电力系统可靠性的影响 1.2.1违章建筑问题 由于群众的安全性认识薄弱，以及电网管理的不足之处，导致许多乡村在输电线路下方建设违规建筑。而这些违规建筑会给施工过程和维修过程带来负担，并且会因违章建筑触及电网线路，从而不利于电力系统的安全运行。建立在输电线路正下方的违规建筑，会造成地面与输电线路的安全距离减少，因此当输电线路遭遇恶劣天气状况是，很容易发生瞬间短路或跳闸等事故，不利于电力系统的稳定发展。 1.2.2人为故障问题 随着社会经济的不断发展，我国电力系统的平稳运行对于群众的日常生产生活具有重要意义。但仍然会有一些没有足够思想觉悟的不法分子为了追求利益，从而对电力设置装置以及输电线路进行盗窃，并将之卖于废品收购站。因此对电力系统的可靠性带来不利影响，并且对国家财产造成巨大损失。也正是因为这种人为故障问题，导致电力系统在运行的过程之中会出现随机的不稳定性，很难对其进行足够的把握，从而降低了电力系统运行的可靠性。 1.2.3电力系统运行可靠性分析 1.3评估现状 我国电力系统运行可靠性评估的主要目的是对系统扰动时间的暴露程度进行评估，而评估内容主要包括扰动事件发生的可能程度和严重程度这两个方面。随着我国社会经济的不断发展，电力系统运行的可靠性问题也越来越引起相关单位的重视，我国在2004年提出了“提高大型互联电网运行可靠性的基础要求”的国家重点基础研究项目，该项目的目的是通过对大型互联电力系统运行的可靠性进行评估，从而对大面积停电机理、大规模电力网络特性、以及大型互联电网式计算的理论和方法进行探究，加强我国电力系统运行的可靠性评估，以及预警能力。从而强化我国电力系统的输电能力，并提高输电设备的可靠性。 1.4电力系统可靠性运行措施 1.4.1直流电源 有效的直流电源，能够保证电力系统的正常运行，并对电力系统出现的故障进行快速处理。而为何直流电源的可靠性需要从多方面入手，首先是蓄电池的选择及管理，对运用蓄电池独特的有点加强电力系统在运行过程中的可靠性，并保证蓄电池的维护和保养，及时发现蓄电池的不足，从而对电力系统进行调整，保持蓄电池处于适宜的工作环境，并运用正确的充电模式。以及对蓄电池进行每年一次的实验，从而确保蓄电池的使用期限。而另一方面则是在设计采购和选型方面，高频开关电源具有较高功率，并能减少污染，能够在提高电力系统运行可靠性的同时，抑制电磁干扰，从而提高直流系统的安全性和可靠性，保证电力系统运行的稳定性。 1.4.2继电保护系统 电力系统是关联程度较高的网络，因此应当对电力系统运行过程中的每个环节加以重视。而继电保护系统的特点，能在电力系统出现突发事件时，保护整个电力系统进行有效的应对措施，并且继电保护系统作为自动化装置，能够及时的发现系统障碍，并加以解决。而保证继电保护系统的可靠性，需要从管理方面加强，在生产上重视质量检查，保障继电保护设备的质量。并且严格的管理制度，加强员工的培训，提高员工面对突发问题的能力，加强员工的技术能力培养。并且还应当改善继电保护系统的运行环境，并保持运行过程中继电保护室的密封性，以及室温的条件，从而加强继电保护系统运行环境的稳定性，以此来保证电力系统运行可靠性。
发输电系统可靠性中的充裕性评估课堂笔记3资料
电力系统可靠性分析课堂笔记 第三章发输电系统可靠性中的充裕性评估 一、总述 二、内容简要 1、概述 发输电系统可靠性(composite generation and transmission system reliability)是指由统一并网运行的发电系统和输电系统综合组成的发输电系统，按可接受标准和期望数量向供电点供应电力和电能量的能力的度量。其可靠性包括充裕性和安全性两个方面。 充裕性是指发输电系统在系统内发、输、变电设备额定容量和电压波动允许限度内，考虑元件的计划和非计划停运及运行约束条件下连续地向用户提供电力和电能量需求的能力。充裕性指标反映在研究时间段内发输电系统在静态条件下系统容量满足负荷电力和电能量需求的程度。 1.负荷供应能力 负荷供应能力是发输电系统的发电容量通过输电设施后可能提供给负荷的最大功率。 负荷供应能力提供了一个涉及网络影响的容量尺度。发输电系统充裕度研究的内容是计算出各种偶发事故中系统的负荷供应能力值，并与负荷需求比较，当负荷供应能力值小于负荷需求时，便可确定此偶发事故属于系统故障，导致系统电力不足，并在此基础上，计算系统的可能性指标。 2.分析原理 发输电系统充裕度研究的目的是从元件的可靠性数据来计算系统的可靠性指标。在此以前，必须选定可靠性准则，然后，将系统状态划分为完好和故障两大状态类型，这种检验方法称为事故模式和影响分析。事故模式和影响分析包括定义选用事件、确定研究事件、计算潮流、确定系统故障事件、计算事件概率、计算可靠性指标等步骤。一般要考虑两类故障事件:输电线故障与发电设备故障重叠;输电线路同时故障停运。 故障影响分析方法与系统的规模有关，主要采用解析法和蒙特卡洛法。解析法的主要特点是可以采用较严格的数学模型和有效算法进行系统的可靠性计算，准确度较高，但计算量随着元件数呈指数增加。因此，系统规模大到一定程度时，采用解析法将有困难。蒙特卡洛法利用计算机进行随机试验，重复K次，最后，
浅谈输电铁塔优化设计
浅谈输电铁塔优化设计 发表时间：2019-11-07T16:25:18.803Z 来源：《电力设备》2019年第13期作者：罗兆辉 [导读] 摘要：输电线路铁塔，是一种立体造型的、用于架空高压或超高压送电线路导线和避雷线的构筑物。 （广东省电力线路器材厂有限公司广东广州 510450） 摘要：输电线路铁塔，是一种立体造型的、用于架空高压或超高压送电线路导线和避雷线的构筑物。依据线路回路数量、电压强度、避雷线及导线布设方式，可将铁塔分成不同类型。输电线路铁塔结构的稳定性，将直接影响着输电线路工作的可靠性和安全性。因此，加强有关输电线路铁塔结构的设计，对于改善输电线路运行质量具有重要的理论和现实意义。 关键词：输电线路；铁塔结构；设计；现状；优化措施 1国内输电线路铁塔结构设计的现状 输电线路铁塔通常又被人们称作电力铁塔，按照不同的用途对其进行分类可以将其分为耐张塔、直线塔、转角塔、换位塔、终端塔和跨越塔，这些类型的塔杆在结构和特点上具备一定的共性，从结构上说，它们都属于空间桁架结构，杆件通常都是通过单根等边角钢构成的。材料基本上也都是采用一种材料，塔件主要是由3个部分组成，一部分是角钢，一部分是连接钢板，最后一部分是螺栓。在生产的过程中杆脚通常都是选择几块钢板焊接在一起，所以一般都要通过热镀锌的方式防止金属发生腐蚀的现象，同时在施工架设等方面都存在着很大的便利。 最近几年，我国电力设计部门设计出了很多种形式的塔杆，双回路直线塔就是其中的一种重要形式，在这种方式的塔杆设计中是以重量最轻为主要的目标，同时还要和满应力电算程序进行有机的结合，同时还要采用各种方法对其集合布置进行进一步的优化，这种新型的塔杆形式也有着非常好的经济效益，相关的研究也表明电力传输的路径越直接，塔杆自身的重量也就越轻。所以在这一过程中应该选择合适的配置方式，这样才能更好的保证内部的位移和应力的分布更为的合理，在设计的过程中一定要将各个材料的力学特征充分的利用起来，这样才能更好的展现出结构在重量上的优势，这些因素也应该是塔杆设计过程中应该着重考虑的因素。 2输电线路铁塔结构设计原理及要求 2.1了解工程施工周围的地质、水文和气象环境 为保证架空输电线路铁塔结构设计的准确性和施工的安全性，有必要根据施工规程和距本线距离要求详尽了解当地气象状况，综合近些年当期最大风速、历年平均气温、极端气温和历年平均雷暴日数等进行工程验算，并参考附近现有架空输电线路和通信光缆日常运行状况和自然灾害危害状况等资料，分析整理出对输电线路铁塔设计有用的气象结果表。从而掌握第一手线路地质资料，建议工程设计单位可以同施工地区地质勘探部门，对线路沿线水样、土质进行现场钻孔，确定当地地质水文特性。 2.2遵循杆塔位排定优选原则 在《110一750k、架空输电线路设计规范》中对架空输电线路各种杆塔的设计有着明确的要求，这也是杆塔位排定根本依据。其中要求进行输电线路在经过经济作物区和果园时，可根据架设的高度对个别垂直距离内的障碍物在经物主同意的情况下进行适当的削顶、剪枝或是砍伐，但不得以此为理由过度砍伐。 2.3优化铁塔设计，主力杆塔选型杆塔类型 主要是根据当地水文气象地质情况和工程导线型号进行选择，一般施工设计人员多采用已经在当地使用多年且效果良好的杆塔类型。同时出于对工程安全可靠、后期维护方便、经济合理以及环保等方面综合考量。笔者建议以下施工区域选择相应的杆塔型，山区杆塔可按照当地地形特点结合配合不等高基础，选用全方位长短腿结构的杆塔；而是施工运输方便的平地、丘陵等地钢筋混凝土杆则比较适宜；针对走廊狭窄清理费用较高的走廊，最好采用导线三角形排列或是垂直排列的杆塔，并结合L型、V型、Y型绝缘子串，从经济性和安全性角度考虑，选择最佳的施工线路走廊宽度。 3加强输电线路铁塔结构设计优化的具体措施 3.1拉线V型塔优化设计 这种塔杆在实际的使用中能够体现出结构上的优势，因为其结构的布置相对比较合理立柱主要是承受相应的压力，而拉线主要是承担对应的拉力。在钢绞线的选择上也能够体现抽非常好的力学特征， 当然这和材料本身的特性也有着一定的影，这种塔杆形式的刚度和强度都非常的大，同时结构本身也非常的稳定，考虑到塔杆经常在室外作业，所以这种塔杆在设计的时候着重加强了其抗风的能力，在生产的过程中还不需要很多的钢材，所以就降低了对钢铁能源的消耗。但是需要注意的是其立柱是一种比较细长的杆件，所以其在运行的过程中会产生二阶效应，需要很大的空间来支持，所以其在使用的过程中也会阻碍农业的生产，同时其赔偿的费用也非常高，这种塔杆设计形式在我国的一些地势相对比较平坦，而且也没有大量农田分布的地区比较适用。 拉线V型塔塔头主要有线支架和导线横担两部分，这两部分就转矩了整个结构40%的重量，地线支架只占了4%，所以在进行优化设计的过程中主要是以导线横杆作为最主要的优化部分，横单杆件内力最为重要的影响因素就是横担本身的杆件结构形式，所以在优化的过程中一定要在中横担的立面高度和主材节间的选择等因素上行考量。当然，在设计的过程中也可以将这些影响因素当成是设计的变量，按照设计的要求对其进行适当的优化，从而实现优化前的既定目标。 3.2ZB1-MV酒杯型塔优化设计 目前，国内500kV超高压输电线路单回路自立式直线铁塔一般选用酒杯型和猫头型铁塔较多，三相导线均采用悬垂串挂线。在相同设计条件下，猫头型铁塔比酒杯型铁塔的塔头尺寸和线路走廊宽度较小，线路走廊赔偿费用低，可减少线路电晕损失和电能损失；但因整体高度较高，耐雷性能差，铁塔基础作用力大，单基耗钢量高；酒杯型铁塔导线呈水平排列，与猫头型铁塔相比，可减小铁塔整体高度，铁塔整体刚度大、挠度变形小，单基耗钢量低；但线间水平距离宽。自立式铁塔的优化，过去一般着重于塔身结构。但标准呼称高下的自立式铁塔，塔头重量占整塔重量的40%~50%。塔头结构优化不可忽视。众所周知，悬垂绝缘子串摇摆角是控制酒杯型塔头尺寸的主要因素。边导线横担比采用悬垂串的横担还长，对塔本身而言，综合效果并不显著；而中相采用V型串，两边相仍为悬垂串，俗称M型布置，只增加一串绝缘子，为此，将其立面设计成对称三角形拱形结构，跨矢比在1/4~1/5之间，与普通钢屋架相同，刚度较大；起拱后，虽将增加拱脚推力，但由于V型串挂点与拱脚共点，两串拉力产生的水平力始终指向横担中心，可抵消部分拱脚推力。