高压输电线路磁场研究

高压输电线路磁场研究（共12篇）

高压输电线路磁场研究 篇1

凡事都有两面性。现代社会对电的依赖已经到了无以复加的地步, 很难想象没有电的生活会变成什么样子。电是以电磁波的形式进行传输的, 电能在输送过程中形成电磁场, 虽然高压输电线路不会产生电磁辐射, 但其对周围环境的影响仍然受到较多的关注。基于此, 本文对高压输电线路电磁场强的分布特点、影响因素以及对周围环境的影响进行了分析, 并提出了相应的防护措施。

1 高压输电线路的电磁场及研究方法

1.1 关于高压输电线路的电磁场

我国交流电源的频率采用50Hz (工频电) , 输电线路产生的电磁场属于极低频段 (0~300Hz) , 其波长为6000km[1] (λ=v/f≈3.0×105km·s-1/50s-1) 。极低频段的电磁振荡系统不会向空间辐射电磁波, 电磁波主要籍由振荡回路中的导体传递, 因为电磁之间转换缓慢, 能量可以全部回到回路中。但输电线路周围会感应出电场和磁场, 根据麦克斯韦方程组电流或变化的电场可以产生磁场, 电压或变化的磁场可以产生感应电场 (由静止电荷产生静电场) 。高压输电线路产生的电磁场随时间以正玄规律变化, 一般称作时谐电磁场, 由于线路周围场点与导线之间距离远小于电场的波长, 故可简化为准静态场, 由此可将工频电场和工频磁场分开来考虑, 认为两者之间是独立的。以下未注明的电磁场均为工频电磁场, 磁场强度即磁感应强度。

1.2 高压输电线路电磁场的研究方法

研究高压输电线路电磁场可以通过对现有线路进行≈实测取得数据, 再类比估计相近线路的电场强度和磁场强度, 从线路设计角度又希望采用数值计算的方法, 对未实施线路的电磁场进行预测。目前, 数值计算已经有多种方法。例如有限元法、逐次镜象法、模拟电荷法及边界元法等[2]。数值计算方法在建立模型后, 可以采用如VB语言、C语言等编程计算, 对取得的计算结果再利用Matlab、ANSYS之类的软件进行仿真或绘图, 但数值计算结果还是要与线路实测结果进行比较, 以便估计误差或改进计算方法。电磁场强的测量采用低频或工频电磁场分析仪, 在输电线路垂弧最低位置及线路横截面上布点, 如图1所示。图2是某两条220k V输电线路电磁场的计算和实测结果。由图2可见, 实测结果比计算结果稍低, 因实测结果受多种因素影响, 其曲线光滑程度较差。

2高压输电线路电磁场的分布特点及影响因素

2.1电磁场强与导线距离的关系

通过图2可以看到:以中心导线对地的投影点为原点, 电磁场强离原点越远衰减的越多, 不过电场强度与磁感应强度不同的是电场强度最大值不在原点, 而是离开原点一定距离, 并且从原点到20m范围内衰减较快, 20m以外趋缓[3]。

图3是导线离开地面不同高度时地面的电磁场强计算结果 (220k V单回路输电线路, 图4同) 。A、B、C距地面高度分别为7.5、13.5、17.5m, 可见导线离地越高电磁场强越小[3]。

2.2 导线布置、参数、相序及相间距离的影响

单回路塔形输电线路有三角形排列、水平排列和倒三角形排列三种导线布置型式。导线布置型式对电磁场强影响的计算结果如图4所示。从该图可见, 电场强度的最大值排列次序是三角形排列>水平排列>倒三角排列, 磁场强度排列次序为水平排列>三角形排列>倒三角排列, 所以倒三角排列的导线布置型式较优。

由于磁感应强度的计算不需考虑导线等效半径, 所以它不受导线参数的影响。电场强度的计算与导线等效半径有关系, 并且随着导线半径及分裂根数与分裂半径的增大而增大, 其中分裂根数的影响最大。采用同塔双回或多回线路时, 相序排列对电磁场有较明显的影响, 尤其是同相序排列时的电场强度较高, 而逆向序排列影响较小。相间水平距离和垂直距离改变对单回、同塔双回或多回都有一定影响, 一般来说相间距离增大, 电磁场强均随之增大;相间垂直距离的影响与相序排列无关, 但相间水平距离的变化影响电场强度时与相序排列有关, 但总的来说影响程度不如导线对地高度及导线参数大。

3 高压输电线路电磁场对环境的影响

关于高压输电线路电磁场对环境影响的评价, 目前执行HJ/T-1998《500k V超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》中关于工频电磁场强的限值 (推荐值) 规定, 电场强度以4k V/m为评价标准, 磁感应强度以0.1m T为限值。这个规定是国际上最严格的[1], 但即使如此, 目前大量监测数据显示, 110~500k V的输电线路, 电场强度是低于4k V/m的, 磁感应强度一般不超过3。世界卫生组织 (WHO) 及国际非电离辐射防护委员会 (ICNIRP) 相关研究表明, 没有发现工频电磁场对健康有害。

4 高压输电线路电磁场的防护措施

尽管高压输电线路理论计算和实测均可满足国家标准, 但为了减轻公众疑虑, 仍应按照相关标准做好以下防护措施: (1) 输电线路尽量避开城镇居住区、学校等敏感地点; (2) 线路设计上适当增加导线距地高度、优化导线架设方式 (导线布置、参数、相序等) ; (3) 采取必要的屏蔽措施; (4) 定期监测线路电磁场强, 发现数据异常增加, 积极采取措施进行处理; (5) 电力相关人员工作时做好个人防护措施。

5 结语

本文阐述了高压输电线路电磁场形成的原理与监测研究电磁场强的方法, 分析了高压输电线路电磁场强分布特点、影响因素及对环境的影响, 并提出了相应的防护措施。大量监测数据表明, 高压输电线路电磁场强在国标限值以内, 一般不会对健康造成危害。

参考文献

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高压输电线路磁场研究 篇2

输电线路许多电气参数受不同地域、不同污染、不同冷暖气流的影响靠人工巡视观察无法发现，最根本的办法是对不同影响、不同因素进行综合在线监测和处理分析。超高压输电铁塔运行监测分析平台可以对超高压输电铁塔上绝缘子与导线运行环境、运行性能进行在线监测、数据分析以及信息管理。平台包括在铁塔前端的监测装置、远程通信、后台数据处理中心。介绍前端的监测内容、监测方法、相关图像的获取与处理技术、远程无线移动数据传送等，特别对后台中心数据处理分析平台的分项数据分析、处理，以及对全系统数据的管理进行了更详细的论述。主要监测内容和目标 1.1 相关数据监测

表1.超高压输电铁塔运行监测分析平台所能监测到的相关数据。

1.2 相关图像监测

表 2.超高压输电铁塔运行监测分析平台所进行的相关图像 监测装置组成结构

图１为超高压输电铁塔运行监测分析平台的监测装置组成结构。

（1）电力电源模块。装置直接通过从电力线电磁感应获取电源，使用电力电源装置”中相应的电路模块即可。

（2）综合数据巡回检测模块。对于测量导线舞动的导线位置传感器，其数据使用专用通路单独输入；对于环境温度、环境湿度、导线温度、覆冰厚度、导线振动、泄漏电流、绝缘子盐密、雷击电流等多路传感检测，则分别使用 A / D 变换由监测装置自动进行数据提取。

（3）综合数据分析处理模块。此模块实现以下功能：检测温湿度及盐密数据并处理检测泄漏电流数据并越限分析处理，检测导线舞动、振动数据并分析处理，检测雷击电流数据并分析处理，检测导线温度数据并越限分析处理。

（4）图像监测与处理模块。实现对绝缘子表面色彩纹理图像提取，比对标准绝缘子表面纹理图像，分析绝缘子受污秽状况；实现对绝缘子串闪烙弧光图像提取，分析绝缘子泄漏程度；在低温高湿时实现对输电导线图像提取，分析导线覆冰状况，结合覆冰厚度监测，分析覆冰的危害；在振动和位移较强时实现对输电导线图像提取，分析导线舞动状况，分析可能发生的危害。

（5）基于无线移动通信方式的远程通信收发处理模块。该模块实现的功能包括：前端铁塔监测装置将所测数据通过 CDMA（或 GPRS）网对监测中心处理分析平台通信；接收监测中心分析平台的各类命令和校时；对在 CDMA（或 GPRS）没有覆盖的线路铁塔处使用无线射频方式补充传送、多跳接力通信。铁塔与输电线运行分析平台功能 3.1 绝缘子污秽与泄漏状况分析

根据所监视的绝缘子污秽图像和闪络弧光图像，结合所监测的绝缘子等效盐密值和泄漏电流数值，进行综合分析，掌握超高压线路铁塔上绝缘子泄漏的普遍规律和所在地受环境污染影响的特殊因素。

分析路线是：

根据绝缘子污秽图像和等效盐密数值，分析污秽等级，分析环境影响； 根据泄漏电流均值、峰值和泄漏脉冲计数，结合盐密与温湿度分析泄漏原因，分析超高电压不同于常规电压对绝缘子泄漏的影响，分析该铁塔所在环境的泄漏规律，分析绝缘子品质状况；

根据分析绝缘子泄漏电流数值超标，自动采集黑暗光线下闪络弧光图像，分析不同泄漏电流大小对应闪络弧光的特点，长期分析、跟踪绝缘子品质变化规律；

根据雷击数值，分析雷击过后绝缘子泄漏的变化和绝缘子品质的变化。3.2输电线路覆冰及其影响状况分析

利用冰厚监测传感器监测低温高湿情况下导线覆冰厚度，同时提取导线覆冰图像；根据图像分析覆冰状况，分析导线覆冰最大厚度、平均厚度、覆冰分布；分析覆冰引起的荷重及导线承受的拉力，分析和预测导线断股、断线的可能性，在适当的时候给出报警；长年观测记录，可分析出该基铁塔处环境温、湿度变化规律及覆冰规律。

3.3 铁塔遭雷击监测及雷击影响分析

利用雷击电流监测，可测得每次雷击电流大小、雷击时间；长期监测累积，可分析雷击频度、该基铁塔处雷击特点；每次雷击之后，通过所监测的盐密、泄漏电流、温湿度等数据，分析同样盐密与温湿度状况下，泄漏电流的变化，从而分析雷击对绝缘子泄漏的影响和雷击对绝缘子品质的损害。

3.4导线受外力舞动监测与分析

通过检测导线的振动与位移分析导线舞动的幅度、频度；通过舞动监测图像，分析舞动的方向与舞动大小。导线舞动图像识别的依据是：同一根导线舞动时在不同瞬间所处位置相对于静止平衡的位置是有差别的，导线舞动则向不同方向有偏移摆动；比较在一个时间段里不同图像帧中导线的位置，可以分析出导线是否舞动、舞动时的最大幅度等。系统对输电导线相对静止时的位置图像建立样本基准，提供舞动识别分析使用。

3.5平台数据管理与历史信息分析

平台数据管理与历史信息分析包括：月、季度运行监测信息统计分析，月、季度铁塔监测报警次数，月、季度铁塔泄漏记录与统计，月、季度铁塔雷击记录与统计，月、季度铁塔舞动记录与统计，冰雪季节，铁塔覆冰记录与统计；输电铁塔经年运行历史信息管理，输电铁塔基本信息，输电铁塔历年运行信息，输电铁塔历年泄漏故障信息，输电铁塔历年雷击故障信息；绝缘子盐密状态变化曲线，绝缘子泄漏状态变化曲线。

高压输电线路故障定位方法研究 篇3

关键词：高压输电线路;故障定位;线路故障

1 高压输电线路的故障类型

其一，永久性故障此类故障是指一个或者多个导体对地以及导体之间的短路故障。这种故障多产生于外力，如风暴、施工、地震等，对输电线路造成严重的机械性损害。发生此类故障时，不可能成功地进行重合闸。其二，瞬时性故障这类故障多属于因雷电等过电压而引起的闪络，也可能因树枝或鸟类造成短时间导体对地或导体之间的接触。发生此类故障时，不会造成致命性的绝缘伤害，可以成功地进行重合闸。其三，绝缘击穿此类故障多因输电线老化、冰雪，使之瞬时性过电压闪络破坏、污秽等原因而造成线路的某一点绝缘性能下降。在低电压情况下不会产生故障状态，在正常运行的电压情况下，会导致绝缘击穿，造成短路，并且重合闸不成功，故障切除后没有明显被破坏的迹象。其四，隐性故障该类故障是在发展到瞬时性闪络或是输电线击穿导致永久性故障之前，一般不可测。它不妨碍电力系统的正常运行，但会缩小输电线路绝缘因承受电压冲击所设计的余量。此类故障即指一般的绝缘性老化，在正常的电压情况下不击穿。

2 常见的故障定位方法

2.1 阻抗法

该方法基于假设的条件为：三相完全对称;工频基波量;不考虑过渡电阻、传感器特性、故障暂态谐波、系统参数及线路参数等因素的影响。因此，该方法存在两个主要问题：一是测量精度较低。它受线路结构不对称、电流互感器误差、故障点过渡电阻、故障类型和对端负荷阻抗等因素的影响较大，适应能力较弱;二是它不适用于带串补电容线路、直流输电线路、某些同杆双回线路以及 T 接线路的故障定位，在处理闪络故障和高阻接地故障时精度不高，只适合结构较简单的线路。

2.2 行波法

电力系统中的高压输电线路一般看作为均匀分布参数的电路，由于存在分布电容和分布电感，当线路中发生故障时，故障点产生的行波会向线路的两端传播。如果在传输的过程中输电线路的波阻抗和参数发生变化，那么行波将会发生折射和反射现象。虽然行波法故障定位的精度和可靠性在理论上不受故障电阻、两侧系统及线路类型的影响，但在工程实际中却受到很多因素的制约，需要进一步解决。行波法存在的主要问题如下：1）要准确提取暂态行波分量。2）识别与标定故障点的反射波。3）标定故障初始行波的到达时刻。4）确定波的速度。

2.3 信号注入法

主要是利用主动式的向线路注入一个信号来实现故障定位，不受消弧线圈影响，无需安装零序电流互感器。但在实际电网应用中存在如下缺点：1）注入信号强度受电压互感器容量的限制。2）电力系统的负荷种类较多和非线性特性对电网造成的污染，使得电网中存在着接近注入信号频率的信号，对信号的测量造成干扰。3）接地点存在间歇性的电弧现象会使线路中注入的信号不连续并且破坏其特征，给故障定位带来困难。当接地电阻很大时，线路上的分布电容将对注入的信号进行分流，干扰线路的故障定位。4）寻找故障点的时间较长，在此期间有可能引发系统的第二点接地，造成线路的自动跳闸。

3 基于电压行波的高压输电线路故障定位系统研究

3.1 电压行波故障定位法的基本原理

电压行波法有A、B、二类，这里以A类为例简要分析行波法故障定位的基本原理。A型定位原理是根据线路故障时产生的行波在测量端和故障点来回反射的时间差和波速的乘积来定位的。A型只需在线路一端安装设备，定位精度不受过渡阻抗的影响，可以检测瞬时故障和永久性故障，但存在反射波波头不易提取的问题。A型定位方法一般采用高速采集装置采集故障行波数据，然后通过复杂的算法识别行波波头，计算出故障点的位置。因此，行波法的主要的问题在于波头提取算法的研究。检测端母线上的行波信号可由初始行波、母线上非故障线路的反射波、故障点反射波、对端母线上的反射波组成。需要检测的初始行波和故障点的反射波，同时还有来自断路器和隔离开关的操作、导线的换位点等等干扰，这就使故障点反射波的检测变得非常困难，来自断路器和隔离开关操作、导线换位点的干扰一般可通过故障检测单元和设置适当的门槛来避开。

3.2 故障定位方法设计

由于单端行波法在实用上的缺陷，本文采用双端电压行波法，即B型行波定位来实现输电线路故障定位。B型定位原理是根据线路故障时在故障点产生的初始行波传播到线路两端的时间差和波速来实现故障定位的。B型行波定位需要在线路两端安装设备，不需要对故障点反射波进行识别，定位精度较高，是目前行波法故障定位中使用得最多的一种方法。实现双端行波法故障定位的步骤如下：①行波信号的获取。现场的电压行波都是高电压信号，需要用传感器转变成低压信号。②行波信号的采集。行波信号频率高，根据采样定理，要求采集系统的采样大于行波信号频率的两倍。这就需要高速采集系统才能准确记录行波信号。双端行波法需要记录来自线路两端的行波信号，还需考虑异地采样不同步带来的误差，因此还需设计同步时钟。③相模变换。实际获取的信号为三相电压，根据前面分析需要对三相电压进行相模变换来消除各相电压之间耦合的影响。④求取初始行波到达线路两端的时间差。根据前面测出的相关参数进行时间差的计算，时间差是决定定位精度的关键因素。

3.3 故障定位系统设计

输电线路故障定位系统包括硬件部分和软件部分，硬件部分主要完成行波信号的获取。现将故障定位系统硬件设计平台设计如以下几点。线路故障产生的电压行波信号，经电压传感器一路到采样启动单元，一路到高速采集模块。当满足行波启动条件后启动A/D转换进行数据采集，同时由GPS同步时钟记录启动时刻。将行波波形与启动时刻保存在工控机，将两端的数据传送到主控室工控机，并进行定位分析。当电网出现过电压时，电压传感器采集到过电压信号后，信号经过信号调理电路传送至数据采集卡，数据采集卡将输入的模拟电压信号转换为计算机所能识别的数字信号，并以文件形式保存在计算机硬盘上。电压传感器是准确获取电压行波信号的关键，这也正是电压行波法长期以来一直受限制的原因。本系统在35kV及以下的配电网采用低阻尼阻容分压器，直接从母线处获取电压信号，110kV输电线路采用特制的电压传感器从电容式套管末屏抽头处获取电压信号。方波实验表明这两种传感器均有较好的响应特性。

4 结语

本文在国内外现有输电线路故障定位方法的基础上，对基于电压行波的输电线路故障定位方法进行了探索和研究，给出了基于电压行波的高压输电线路故障的定位方法，并在此基础上完成了定位系统硬件平台的设计，给出了详细的设计方案和系统工作原理，对于进一步提高高压输电线路故障定位的方法及其系统的研究、应用，无论是从理论研究还是从实践开发商，都具有很好的指导和推广的意义。

参考文献：

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高压输电线路磁场研究 篇4

1. 高压输电线的工频电磁计算

以本地一处典型地段为研究对象, 进行实验与测量。描述:采用双回路输电线。

1.1 磁场理论计算

根据空间的导线, 三相对称电流IAIBIC的导线在点的磁感应强度的分量为

标注:xi, yi为导线位置的横纵坐标;x, y是空间的横纵坐标, r是空间与导线的距离。

1.2 结果

如图, 磁感应强度在原点时值最大, 并有一个从衰弱到稳定的趋势。当在10到20米之间衰弱速度最快, 但到了40米之后就逐渐趋于平稳了。由图可知, 图像呈轴对称显示。由此, 我们可以分析出:磁感应强度是由水平和垂直分量共同决定的。还是在不同阶段效力不同。

2. 工频电磁场强度分布的测量与分析

测量工具:EFA-300工频电磁场分析仪

测试环境:周围温度为10-40摄氏度, 湿度75%一下

测试时间:上午8到11点

2.1 磁场测量结果分析

在同电场中, 对磁场进行测试。由图可见:水平分量呈现出一个先升高后降低的趋势, 而垂直分量则出现最低点。理论与实践之间存在着一定的误差。经过分析, 只是由于高压输电线路在工作中因为电荷的不蹲变化而随之发生相应变化。所以所测定的值呈现不稳定的状态。

然而, 如果将测定结果与稍高的磁感应强度计算图来进行对比的话, 其相似度是非常高的。各种具体值都十分接近。由此可知, 不同的磁感应强度的大致趋势是相近的, 只是所测量的数值存在一点偏差, 这些是可以忽略不计的。因为对磁场强度的分析受诸多不稳定的因素影响, 不能计算的十分精确。所以合成的磁感应强度是由水平和垂直分量共同决定。

除此之外, 我们还改变高度和时间两个变量来研究磁感应强度的变化。

测量结果显示:磁感应强度随着高度的增加而不断增加。原因是电路是三相交流电, 电场的变化同时也使得磁场也发生变化, 并不断向四周扩散开来。然而在这种环境下, 电场强度并不能永久维持, 它是会发生衰减的。因此我们得出结论:电场强度随着高度的增加而增加。

我们的测试结果显示:磁场强度也随着时间的变化而变化。原因是在不同的时间内, 人们的用电强度不同, 而用电负荷的不同, 导致磁场强度发生相应变化。一般在用电高峰期, 磁感应强度也就大。

除去这些因素, 天气状况也会在一定程度上产生影响的。

2.2 电场测量结果分析

对电场的测量, 计算值是在理想的状态下进行的。理想状态下, 周围无建筑物而且取0相位。而实际上, 周围存在少量建筑物, 而且有一些植物。环境对电场的影响较大。因此我们进行了多次测量, 以尽量提高准确性。但还是存在一定的偏差的。如图, 曲线1与曲线2, 3相比较, 可以看出建筑物和树木对电场强度的影响。而曲线4则是理论值。虽然这几条曲线存在误差, 然而它们的最值大致都出现在8cm左右, 且在30cm之后基本趋于一致。

3. 结果评价

3.1 工频磁场

根据一些测评标准, 工频磁场的评价标准为0.1mT, 如果一个地方的磁场感应强度小于标准值, 就相对安全。我们对理论值与实际测量值进行比较, 两者都远远小于标准值, 所以磁感应强度是符合标准的。

一般来说, 110kv高压输电线路是不会超标的, 因为它受外界的影响因素较小。周围的树木以及建筑物造不成大的影响。因此这一项在环境考察中是重点。这为国家的环境考核提供了一个相对精确而稳定的项目。

3.2 工频电场

通过对结果的分析与评价, 理论计算值与实际计算值都小于4kv/m。根据相关标准, 在不同的场合对其的评估也是不一样的。在一般的居民区, 要达到一级标准的要求;在医院, 学校等事业单位, 可以符合二级标准。这种情况下, 有必要采取一定的防护措施, 以防止污染, 对身体健康造成影响。在所测试的结果中, 都是符合国家标准的。而且所测试的环境下, 对测试的结果造成一定的影响。周围拥有绿化带, 树木花草较多。这说明是采取了一定的防护措施的。因此, 树木等植物对电场有削弱的作用。如果在高压线下多种植些树木, 电场就会衰减很多。所产生的危险也就越小。建议相关单位多在高压线下种植树木, 以保护居民的生命健康。

3.3 高压输电线的电磁辐射

高压输电线的电磁辐射强度与电流, 电压, 塔高等有关。一般情况下, 两塔之间的线最靠近地面, 因此此处的电场强度最大。电磁场的强度是随着距离的减小而衰减的。根据相关资料表明, 电磁场辐射的强度越大, 就能造成较大的程度的危害。由于这些电磁辐射都携带有极高的电磁能量和具有强大的电磁力, 它必然对周围的人和动物产生强烈的相互作用, 改变生物的电磁特性, 影响生物的生理健康和生物功能。在日常生活中, 尽量不要在高压线下生活与居住, 以防止出现意外情况。如果居室过于靠近高压输定线路, 可以尝试在窗户上安装金属保护网, 因为金属门窗对电磁波有较好的屏蔽作用。另外, 对一些工作人员提出相应建议:使用铁芯电抗器;在变电所设计工作中要注意使主控室、工作人员办公室、休息室尽量远离电容器室、10kV母线。变电所综合自动化系统主机和显示器和保护继电器等设备, 应使用抗干扰性好的产品, 选用屏蔽能力好的屏体加以屏蔽。当干扰电磁场的频率较高时, 利用低电阻率的金属材料中产生的涡流, 形成对外来电磁波的抵消作用, 从而达到屏蔽的效果。当干扰电磁波的频率较低时, 要采用高导磁率的材料, 从而使磁力线限制在屏蔽体内部, 防止扩散到屏蔽的空间去。在某些场合下, 如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时, 往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。

结论

(1) 磁感应强度是由于水平分量与垂直分量两个量双重作用决定的, 在不同的时间地点有着不同的作用, 产生不同的效果。电场强度主要是由于垂直分量决定的, 而水平分量则对电场强度的影响不大。 (2) 对照国家的相关要求, 磁感应强度小于国家的要求标准, 符合国家的要求。磁感应强度受天气的影响比较大。具体来说是温度。而且用电负荷的大小也起到一定的影响作用。但对于建筑物与植物来说, 它们的影响就相对较小。 (3) 树木以及建筑物对电磁场有一定的削减作用, 可以降一定环境之下的电磁污染。因此, 在高压线下可以种植一些树木, 以减少对附近的居民的生命健康带来的影响。然而, 应当避免在高压线下长期居住, 从根本上避免事故的发生。 (4) 在所测量的地点, 电场强度已经符合国家的二级标准。不会对人体造成伤害。

结束语

社会不断发展, 电力工业也不断发展。人们对高压输电电路电磁场是否对人体造成伤害十分关心。我们对相应地段的电场强度以及磁场强度进行测量与分析。并且对相应的量进行了改变, 得知时间与距离也会对其产生相应的变化影响。由实验结论可知, 树木与建筑对电磁场有削弱作用, 这个具有一定的现实意义。因此, 相关部门应该在高压线下种植一些树木, 以削弱电磁场的影响。不同的场合要求有不一样的国家规定, 这些, 与居民的生命健康都戚戚相关。当干扰电磁场的频率较高时, 利用低电阻率的金属材料中产生的涡流, 形成对外来电磁波的抵消作用, 从而达到屏蔽的效果。当干扰电磁波的频率较低时, 要采用高导磁率的材料, 从而使磁力线限制在屏蔽体内部, 防止扩散到屏蔽的空间去。在某些场合下, 如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时, 往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。总之, 一般的高压输电线路对人的身体造不成伤害, 但要注意防护, 有备无患。尽量避免在高压电线下长期居住。

参考文献

[1]张启春, 邓嗣陶等.高压架空线附近工频电场的数学模型[J].电力环境保护, 2000, 16 (4) :14-17.

[2]张启春, 喻剑辉等.高压架空线附近工频磁场[J].电力环境保护, 2000, 16 (2) :10-12

电力工程的高压输电线路设计论文 篇5

1高压输电线路设计前需要进行的合理

勘测过程输电线路的设计是一项重点工作，设计是否合理，直接关系到电力系统的正常有效运行标准，直接关系到电力传输的功能水平。需要按照实际情况，准确的加强输电线路的设计管理效果，在设计前，进行合理的勘查，了解实际情况，明确地质标准，周围环境，地上及地下的建筑物等，有效的提升电网输配电线路的设计合理性，确保输配电设计的勘查工作正常进行。按照实际的标准设计情况，准确的分析测绘标准，明确线路测量的要点，对各个角度、各个搭架的过程，距离、高度进行详细的测量分析，确定测量的精准度，明确实际测量数据的合理性。按照实际测绘的过程，对测绘人员进行严格的流程标准化分析，确定输电线路的区域划分标准，准确的分析输电线路的设计路径，确定设计的方案优化性，以合理的形式，确定设计勘查的位置，确保输电线路施工工作的正常进行。

2输电线路设计的整体要素分析

2.1高压输电防雷的设计过程

安装有效的避雷针，制定合理的防雷电流引流方式，通过安全的引入方法，确保输电线路不接触到雷击点。按照有效的保护设备或建筑物的方法，对雷电流进行避雷准备。采用避雷线，按照有效的水平悬挂方式进行导线分布，明确实际雷电引流导体、接地装置的组成标准。按照高压输电设备的配套方式，尽可能多的架设有效的输电线路设备，防止周边建筑物遭受到雷电的影响。

2.2建立有效的导线选择设计标准

按照高压输电线路的实际位置，准确的分析输电线路的影响程度，对降雨、冰雹、风暴等问题的影响因素进行判断，明确外界气温对其周围可能产生的影响因素，明确实际工业化学气体排放的.过程，确定输电线路的实际影响标准。通过合理的设计，明确高压输电线路的实际考虑因素，对线路的材质、基础结构选择进行有效的分析。

2.3高压输配电线路的实际路径分配标准

以科学有效的输配电高压线路进行设置，明确有效降低高压输电线路的施工标准和成本，确保输电线路的有效正常运作。通过分析实际输电线路的标准结构，准确的进行前期的勘测分析，确定地质条件，周边环境。拟定有效的路线，分配有效的综合评价标准，确定辅助角和地形施工标准，明确有效的施工方案，尽可能的开工至房屋的项目开发和建设，从而有效的降低工程成本，保证整体路线的经济性、安全性、施工方便性和可靠性。

2.4明确杆塔搭建设计的位置

杆塔搭建设计过程中，需要根据高压输电线路的实际组成结构和部分，确保杆塔施工的工期、线路输送的时间范围，确保实际有效运输的可行性。杆塔基础设计、施工质量的好坏直接关系到整体高压输电线路的建设质量水平。按照有效的杆塔设计标准，明确设计现场标准的考察方式，充分掌握各类历史资料内容，全面的进行地理环境和地质情况的分析，针对实际情况制定有效的措施，减少杆塔施工建设的各类事故的发生和发展，保证杆塔技术设计和施工管理质量水平。

2.5高压输配电设计过程中需要防污损的标准

高压输电线路的防污损设计中，需要根据实际无损的类型，目标电压绝缘情况进行合理的发内心，充分了解高压输电线路的配置方式和标准，逐步降低无损对高压线路的影响情况。按照有效的选择方式，确定高压输电线路的绝缘距离，结构标准等，充分配置高压输电线路的污损情况，确定类型，规律，做好有效的防护措施。对无法实现的无损问题进行处理，采用有效的物理测量方式，提升化学分析效果，保证污损处理效果的合理性。

3输电线路设计相关技术问题的处理对策方案

3.1优化铁塔基础性施工标准过程

高压输电线路的实际设计过程中，需要明确实际铁塔搭建的设计标准。在铁塔建设前，需要做好有效的计算工作，明确实际相关的载荷量，明确实际结构标准。按照有效的设计优化方式，不断提升输电线路对整体水文地质情况的分析过程，充分了解相关基础施工的方案，明确铁塔具体受力情况，确保地基符合实际的载荷能力，有效的设置轴心受压，轴心拉力等问题。

3.2单双回路的有效搭配过程和相关问题

高压输电线路的实际施工过程中，为了有效的提升铺设线路的项目开发，确保项目的出线效果，可以采取双回路的终端塔设计方式，按照有效的区域、地段进行架设，采用有效的方式，确保电力系统持续性的电源供给，明确实际电源故障问题，分析停电的原因。按照有效的后备供电作用，确保用户的供电效果。

3.3杆塔接地电阻的降低处理过程

高压输电线路的杆塔接地电阻问题，需要通过深埋、横向延展的方式，确定电阻的降低标准。如果土体结构的电阻率较低，可以采用竖井、深埋方式接地保护。横向延展接地的施工成本较低，可以有效的抑制接地电阻、冲击接地电阻。运用其方法，可以提神杆塔所具备的有效水平假设条件和方式。

4结语

综上所述，高压输电线路是电力工程中药的组成部分，良好的设计是电力系统安全运行的基础。通过高压输电线路的设计，不断提升输电线路工程的具体实施标准，明确设计的科学勘测过程，确定具体防雷基础方案，明确防污损的情况，重视线路的施工技术研究，确保高压输电设计的科学性和有效性。

参考文献:

[1]李良元.架空高压输电线路工程设计及施工要点分析[J].低碳世界，(29).

高压输电线路磁场研究 篇6

[关键词]超（特）高压；输电线路；雷电；绕击；

[中图分类号]TM621.5 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0378-01

随着发电厂的发展，发电厂的电早已不局限于对电厂周围地区的供电范围，向外的扩展让传输电力的通道保护变得愈加重要。而在传输电力中，威胁最大的便是雷电，在电力系统中，因雷击跳闸发生的事故占总事故的1/3以上。如果雷击中了电力线路，雷击产生的电流过大，若进入电气设备中，当电气设备承受不住雷电产生的电流冲击时，会对电气设备产生破坏。在超/特高压输电线路中，绕击闪络则是其主要威胁。在电力系统中超高压是指330千伏及其以上，并且低于1000千伏的交流电压等级；特高压是指超过1000千伏的交流电压等级。而研究绕击闪络，通过规程法等方法分析对雷电绕击有影响的因素，从降低超/特高压输电线路遭雷击概率，是很有必要的。下面将从几个角度来分析超（特）高压输电线路雷电绕击防护。

一、雷电绕击防护性能在超（特）高压输电线路中的重要性

在我国目前的超（特）高压输电大部分地区使用的是架空输电线路，而高压输电线路跳闸的主要原因是雷电闪络。对于自然界的约束行为，我们只能尽可能的降低其约束力。对于超（特）高压输电线路上的雷击行为造成的跳闸，主要是雷电环绕之后击中电塔所致，并非是电绕击电塔时产生的反击所致。而雷击闪络造成跳闸发生的事故占总事故的1/3以上，可见其危害。现在人们对电的需求可谓是一刻也不能断，一分钟的断电对企业、居民来说影响很大，甚至可以造成很大的经济损失。因而，加强对超（特）高压输电线路绕击防护性能研究，提高其防护能力是十分重要的。

二、超（特）高压输电线路中绕击耐雷性能常见的计算方法及一些模型

对于超（特）高压输电线路中绕击性能的研究，常见的计算方法有规程法。而本文则还通过输电线路绕击概率模型、先导发展模型、电气几何模型以及击距系数计算模型来分析研究绕击性能。

（一）规程法

在用规程法进行研究中，前提是：雷电绕过避雷线直击导线的概率与避雷线对边导线的保护角、杆塔高度以及线路经过的地形地貌和地质条件有关。因而，在规程法研究中，主要是通过平原和山区地形地貌来进行区分。规程法的计算方法多是根据多年的经验来进行归纳总结得出的，在一定程度上是方便有用的，但是在面对超（特）高压输电线路时，却有不少弊端。规程法中认为绕击率与雷电的电流大小无关，只是通过地形来分析区分，这导致在面对更强的高压传输时，规程法则会出现不少漏洞。

（二）常见模型

在目前的评估超（特）高压输电线路雷电绕击的耐雷性能方法中，有少的常见模型，这些模型各有千秋，在此处进行分析，一方面进行汇总比对，另方面，通过优劣分析研究，在此基础上不断提高防护。首先是绕击概率模型。绕击概率模型是由王晓瑜教授等人在输电线路绕击模拟实验上，考虑到雷电绕击分散性后提出来的。该模型中主要采用ZM1-39型的杆塔，比例的尺寸是143：1和120：1，通过模拟雷击过程，尤其是在雷击过程最后阶段的模拟，目的是通过最后跃变的雷电下行先导，研究引雷能力及其与击距系数之间的关系。绕击概率模型可以较好地解释雷击现场的事故原因，但是绕击概率模型毕竟是建立在实验模拟基础上的，现实中的雷击与通过物理过程造成的雷击还是有所不同，除此外，因为是模拟实验，所设置的考虑影响因素是模拟实验的前提，而实际雷击过程中，绕击率有多个因素，有些是我们在实验中未加重视的，因而，雷电绕击概率模型缺乏一些整体性研究。其次是先导发展模型。雷电绕击的先导发展模型是有Dellera L和Garbagnati E提出的，Rizk则在二人基础上进一步进行研究分析，并系统描述了先导发展模型的整个过程。先导发展模型所持观点是：雷击是由下行雷电先导与产生于结构物上的上行先导相遇而发生的。并且他们还引入了雷电流幅值和结构物高度函数的侧面距离和屏蔽失效2个参数。此模型有其优点但依旧有其不足之处，没有考虑到雷电放电过程中的分散性和其下行先导若低于输电线路高度时发生雷击线路的情况。目前，该模式还在被国内外不少学者进行分析研究不断进行改善，使其模型越来越成熟，应用和使用范围也越来越广。最后也是最为常用的是电气几何模型。电气几何模型是现行的几个评估模式中最为常见的模型。该模型是一种几何分析计算模型，是以雷电的放电特性和线路的结构尺寸为联系建立起来的。其原理是由雷云向地面的先导放电通道头部到达被击物体的临界击穿距离（以下简称击距）以前，击中点是不确定的，先到达哪个物体的击距之内，即向该物体放电；而研究者认为击距仅同雷电流幅值有关，与其他因素无关；先导对杆塔、避雷线、导线的击距相等。该模型是绕击评估的经典模式，但依旧有些不足，例如没有考虑雷电放电的粉星星，以及其他影响因素。同时该模型进行试验的前提是，杆塔高度不高于60米，但在击距系数计算模型中我们可以知道杆塔对绕击防护是有影响的。

（三）击距系数计算模型

击距系数计算模型是以电磁场为基础进行研究的。以上所常用的模型很少考虑到雷电放电的分散性，更是缺乏整体研究性，而击距系数计算研究则弥补了这一点。在该模型中，认为避雷线和导线感应电势达到上行先导起始电势时，它的表面即已经产生了迎面上行先导。认为雷击点取决于下行先导和上行先导的传播和最后跃变过程，最先达到下行先导的最后跃变条件的上行先导最容易成为雷击点。最终得出了，杆塔高度、雷电电流幅值与先导对导线、避雷线的击距成正比；当杆塔高度不变时，先导对导线和避雷线的击距数值相近；但雷电电流幅值对击距系数基本上没有影响。击距系数计算模型也有不少缺点，处于不断完善中。只有不断完善和发展对绕击防护才能更加清楚，并发挥其特点。

三、超（特）高压输电线路中雷电绕击防护相关影响因素及建议

根据超（特）高压输电线路中雷电线绕击评估的相关方法和模型的研究，我们能够得出一些对绕击防护有影响的一些因素，如：杆塔接地电阻、雷电流幅值以及输电线路的特征参数。输电线路的特征参数是指线路中杆塔的结构、绝缘的配置、线路的地质地形地貌、杆塔的高度以及避雷线的保护角等等。尤其是输电线路的特征参数对绕击防护的影响最为重要。因而，根据以上的评估方式和模型，本人再此提出一些建议仅供学习参考。首先，塔高与绕击数成正比，因而，为提高雷电绕击防护性能，在条件允许范围内，尽量的降低杆塔的高度，是可行的。其次，避雷线的保护角与绕击率成正比，在此条件下，让保护角足够的小，甚至是为负，可以降低绕击率，并且当绕击率为零时，避雷线对导线是处于完全屏蔽的。最后，地面的倾角也要尽量的小，这在最早提出的规程法中便有指出，地形地貌地质对超（特）高压输电线路的绕击防护影响是重要的，在设置输电的架时考虑地形地貌及倾角是十分必要的。

四、结束语

在超（特）高压输电线路中雷击事故中绕击事故是最为主要的事故原因，本文通过对超（特）高压输电线路雷电绕击防护的一些评估方式和模式的分析，我们可以看出一些影响绕击防护的因素，对这些因素进行防范和设计，降低绕击率。同时，不断完善相关的评估方法和模型，相关分析方法、模型结合使用，不断的积累经验，及时解决和分析相关问题，完善超（特）高压输电线路，保障供电安全。

参考文献

[1]山西省电力公司，输电线路塔形手册[M]，北京：中国电力出版社，2009

[2]易永红，余东，关于高压输电线路综合防雷技术的研究，科技传播，2012（11）：15-19

高压输电线路覆冰研究 篇7

一、线路覆冰机理及影响因素

1覆冰形成的物理过程

就目前高压输电线路覆冰现状来看, 主要是在三个因素的作用下形成的, 即温度、空气湿度和风速, 且只有三者同时达到特定条件, 才能够导致覆冰现象的形式, 首先, 气温要在0℃以下, 其次, 空气相对湿度要达到85%以上;最后则是风速要大于1m/s。

寒冬或者初春季节, 气温下降到-5℃~0℃, 风速达到3m/s~15m/s时, 如果遇到大雾或者小雨, 水滴的直径大, 周围气温相对较高, 这样水滴的潜热散发就比较慢, 输电线路就容易形成雨凇;当气温下降、雨雪天气时, 雪和冻雨就在粘结强度很高的雨凇冰面上迅速增厚, 形成了密度大于0.6g/cm3的比较厚的冰层。如果温度继续下降到-15℃~-8℃, 水滴直径较小, 周围气温较低, 造成水滴潜热能迅速散失, 导线外的冰层就形成了雾凇。如果在形成的过程中出现多次晴冷的天气, 就会形成混合凇。

2覆冰的影响因素分析

(1) 气象条件。一般来说, 大气中的水滴在0℃的时候就会出现冷却现象, 被冷却水滴包围住的输电线路一旦与其他冷却水滴相碰撞, 就会形成线路表面覆冰。 (2) 海拔。就同一地区而言, 海拔越高的地方, 高压线路覆冰现象就越容易发生, 相反, 海拔较低的地方, 覆冰现象则很少发生。每个地区都有起始结冰的海拔高度, 称为凝结高度。 (3) 地形。输电导线覆冰的程度还取决于山脉的走向、台地、坡向与分水岭、江湖水体、风口等因素, 在山区输电导线覆冰受到地形的影响更为严重。 (4) 电场强度。输电导线覆冰量的大小与电场强度也具有直接关系, 据观察, 在电场强度较小的情况下, 一旦电场强度发生增加现象, 导线覆冰量就会随之增加, 但如果电场强度较大, 不带电的覆冰量就会比带电导线覆冰量大。除此之外, 强电场的作用下输电导线覆冰的密度要比无电场时要小。 (5) 线路走向及悬挂高度。通过对当前线路覆冰的观察我们可以发现, 覆冰较为严重的线路大多都是东西走向, 南北走向线路的覆冰则不是很严重。所以, 为了避免导线覆冰的现象发生, 应该尽可能避免线路呈东西走向布置。其次是悬挂高度, 就一个地区来说, 悬挂高度越高, 越容易覆冰, 覆冰也越厚, 且多为雾凇。所以, 应结合线路应用的实际需求, 合理设置悬挂高度。

二、线路覆冰的危害

线路覆冰而造成的危害有多个方面, (1) 过负载导致杆塔倒塌事故; (2) 导线舞动造成相间短路事故; (3) 绝缘子串短路造成的接地事故。

三、除冰防冰的方法与措施

1提高输电线路覆冰设防的标准

一方面, 在对输变电工程进行设计的时候, 应尽量避免在重冰区设置线路, 同时, 要严格按照系统差异性规划原则, 采取针对性的措施将线路覆冰设防标准提高。另一方面, 应该根据线路运行的实际环境, 采取必要的防冰设施配置, 最大限度提高线路的抗冰能力。这样一来, 便可以有效避免线路受到覆冰的危害, 提高线路运行的安全性和稳定性。

2加强对易发冰灾区域的监控, 建立在线监测系统

为了防范输电线路覆冰现象的发生, 对于容易产生覆冰现象的线路, 应该根据其所处的位置和线路运行环境, 建立科学、完善的在线监测系统, 通过该系统对线路的运行情况进行实时监测, 一旦发现线路存在覆冰的预兆, 应及时采取针对性的预防措施, 以此来避免冰灾事故的发生。

3制定合理有效的融冰方案

在输电线路覆冰的情况下, 通常开展除冰作业以避免或降低覆冰对输电线路的危害, 其中融冰是一项行之有效的除冰技术措施。融冰技术运用较多的是交流融冰、直流融冰和分裂导线融冰。这些技术各有各的特点和优势, 实际操作中需根据具体情况采用具体的融冰方式。要深入的分析现有的融冰技术, 对易覆冰的线路进行具体的分析, 根据电网的特点, 研究并制定合理的融冰方案, 为冰灾事故时应急预案的及时启动提供支持。

4建立电网抗冰减灾的应急机制

建立电网抗冰减灾的应急机制是电网安全运行的必要保证, 在易覆冰天气条件下要加强设备的巡视和冰情观测, 及时消除安全隐患。必要时能够及时启动应急预案, 积极应对恶劣的天气。要健全事故抢修机制, 在最短的时间内, 将事故造成的危害控制到最小范围内。

5研究覆冰的相关技术, 提高抗冰能力

输电线路覆冰的防治要结合覆冰情况, 系统的开展输电线路覆冰机理、覆冰闪络特性、防冰除冰技术等方面的研究, 提高输电设备的抗冰能力, 为电力系统的安全运行提供保障。

结语

本文在介绍输电线路覆冰机理的基础上, 分析了输电线路覆冰的影响因素以及带来的危害。由于覆冰现象受到很多因素的影响, 所以在进行防冰除冰时不能一概而论, 要建立因地制宜的防治体系。我们应该从冰灾事故中总结经验, 加强防冰除冰技术研究, 建立电网抗冰减灾应急机制, 提高电网安全稳定运行能力。

参考文献

[1]赵大乐, 姚秀平, 纪冬梅, 雷一鸣.高压输电线路覆冰问题研究[J].上海电力学院学报, 2011 (01) .

[2]牛文娟, 张婧, 蒋春芳.线路负荷融冰方案研究[J].红水河, 2010 (02) .

高压输电线路在线监测技术研究 篇8

1 输电线路在线监测技术

1.1 输电线路在线监测系统构成

高压输电线路在线监测技术主要由线路监测分机、全球移动通信系统、监测软件专家系统等部分共同组合构成。线路监测分机主要是完成定时-实时完成高压输电线路、导线、底线、杆塔、绝缘子等设备状态、信息、数据的采集工作,然后通过全球移动通信系统、分组无线、码分多址及第三代数据通信模块将具体的信息与数据传送至软件专家系统,然后再由软件专家系统利用其各种修正模型、试验数据与试运行判断高压输电线路的实际运行状态,在特殊情况下能够及时发出预警信息,能够有效避免各类安全事故的出现。

不仅如此,通过监测对线路进行实时远程参数设置,并以局域网方式进行,从而能够实现各大线路监测系统数据信息的高效采集、传输与调用。

1.2 在线监测与状态监测的关系

现阶段有不少学者及电力工作人员认为在线监测即为状态监测,但实际上二者存在较大差别。在线监测在很大程度上主要是指运用在线监测技术、通过在线监测装置,并在不影响、不干预电力设备正常运行的前提下采集电力设备具体数据与状态信息。当前状态监测则主要包含离线试验、监测、在线检测、全球定位系统巡检等能够获取电力设备运行状态数据的各类监测手段。

而状态监测从理论上来看,更多的是指同预防检修层次更高一级的监测体系,它一般是结合电力设备实际运行情况对不同运行电压下各类绝缘特性参数的变化进行分析、对比,然后确定电力设备是否需要进行检修维护,其实时性与针对性较强。就目前而言,状态监测检修主要含有状态分析与故障检测、状态监测、检修维护检测三个单元,三者之间相互协调,但是随着状态监测技术的不断发展与进步必然会更加实用化。同状态监测相比,在线监测对于提高状态监测的工作质量有着极大优势,主要体现在以下四个方面,分别为线路检修准则、设备寿命管理、设备可靠性分析、专家系统。

2 在线监测关键技术研究

2.1 高压输电线路动态增容技术

我国当前主要是通过运用动态监测增容与静态提温增容两种手段提高高压输电线路的输送容量。动态增容技术它能够及时的反馈出输电线路潮流同线路热稳定的变化情况,从而电网工作人员能够适当对运行数据进行调整并加以分析,确保高压输电线路具有一定的传输容量并保持稳定运行;而静态提温增容则主要是通过提高高压输电线路运行温度允许值的方式增大输送容量。实际上这一技术违反了行业规定,长时间采用此种技术很容易导致高压输电线路出现损坏的问题,并影响到其使用寿命。

动态增容技术是当前行业内主流的增容技术,应用较为广泛,它能够通过监测高压输电线路导线及时的反映出输电线路的运行温度。同时还能够对外界的自然条件,如气候、温度等因素进行数据采集与智能分析,帮助电力工作人员快速解决一些较为繁琐的问题。例如当输电线路运行温度超出了导线运行允许值,那么线区内工作人员能够迅速申请和转移负荷的方式确保输电线路的高效、稳定运行。

2.2 线路弧垂和张力的监测

众所周知,高压输电线路是否能够安全稳定运行,输电线路弧垂大小是关键所在,因此线路弧垂必须要控制规定范围之内。一般而言,线路弧垂主要受到来自于输送容量、运行环境等因素的影响,如风力、恶劣气候等条件也会对线路弧垂造成较大影响。正因如此,线路弧垂与张力必须要进行实时监测,从而判定其安全性。通常线路弧垂与张力会随导线温度的提高而不断变化,张力变大、弧垂变小,线路稳定性降低;张力变小、弧垂变大,线路输送容量不稳定,严重时甚至会导致安全事故的发生。本文在此主要阐述的是温度条件变化下线路弧垂与张力可能出现的问题,但需要注意到的是,导线弧垂与张力受风力的影响也是较大的。风会使得线路周围气流速度加快,从而导致导线温度迅速变化、导线振动等问题,线路不稳定时将会造成导线破损等新现象,酿成安全事故。尤其是在大风大雪天气,导线挂冰会导致线路弧垂严重加大与破损,造成安全问题。

2.3 微气候测量

在高压输电线路监测当中,微气候测量是重中之重。对于高压输电线路而言,其运行过程受风力、日照等气候因素的影响是否处于允许值非常关键。因此任何气候因素的变化均会使得导线正常工作参数与状态发生变化。例如风速过大、风向急转、温度过低过高都很容易造成输电线路振动的问题,引发电力事故。现阶段,我国在高压输电线路监测技术方面,主要是通过自动气象站的方式对相关参数与指标进行监测。

3 结语

总而言之,高压输电线路作为我国电网的重要组成部分,确保其安全、稳定、高效运行至关重要。它不仅是确保人民生产生活的重要保证,同时也关系到国家的经济发展。正因如此,电力部门必须要对此加以重视,采取科学、合理、有效的方法对输电线路进行检测,解决由于自然因素、人为因素对高压输电线路所带来的影响。只有这样,才能够确保整个电网的正常运行,避免安全事故的出现。这对于保障我国电力安全,促进社会经济的发展有着极为重要的意义。

参考文献

[1]何清.输电线路覆冰监测技术[J].湖北电力.2009(1).

[2]孟毅.架空输电线路覆冰在线监测系统的运行[J].中国电力,2011(5).

高压输电线路磁场研究 篇9

1、高压直流输电线路的几种常见故障

由于直流输电线路是高压直流输电系统运行中, 不可或缺的原件, 因而, 其发生故障的频率较高。受直流输电线路的路线及其环境因素干扰, 线路的故障屡屡发生。通常, 直流输电线路发生故障与以下几项因素相关:第一, 雷击故障。直流输电线路具备的电压极性并非相同, 加之“异性相吸、同性相斥”, 因而, 一旦两个极位列同一位置, 这两个极同时遭受雷击的可能概率非常高[1]。在直流输电线路遭受雷击过程中, 持续时间较短, 以至于直流电压上下不稳定的浮动, 一旦电压值越过雷击处绝缘所能承受的数值范围, 直流输电线路产生故障的概率是百分之九十以上。第二, 对地闪络故障。该故障出现, 需要符合一定的条件。高压直流输电线路里涵盖了许多配有相应的绝缘的杆塔, 加之高压直流输电线路未被封存, 其接触空气或者其他, 杆塔的绝缘将会受到干扰。当干扰过大时, 地闪络现象就会出现, 高压直流输电线路一旦受到某种故障的干扰, 发生变化, 高压直流输电系统的运行金辉受到干扰, 由此产生故障。第三, 其他故障 (高阻接地、直流线路短线等) [2]。高压直流输电线路运行过程中出现故障的频率非常高, 因而需谨慎注意。

2、高压直流输电故障

2.1 高压直流输电故障特点

在高压直流输电系统中, 直流线路的结构并不复杂。在此基础上, 两端换流站波阻抗可达到最高值, 且折射率、反射率分别几乎为0或1[3]。只要交流系统故障发生在电压过零期间, 线路上则缺少行波。因此, 保护存在死区。在交流系统中, 电压电流行波的传播一般会受到外界因素干扰, 此因素为母线结构变化。

2.2 高压直流输电故障定位方法

直流输电线路具有一定的特殊性质, 据此, 直流输电线路存在故障时, 实际合用的故障定位方法有两种, 一种是行波法;另一种是故障分析法。

(1) 行波法

谈及行波法, 就得提及早期的行波法, 共分为A、B、C、D、E、F型。其中, 单端法是指A、C、E、F型;其余则为双端法。从行波法演变至今, 大致可分为以下四种, 分别是小波分析法、数学形态学、希尔伯特—黄变换、独立分析法[4]。而提及故障分析法, 单端法和双端法的划分界限是电气量的来源。具体而言, 高压直流输电行波定位法主要对故障行波的波头进行检测。以小波变换法为例进行详细说明, 小波变换, 其时频局部化性能较好, 这对于快速准确地抓住行波波头非常有利。在提取故障行波的故障特征时, 如若采用小波变换技术, 需要重点把握两点, 一是选取合适的小波基;二是选取合适的分解尺度。另外, 小波变换时, 对于小波基的其他方面需仔细考量, 譬如分析小波基的、信号的采样率、分解尺度等。要如若采用小波变换法则需其本身具有自适应性, 次啊能准确分析所有类型的故障。此外, 还有数学形态法、希尔伯特—黄变换法。谈及数学形态法, 由于其在滤波和信号的突变点检测方面成就较为突出, 属于一种非线性的分析方法。此外, 还有一种全新的信号处理方法, 即希尔伯特—黄变换。同时, 独立分量法也是一种高效盲源分离方法, 可减少高压直流输电故障。

(2) 高压直流输电故障分析法

关于高压直流输电故障分析法, 涉及到两方面的内容, 一是分布参数法;二是参数辨识法。前者用于定位占据较大的优势。其主要优势在于实现故障定位非常简便, 只要利用从暂态到稳态的任意一段数据便可。直流输电线路有着自身的特殊性质, 加之分布参数法, 这对于高压直流输电故障定位极为有益。经研究发现, 利用两端的电压电流量分别从两端计算沿线的电压分布是一种建立在分布参数模型基础上的故障定位法, 此法对于实现故障定位非常有助力。在分析交流输电电路的原理后, 仔细研究直流输电线路存在的问题, 以此为基础研究出一种新的非行波单端故障定位方法, 这种方法可在故障点处方差最小的原进行故障定位。此外, 为了提高了测距精度, 遗传算法的应用, 需尽快实现。总而言之, 故障测距要讲求方法, 譬如利用故障的任一段数据实施分布参数的时域分析法, 其测距精度并不高。

2.3 直流输电线路故障定位的几项要点

通过对高压直流输电线路故障定位进行具体分析, 可知, 交流输电线路故障定位的原理并无特别, 与交流输电线路相差无几。对此, 直流输电线路故障定位需要有几项要点需要改善:第一, 在故障分析法中, 分布参数模型在直流输电线路测距中应用范围比较大, 为了提高精度, 可做好测量线路参数的工作。第二, 在行波故障定位法中, 提取故障行波是非常关键的一环, 但是在此期间, 仍出现行波波头检测问题, 加之波速的变化, 因而, 可用固有频率的方法避免此种状况 (行波波头检测不到) 。而为了解决行波波速变化的问题, 需要借助故障距离和波速的曲线关系实现。只有这样, 测距精度才能准确把握。

结束语

综上所述, 电力系统关系到电力运行, 作为其中重要的元件之一, 高压直流输电线路难免会出现故障问题。但是, 由于高压直流输电线路故障定位涉及众多, 因而在了解高压直流输电线路故障之后, 选用故障定位技术, 实施应用, 针对高压直流输电线路故障进行及时排除, 才有利于电力系统整体运行发展。

摘要：本文阐述了高压直流输电线路故障, 并分析了直流输电线路的故障定位方法, 包括行波法和故障分析法, 以此提出建议, 为直流输电线路的实际应用做好铺垫。

关键词：高压,直流输电线路,故障定位

参考文献

[1]廖凯, 何正友, 李小鹏.基于行波固有频率的高压直流输电线路故障定位[J].电力系统自动化, 2013, 03:104-109.

[2]刘可真, 束洪春, 于继来, 田鑫萃, 骆逍.±800kV特高压直流输电线路故障定位小波能量谱神经网络识别法[J].电力自动化设备, 2014, 04:141-147+154.

高压输电线路工程施工问题研究 篇10

1 基础工程

高压输电线路和基础施工, 此类型的情况只能是基坑基本无水, 基坑面由于仍有少量渗透水, 从而使基础底面与基坑连接部分, 混凝土与泥水共存, 导致这部分混凝土的抗压强度降低, 影响整个基础的抗压强度。解决这一问题简单而有效的方法是:基坑底面均匀布置一层大小基本相同的片石, 使片面与泥土面接触, 而新浇混凝土又与片石咬合, 保证新浇混凝土无泥水混合物介入, 从而保证混凝土的抗压强度与基础上部的统一, 达到设计强度要求。输电线路的杆塔及拉线基础, 应能使杆塔在各种受力情况下不倾覆、下陷和上拔。钢筋混凝土电杆直接将杆腿埋入地下, 铁塔则借助于混凝土的基础和底脚来固定。

2 杆塔工程

高压输电线路杆塔按受力特点可分为直线和耐张型。杆塔选择是否适当, 对于送电线路建设速度和经济性, 供电可靠性以及维修的方便性等影响都很大, 合理选择杆塔型式、结构, 是杆塔 (设计) 工程重要的一环。

平地、丘陵及便于运输和施工的地区, 应优先采用钢筋混凝土杆和预应力混凝土杆。应积极推广预应力混凝土杆, 逐步代替普通钢筋混凝土杆。考虑运输和施工的实际困难, 出线走廊受限制的地区、大跨越或重直档距大时, 可采用铁塔。110k V及以上的高压输电线路, 穿越农田耕作区时, 应尽量少用带拉线的直线型铁塔, 以减少对农田耕作的影响。杆塔的高度, 杆塔下横担的下弦边到地面的垂直距离, 称为杆塔的呼高度。杆塔的总高度等于呼称高度加上等线间的垂直距离和避雷线在架高度, 对于电杆还要加上埋入地下深度。杆塔组立是高压输电线路施工中一个重要的环节, 目前我国在110k V输电线路杆塔组立方式, 主要有整体组立, 分解组立。钢筋混凝土杆的特点是单件重量大, 杆身之间多用焊接, 且又是平面结构, 沿线路方向稳定性差, 因此钢筋混凝土杆的组立大部分在地面组装好, 然后利用抱杆整体拉起即整体组立。

影响杆塔强度的因素主要有制选杆塔所用的材料、杆塔的受力形式及杆塔的结构形式。输电线路在长期的运行中, 杆塔作为导线和避雷线的支持物, 必须能承受一定的荷载, 且其变形必须在一定允许的范围之内, 即杆塔必须满足一定的强度和刚度要求。环形截面的构件较其它构件, 具有各方向承载能力相等, 节省材料, 便于采用离心机制造以提高质量等优点, 离心法浇制的混凝土强度比振捣法浇制的可提高30%。因此, 在输电线路中广泛采用环形截面的钢筋混凝土构件。这类构件分普通和预应力两种。预应力构件浇注前, 将钢筋施行张拉, 待混凝土凝固后撤出张力, 这时钢筋回缩而混凝土必须阻止其回缩, 因而混凝土受一个预应压力。当构件承载而受拉时, 这种预压力可部分或全部抵消受拉时应力而不致产生裂缝。裂缝的危害在于使钢筋表面与潮湿空气中的氧接触, 发生锈蚀, 影响电杆寿命。

3 架线工程

高压输电线路工程其架线施工包括架线前的准备工作、放线导地线连接、弛度观测、紧线及附件安装。架线施工, 从展放方法来讲, 分为拖地展放、张力展放。拖地展放线盘处不需制动, 线拖在地面行进的方法, 此法不用专用设备, 比较简单, 但导线的磨损较为严重, 劳动效率低, 放线需大量的人工, 在山区放线质量难保证。张力放线, 即使用牵张机械使导地线始终保持一定的张力, 保持对交叉物始终有一定安全距离的展放方法。它能保证导地线展放质量, 效率较高, 但机械笨重和费用昂贵。张力放线导线等均不落地, 因而有效地防止了线材磨损, 提高了施工质量。

放线过程中, 要仔细检查导线, 不得有金钩、磨损、断股情况。如单股损伤不超过直径的一半, 钢心铝线和其它导线不超过导电部分的5%, 可将棱角、毛刺修光处理。在一个补修金具的有效长度内, 当钢心铝线出现钢心断股或铝部分损伤面积超过25%, 单金属绞线损伤面积超过25%, 连续损伤虽在允许修补范围之内, 而损伤长度已超过一个补修金具所能补修的长度, 或金钩、破股已使钢心或内层线股形成无法修复的永久变形者, 都须切断重接。导线在连接前应检查两端线头的扭绞方向、规格是否相同, 不同方向扭绞、不同规格的线, 禁止在档中连接, 连接按操作工艺进行。

输电线路紧线工作需在基础混凝土强度达到设计值的100%, 杆塔结构组装完整, 螺栓已紧固的情况下进行, 在耐张塔受张力方向的反侧, 必须打好临时拉线, 以防止杆塔受力过大或塔身变形、横担产生位移, 影响弛度观测。临时拉线与地面夹角一般不宜大于45o, 其所能平的张力值, 应符合设计规定。

输电线路施工紧线时, 由于挂线滑轮距挂线孔有一定距离, 再加以导线下垂、耐张绝缘子串重量较大等原因, 不能拉直, 这就需要将耐张绝缘串提的超过挂线孔后, 才能将耐张绝缘子串末端的连接金具安装在挂线孔上。因此, 就引起了导线应力的增加, 此时导线所承受的拉应力即过牵引应力, 过牵引应力与档距的大小、耐张段的长度有关。弧应档的过牵引应力比较严重, 弧立档的档距愈小, 过牵引应力就愈大, 严重时会造成拉断导线或危及杆塔、横担强度, 所以必须对过牵引应力进行计算, 以防止施工事故的发生。在一般输电线路上, 紧线施工是将钢丝绳与线夹卡在耐张线夹处, 这种施工方法优点是简单、方便, 缺点是耐张绝缘子串没有受到拉力, 挂线时靠操作人员拼起绝缘子串将末端连接金具安装在挂线孔上, 绝缘子串不可能很直, 因此, 过牵引时所需过牵引长度较长, 一般约需过牵引长度为150~200mm。

4 输电线路检修施工

高压输电线路根据巡视、检测、试验所发现的问题, 进行旨在消除缺陷、提高设备完好水平, 预防事故, 保证线路安全运行而开展的工作, 即检修施工。

由于自然灾害, 如地震、洪水、冰雹、暴风等外力破坏。如采石放炮崩断导线、偷盗线路器材造成送电线路倒塔、断线金具或绝缘子脱落等停电事故, 需要尽快进行检修施工。事故抢修施工, 由于时间紧迫, 来不及设计的, 也应在抢修施工完成后, 补有关变动的工程图纸, 交运行部门技术管理存档。对于在停电的输电线路上工作, 除了遵照一般线路施工应遵守的安全措施外, 由于线路已直接与变电站的开关相连, 线路随时有来电的可能。输电线路停电检修施工, 必须使用第一种工作票, 严格执行有关送电线路停电工作的规定。线路停电操作由地区调度值班员通知有关变电站执行。检修施工人员在施工开始之前先与调度联系, 取得作业许可。然后在待检查施工线路上进行验电, 经验明线路上确无电压, 即可在线路施工点两端各挂一组短路接地线。输电线路短接地线必须符合:接地必须使用软铜线, 截面不小于25mm2, 以保证在短路电流短路时不至烧断, 接地线的接地端用金属棒做临时接地, 直径应不小于10mm, 打入地中深率不小于0.6mm。利用铁塔或混凝土杆塔横担接地时, 允许各相分别接地, 但必须保证铁塔与接地线连接部分接触良好。

输电线路检修施工工作结束后, 必须查明所有参加线路检修施工的工作人员及材料工具等确认已全部从杆塔、导线及绝缘子上撤下, 然后才能拆除接地线, 拆除接地线后, 即认为线路已有电, 检修施工人员不得再登上杆塔在导线安全距离范围内做任何工作。在清点接地线组数无误并按有关规定交接后, 即可向调度汇报, 联系恢复送电, 完成输电线路检修施工任务。

摘要：研究高压输电线路工程施工的主要问题, 并通过对输电线路基础工程部分关键问题的探讨, 从工程实践中提出了相应的看法和对策。

关键词：输电线路,工程施工,问题

参考文献

[1]输电线路施工与检修[M].北京:水利电力出版社, 1990.

[2]电业安全工程规程[S].北京:中华人民共和国能源部1991.

浅谈高压输电线路的防雷 篇11

【关键词】输电线路；防雷措施；雷击跳闸；耐雷水平

0.前言

云南省西双版纳州的雷电活动频繁，年雷暴日达125d，每年因雷击引起的输电线路跳闸数量占跳闸总数量80%以上，跳闸数量较多，线路遭受雷击后引起的故障多数为瞬时性单相接地，也有少部分为瞬时性相间短路或两相接地短路。220kV黎明变电站配套110kV线路在设计前期阶段，根据走访西双版纳供电局了解到，此区域雷击跳闸率较高，线路在设计中应相应采取防护措施，提高线路耐雷水平，减少跳闸率。

1.雷击故障原因

架空输电线路雷害事故的形成经历以下四个阶段：输电线路受到雷电过电压的作用→输电线路发生闪络→输电线路从冲击闪络转变为稳定的工频电压→线路跳闸，供电中断。

针对雷害事故形成的四个阶段，现代输电线路在采取防雷保护措施时，要做到“四道防线”，即：

（1）防直击，就是使输电线路不受直击雷。

（2）防闪络，就是使输电线路受雷后绝缘不发生闪络。

（3）防建弧，就是使输电线路发生闪络后不建立稳定的工频电弧。

（4）防停电，就是使输电线路建立工频电弧后不中断电力供应。

2.本工程采取的基本防雷措施

2.1安装避雷线

到目前为止沿全线安装避雷线仍然是110kV及以上架空输电线路最重要和最有效的防雷措施，它除了能避免雷电直击导线产生极高的雷电过电压外，还能降低感应过电压提高线路耐雷水平。

2.2降低杆塔接地电阻值

这是提高输电线路耐雷水平和减少反击的主要措施。

2.3加强线路的绝缘水平

增加线路绝缘子片数，改用大爬距绝缘子，增加塔头的空气间距等都能减少线路在雷击时的跳闸率，但这些措施均需要大大增加工程造价，实施起来均有很大的局限性。

2.4采用不平衡绝缘方式

雷击造成同塔双回线路同时跳闸的现象屡见不鲜，这无疑削弱了同塔双回线路的供电可靠率，对同塔双回线路应努力保一回线路供电不中断，最大限度地发挥同塔双回线路的作用，同塔双回线路采用不平衡绝缘方式能提高线路的耐雷和防污水平，能降低双回线路同时跳闸率。

以上介绍的方法均能提高本工程的耐雷水平和降低其雷击跳闸率，下面进行定量分析。

3.工程实例分析

3.1工程简介

220kV黎明变电站配套110kV线路位于云南西双版纳自治州，全长62.251km，共使用杆塔143基，其中单回路116基，双回路27基，导线采用JL/G1A-240/40，地线采用OPGW-80光缆与GJ-80钢绞线，全线沿线80%为中低山地貌。

3.2定量分析

针对上述工程实际参数与采用的防雷措施，定量计算本工程线路的耐雷水平与雷击跳闸率。

（1）地线弧垂fg=7m，地线平均呼高fav=36.7-（2/3）×7=38.03m

（2）导线弧垂fa=12m，地线平均呼高fav=30-（2/3）×12=28m

（3）双地线对边导线的几何耦合系数：

k0=0.317

（4）有电晕下的耦合系数

K=K1*K0=1.25 *.317=.396

（5）杆塔电感

Lt=hm*Lk=42.7*.5=21.35

（6）雷击杆塔时的分流系数：

平地：Ri=7

β=1/（1+18.35/（0.42*400）+（7/（0.42*400））*（2.6/2））=0.860

山地：Ri=15

β=1/（1+18.35/（0.42*400）+（15/（0.42*400））*（2.6/2））=0.816

（7）雷击杆塔时的耐雷水平：

平地：Ri=7

I1=800/（（1-0.346）*0.860*7+（30/36.7-0.346）*0.860*（18.35/2.6）+（1-（31.03/20.80）*.289）*（20.80/2.6））=70.49KA

山地：Ri=15

I1=800/（（1-0.346）*0.816*15+（30/36.7-0.346）*0.816*（18.35/2.6）+（1-（31.03/20.80）*.289）*（20.80/2.6））=52.39KA

（8）雷电流超过I1的概率：

平地：P1=15.812%，山地：P1=25.39%

（9）绕击率

平地：Pa=0.013%，山地：Pa=0.045%

（10）雷绕击于导线时的耐雷水平

I2=8.00（KA）

（11）雷电流超过I2的概率

P=81.113%

（12）建弧率

E=54.37，n=0.761

（13）跳闸率

平地：n=0.25次/100km.40雷暴日.年

山地：n=0.43次/100km.40雷暴日.年

（14）折算本工程跳闸率

Nn=（跳闸率*本线路雷暴日*线路长度）/（规程雷暴日（40）*100）

平地：Nn=（0.25*125*65）/（40*100）=0.508次/年

山地：Nn=（0.43*125*65）/（40*100）=0.873次/年

按地形比例折算：平地 20%，山地 80%

N=0.508*20%+0.873*80%=0.8次/年

以上计算结果满足相关规范要求也和线路运行情况相符合。

4.小结

通过对工程实例的定性分析及线路一年多来的运行情况，本工程在设计过程中采取的防雷措施是有效、可靠的。但是以上防雷技术的合理设计仅仅是降低雷击的跳闸率，由于雷电是自然现象，很难掌握其规律性，只能根据已有线路的运行情况，采用新的技术对其进行预测，做好防控工作，尽量降低跳闸次数。

我国当前的防雷技术还不够成熟，如何有效的降低或是消除雷电事故，仍需要继续探索，并不断的总结经验教训，使输电线路防雷技术更加完善。

【参考文献】

[1]电力工程高压送电线路设计手册（第二版）.

[2]交流电气装置的过电压保护和绝缘配合.

高压输电线路磁场研究 篇12

近年来,我国电网的发展较为迅速, 与此同时,电网改造工程也在不断增多,在电网建设过程中,输电线路的设计决定着电力系统的稳定性、经济性以及安全性。输电线路受到当地因素和外部因素影响较多,因此,有效地根据实际环境进行设计将是输电线路工程设计中的主要环节。

1高压输电线路设计的基本控制要点

1.1高压输电线路铁塔控制

对高压输电线路铁塔的关键操作主要包括三方面的工作,一方面是如何布置铁塔,另一方面是如何挑选合适的斜材, 还有一方面是如何挑选科学合理的铁塔形状。具体说来就是,第一,对铁塔布置工作。一般说来,人们将铁塔布置为多交叉形,所谓多交叉形指的就是斜材位于横担的最底部,同时在斜材和横担的各个交接处安装上角钢。多交叉形的铁塔具有的独特优势就是极强的抗载荷能力。第二,挑选合适的斜材材料。在挑选斜材材料时需要考虑很多的因素,包括铁塔需要多长的斜材,铁塔对斜材荷载力矩的要求,以及斜材的倾斜角度等等。第三,挑选科学合理的铁塔形状。铁塔的形状对高压输电线路是非常重要的,不同的铁塔形状具有不同的特点。在挑选铁塔形状时需要考虑很多影响因素,包括高压输电线路铁塔的具体所在区域,铁塔的主材材料,以及具体多少段的主材等等。挑选铁塔形状的目的就是为了保证高压输电线路的正常工作。

1.2输电线路绝缘控制

输电线路的绝缘性是保证高压输电线路正常工作的关键点,所谓输电线路的绝缘性主要是指输电线路的电气设备的绝缘和所接触空气的绝缘。上述两种绝缘操作都是十分有挑战性的,具体说来就是,对电气设备的绝缘操作可能会使得整个高压输电线路出现过电压现象,也可能使得在整个输电线路系统出现电压的最大值。而对与电气设备接触的空气的绝缘可能会出现的现象是但电压值不断的增加时,以及距离不断的加大时,对空气的绝缘强度会出现非线性的饱和。非线性饱和现象的出现为绝缘控制工作带来了很大的难度,此时提升对空气的绝缘效果时非常不容易的。在实际应用中,为了尽量避免出现非线性饱和现象,操作人员通常会适当的减小过电压数值。

1.3高压输电线路避雷控制

高压输电线路在实际的工作过程中经常会遇到雷击,如何提升高压线路的避雷效果是非常重要的。一般来讲,大多数的高压输电线路都使用双避雷线来使其能够抵抗雷击。研究证明在高压边相导线的约40米的范围内是比较容易发生绕击的,因此, 为了有效的提高高压输电线路的避雷效果,设计人员通常会将避雷针安装在铁塔的顶部,理论上这样安装避雷针可以有效减低发生绕击的概率。另外,为了降低发生雷击时的强度,设计人员还会使高压导线和避雷线之间具有合理的间隔。

2 110k V高压线路具体设计技术的应用

2.1优化铁塔基础

高压输电线路所处的地理位置和环境对整个输电线路系统的影响是很大的, 在输电线路中最容易受到环境影响的就是铁塔基础。季节的交替变化,温度变化对铁塔基础的影响是很显著的,具体说来就是,可以影响其抗压和抗拔性能,还影响其抗剪性能,这些性能的改变使得铁塔基础无法满足设计需求,最终使得整个高压输电线路的正常工作受到影响。为了降低环境对铁塔基础的影响,在输电线路的实际搭建中必须按照设计要求进行,当铁塔所处地区的环境对其影响很大时还需要对铁塔基础进行适当的改进,以保证整个高压输电线路的正常运营。

2.2降低输电线路杆塔接地电阻

为了提升高压输电线路的抗雷击性能,可以采取的有效措施就是减小输电线路中杆塔的电阻。总的说来,高压输电线路中杆塔的电阻是过高的,这是不利于整个输电线路的避雷性能的。因此应该采取适当的措施减小杆塔的电阻值,现阶段常用的方法有两种,分别是将杆塔的电阻深埋入地下,另一种是使得电阻和大地保持水平状态,也就是使得杆塔保持水平的状态。总的说来,这两种方法各有利弊,前一种减小电阻的方法所需成本投入较大,但是整个装置需要的空间较小,后一种方法需要的空间较大,但是需要的成本较小。

2.3减缓电磁影响的控制

高压输电线路具有电磁性,这种电磁性对线路所在区域的环境是有影响的。设计人员应该通过适当的手段减小输电线路的电磁性。影响输电线路电磁性的主要因素有导线弧垂距地高度,导线和周边物体的距离。因此,高压输电线路的实际建设过程中,可以通过适当控制上述两个因素达到减小输电线路电磁性的目的。

3输电电压的设计

3.1线路电压损失

线路上的电压损失与线路长度和截面及材质有关。在不同的敷设条件下应该选用不同的载体,从而决定了在对应的电压等级和敷设方式及线路的敷设。同时,为了保证电压质量合格,方便设计人员校验电压损失是否在要求的范围内,110k V电网中允许的最大电压损失应该根据《输用电规则》中电压的允许偏差来确定。在高压电网110k V输电系统中首先要考虑的因素是压降问题。设计人员应该非常了解每条线路的电压降。在实际设计过程中,有的设计人员会认为在计算了线路上的电压降的基础上,若电压降不满足用户或者受电端电压的要求,用放大电缆截面的方法就可以降低线路上的电压损失。在选择了满足电压降的线缆之后,随着线路敷设,如果遇到上述情况增大线路截面积,那么线路的电阻电抗值也会发生变化,为了保证线缆正常工作不被破坏,与之前选择的线路所匹配的线路保护所用断路器参数也需要配合,故在校验了电压降之后的另一个问题就是校验短路的问题。

3.2输电电压的确定

因为受电端部分会需要一个明确的受电端电压,但是在输配电或者是输变电的过程中,线路阻抗会随着输送线路的增加而升高,因此在线路上的压降就会增大,以至于当到达用户受电端时低于所需电压,导致输电配电不成功。一定的电压等级线路与其送电能力相关。电压等级越高,输电半径相对较大及高压等级线路的输电半径大于中高压电网线路输电半径。 另外,线路中电力负载越多,输电半径越小。综上,输电电压的确定取决于输电电压等级和用户终端密集度。

4三相短路接地故障的分析

高压电网输电中三相短路故障的短路最严重,因为三相全部短路会产生相当大的冲击电流。遇到这种短路的情况,必须马上切除避免危害的发生。如果居民用电网络三相短路电流持续在系统中存在而不切除,轻者会影响到其他的用电设备的正常工作,重者可能会导致火灾,所以对于断路器的校验就是非常重要的工作。 对于普通的高压电网用电单元来说,由于其远离发电机,可采用无限大电源容量的网络短路计算方法。在选择断路器的时候,对断路器的短路保护的校验必须满足该回路短路电流大于断路器的瞬时或短路延时动作电流整定值的1.3倍。

5线路设计

虽然我们已经从理论上了解到线路短路问题基本的计算方法,但也没能够解决输送较远的高压电网输电线路中比较合适的线路敷设和保护参数。因为在实际设计过程中高压电网输电的电压等级,会给设计人员带来顾此失彼的情况。对此, 下面举一个例子进行分析。

假设由于条件的限制,某建筑物附近不能提输小型变压器的安装,且它需要带载用电负荷为110k W,此时就用高压电网输电的形式为此建筑物输电。根据变电所和需要输电的建筑物之间的距离所知,这是一个长距离高压电网输电,而输电电缆的选择是根据高压电网出线端配电型断路器来选择的,现根据110k W的用电负荷来计算其电流,根据计算出的电流可以选择一个合适的断路器,再根据断路器的配比选择电缆。因为是长距离高压电网输电,此时还得计算输电端和用电端的电压降是否在误差允许的范围内。但是此时对该条输电线路的设计并未完全结束,因为是长距离输电,如果在最远端产生短路故障时,断路器的灵敏度是否有足够的能力及时切断短路的线路。尤其是当输电线路发生单相短路的时候,所以对断路器还需要校验其对单相短路电流的灵敏度。

6结束语

总之,高压电网输电线路的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。输电线路设计的正确与否,不仅影响到线路工程建设的技术经济指标,也牵涉到整个电力系统的安全运行。因此,在设计过程中要避免在线路设计中脱离工程实际,一味生搬硬套。要做好高压电网输电线路设计工作,只有结合实际,因地制宜,通过优化方案,不断探索与创新,进一步加深初步设计阶段的设计深度, 才能满足建设坚强电网的要求,为我国的电力建设创建优质工程提供指导作用。

摘要：随着我国市场经济的发展,国家对电力工程110 k V输电线路等相关施工质量提出了更高的要求,这就要求首先做好输电线路的设计工作,本文首先介绍了高压输电线路的基本控制要点,然后分别阐述了110k V输电线路设计的各项步骤及注意事项。