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高壓直流供電范文1
【關鍵詞】汽機安全監測系統;軸振動;保護;邏輯;串聯
高電壓直流式供電系統現在仍處于摸索檢測時期,在規模化及市場化實現方面仍需要很長的路要走,但就能源節約效率提升方面而言,電源的發展趨勢是高電壓直流式供電。這項技術或系統的實現及應用將對通信業產生極為深遠的影響,同時也能為電力安全及穩定保駕護航。
1、系統可靠性大幅提升
引進此項技術是為了解決系統在安全方面及穩定可靠性方面存在的問題,并予以提升。但UPS體系自身也存有不足,即冗余備份,組件和組件的連接方式為串聯,而系統是否具有可靠性要靠單個組件間在可靠性方面的結果配合實現,通常系統整體可靠性比單個組件低。某種情況下UPS體系瓦解導致蓄電池無法使用,則IT裝置也隨之斷電。直流供電可解決這種現象,位于系統的并聯式整流單元并聯蓄電池,之后將其傳輸至負載供電,系統是否具有不可靠性也是由單個組件決定,通常系統整體可靠性比單個高。相關計算結果及實際操作都說明,直流機制在可靠性方面比UPS系統高。
2、帶載能力顯著提高,節約能耗
UPS系統的實際負載情況由兩個因素決定:功率因數及電流峰值,UPS系統在平穩運轉時刻實現的最大負載率是50%,也有可能低于50%。系統歷經兩次電流變動:從整流到逆變,所測得速率為75%。直流系統很好地解決了這一問題,由于它不需要功率因素的參與,而特殊的結構特點能夠由負載輸出量自動調整開機次數,從而確保了UPS負載水平的穩定性和可靠性,保證了UPS的轉換速率。該系統由于沒有逆變環節,因此系統在變流次數上只有一次,但電源率卻可超過92%,使能量消耗量大幅度降低。
3、節省建設投資
為了保證UPS系統的可靠性,UPS主機一般采用1+1或n+1的方式運行。僅電源設備的投資,高壓直流供電系統就可以減少30%。加上高壓直流系統能量轉換效率高,市電和油機系統的投資也可相應減少20%~25%。況且高壓直流系統擴容方便,系統的電源模塊也可根據需要分期建設,考慮投資折現率后,投資節約率將更加明顯。
4、節省維護成本
高電壓直流式系統在構造上選用模塊方式,因此在維護上更加便利,可以實現帶點熱插拔。當發生故障時,整流環節與監控環節可以實現相互獨立,互不干擾,從而保證系統的安全性。及時在進行割接作業時也無需斷電。就UPS供電機制而言,其一體化程度較高,因此在并機方面實現困難,同時針對并機數量也有限制,因此無法實現不間斷式割接。此外,此高電壓直流系統和四十八伏直流電源在電池管理上具有同樣功效,能夠使電池使用時間更長。UPS在電池管理方面仍然存有很多問題,由于電池耗能多,因此使用壽命比較短。
二、高壓直流供電技術應用的可行性
現階段,電商最關注的是高電壓直流式供電方式在市場的綜合運用狀況,某些本地網絡已經開始使用這種供電技術,同時電信組織也在對其進行積極倡導。但要在數據通信機房大規模商用,替代原來的交流UPS對數據設備進行供電,總體原則應該是對現有IT設備不作任何改造,這樣才有可行性。從試點的情況來看,盡管采用單相UPS電源供電的后端IT設備絕大多數都支持高壓直流供電,但高壓直流供電現在畢竟還不是IT設備的電源標準,還是有部分設備不支持高壓直流供電。例如,采用ATX電源模塊供電的IT設備就不可以改用直流供電。因此,對于具體的設備能否支持高壓直流供電,能否在高壓直流供電的額定輸出電壓、最低輸出電壓、最高輸出電壓下正常運行,只能針對具體設備進行電路分析和實際實驗。雖然高壓直流供電與交流UPS供電相比有諸多優點,但在現階段,從交流UPS供電到高壓直流供電必須有一個過渡過程,宜采用下列原則:(a)新建機房:新建數據通信機房應采用高壓直流供電系統對IT設備進行供電。(b)原有機房:原采用UPS系統供電的IT設備仍繼續使用UPS,同時新增一套高壓直流系統提供可靠的備份,按主、備用方式分別對IT設備進行供電,待原有UPS設備壽命到期時,再將全部設備過渡到高壓直流系統上進行供電。
三、通信機房高壓直流供電系統應用
1、高壓直流供電系統應用于通信機房的制約因素
目前制約高壓直流供電系統應用于通信機房的因素主要有以下幾個方面:(1)后端設備的適應性。采用高壓直流供電系統時,會改變設備電源的標稱運行環境,而目前通信機房中由部分后端設備并不支持高壓直流供電,因此必須針對不同的設備進行電路分析和實際試驗,將會增大技術風險。(2)電源系統的定型和批量化生產。目前高壓直流供電系統并沒有形成相應的技術標準,缺乏大規模商用的實踐支持,因此電源系統的定型和批量化生產比較困難,導致產品的價格居高不下。(3)相應配電器件比較缺乏。高壓直流供電系統的整流器模塊所涉及的元器件比較常見,但是斷路器和熔斷器等配電保護元件比較匱乏,影響了系統的大規模推廣。(4)監控系統。如果要在通信機房中大規模使用高壓直流供電系統,就必須將其納入到動力環境監控系統中,但是其配套電池組目前還沒有廠家可以提供專用的240V電池組監控單元和配套的軟件子系統。
2、高壓直流供電系統應用于通信機房的推廣措施
影響高電壓直流式供電系統的應用因素中,后端裝置的可用性至關重要?,F階段后端裝置在通信行業使用量不多,使用比較多的行業是其他行業,所以單憑通信業無法實現電源指標的提升和改善,需要整個社會加強對高電壓直流式供電系統的關注,從而促使國家制定相關法律規章及行業技術準則予以約束、規范,最終實現后端裝置應用的批量化、規?;?。
四、結語
雖然高電壓直流式供電技術有很大的潛在發展能量,此外通信組織也對此做出詳細的技術報告說明。但單純依靠通信行業依然沒有辦法實現電源指標的改善和提升,這需要整個社會不斷加大對高電壓直流式供電系統的關注力度,促使國家制定有關法規及標準,從而實現高電壓直流式供電技術在IT裝置上的應用逐步規?;?/p>
參考文獻
高壓直流供電范文2
關鍵詞:特高壓;直流;輸電線路;電壓
中圖分類號:TM721.1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)32-0121-02
1 建設特高壓直流輸電線路的意義
隨著經濟的迅猛發展,世界各國的用電量日益增長。其中所有發達國家的發電量都能滿足其負荷的需求,他們能做到大功率、高電壓、長距離的輸送電能。而在我國供電能力卻遠遠跟不上負荷的需求,電力行業的落后直接影響了我國經濟的快速發展。我國的國情決定了在未來很長的一段時期里還需長期進行基礎建設和基礎工業的建設,這需要強大的電力能源來做為快速發展經濟建設的堅實后盾。在電力輸送技術中,特高壓直流輸電具有輸送距離長、容量大、控制靈活、調度方便的優點。電力能源與負荷之間的超遠距離和超大負載正需要這種輸電方式。在輸電過程中,通過換流器把交流變為直流,再通過高壓線輸送到下一個換流站轉換成交流電,最后并入電網。特高壓直流輸電與交流輸電相比具有輸送方式靈活、損耗低、輸電走廊占用少、可控性高等特點。除此之外,特高壓直流輸電方式還對電網的安全、可靠、穩定運行提供了有力保障。正是基于特高壓直流輸電的種種優點,使得世界各國對此不斷的研究、應用與發展。
2 特高壓直流輸電工程的發展進程
世界上首次使用直流輸電的是法國科學家德普勒,他用直流電機給57 km外的德國慕尼黑舉辦的一次展會上提供了1.5~2.0 kV的電壓,從此掀開直流輸電的歷史。后來人們把電壓、功率、輸電長度提高到125 kV、20 MW和225 km。但是隨著負載對電壓的等級要求升高、功率的增大,而電氣設備的絕緣卻不能滿足電壓的要求,被迫將直流輸電改為交流輸電。在1966年,瑞典的一所大學開始研究±750 kV直流輸電線路,此后前蘇聯、巴西等國家也開始對直流輸電進行研究。前蘇聯曾建設過哈薩克斯坦到俄羅斯的全長2 400 km、電壓±750 kV、輸電6 GW的直流輸電線路,但最終因前蘇聯政局動蕩、晶閘管技術不成熟未能投入運行。巴西和巴拉圭共同建設的特高壓直流輸電線路,一期工程在1984年竣工,1990年正式運行。它采用的是±600 kV和±765 kV的技術。當時巴西還對±800 kV的直流輸電項目進行了研究,但因開發亞馬遜河的項目夭折,而終止了這項工程的研究。在我國,云南的云―廣特高壓輸電直流線路的建成,是我國也是世界第一個電壓為±800 kV,容量為5 GW特高壓直流輸電線路工程。它從云南楚雄開始到廣東增城惠東截止,它經過的省份有云南、廣西、廣東。正在建設的特高壓直流輸電線路共有15條。其中,即將建成的向家壩至上海的特高壓直流輸電工程,全長2 000 km、電壓±800 kV、容量6.4 GW。它經過的省份有四川、重慶、湖北、安徽、湖南、浙江、江蘇、最后到上海。除此之外還有金沙江水電容量為41 GW的6條特高壓輸電線路,四川水電容量為10.8 GW的1條特高壓輸電線路,云南水電容量為25.0 GW的4條特高壓輸電線路,呼盟―北京容量為6.4 GW的1條特高壓輸電線路,哈密―鄭州容量為6.4 GW的1條特高壓輸電線路,俄羅斯水電容量為6.4 GW的1條特高壓輸電線路,哈薩克火電容量為6.4 GW的1條特高壓輸電線路,天生橋到廣東、三峽到常州、葛洲壩到上海、三峽到廣州、貴州到廣州的特高壓直流輸電線路。
3 建設特高壓直流輸電線路工程的關鍵技術
3.1 特高壓直流輸電工程中高電壓與絕緣技術
在進行電能輸送時,不論是在一般的電壓等級下還是強電等級下,電壓和絕緣都是相輔相成的關系,當電壓升高時絕緣也要升高。如果絕緣不隨電壓等級相應提高,就會出現設備被燒毀、電網穩定運行狀態遭到破壞,嚴重時還會導致人員傷亡等重大事故的發生。在普通絕緣不能保證電氣設備與輸電線路絕緣的前提下,就必須考慮使用復合材料來代替普通的瓷質和玻璃絕緣。但在選擇絕緣材料的同時,也要和當地的氣候條件、環境條件等復合判斷。比如在氣候比較濕潤的南方它對絕緣子的表面要求就比較高。在污染比較嚴重的地區,由于絕緣套管、絕緣子表面等受到污濁的情況比較嚴重,因此在這些地區若使用一般材質的絕緣,就會出現擊穿、短路、設備燒毀、嚴重的導致人員傷亡等。因此在不同環境氣候下對絕緣套管、穿墻套管、絕緣子表面的材質要求也相對較高、較特殊。在我國的西電東輸工程中,由于我國的地勢西高東低,對于高海拔地區,也要把海拔對絕緣的影響考慮進去??傊谔嵘妷旱燃壍耐瑫r務必提升設備的絕緣性能,二者是密不可分的。
3.2 特高壓直流輸電工程中電磁環境的問題
只要是在電的環境里就不可能逃避電磁的干擾與輻射。干擾和輻射的大小跟電磁的強弱有著直接關系。由于是特高壓直流輸電,因此電壓等級一般都在±600 kV以上。在對特高壓直流輸電線路和換流站的電磁環境分析中可看出,周圍電磁輻射非常嚴重。在日常生活中,普通變電站和高壓輸電線路都會有電磁輻射以及噪聲,會對一些無線電設備產生干擾。而當電壓升高時這樣的現象會更加明顯。所以在進行工程設計時,所經地點和線路就應考慮到對人以及一些無線電設備,還有對環境的影響。要盡可能的避開城市、村鎮等這些人員相對比較密集的地方,減小對環境的破壞、保護好生態環境,不能以犧牲環境為代價,走先發展、后治理的老路。
3.3 特高壓直流輸電工程中的控制保護問題
在電力系統中,任何系統都離不開控制和保護系統的支持。在直流輸電系統中最為重要的就是控制保護技術。其中,控制保護里包含了軟硬件平臺、直流控制保護設計、觸發控制、直流保護等。除此之外,傳統的保護也是必要的,比如高壓輸電線路上的防雷線、架線鐵塔上的避雷針、換流站里的避雷針、避雷器、接地網、變壓器的防雷保護等。在特高壓直流輸電線路中的換流站里有很多的變壓器,對應著就有很多的晶閘管來控制這些線路。在這個復雜的系統中必須有一個安全可靠的控制保護操作系統來保障它的正常運作,一旦出現故障不會造成設備損壞、大面積停電以及人員傷亡等事故。因此,在特高壓的直流輸電工程中擁有一個可靠的控制保護系統對供電系統來說十分重要。
3.4 特高壓直流輸電工程中交直流互聯以及直流電壓等
級序列問題
根據電能輸送距離的遠近不同,直流輸電里的電壓等級可分為±1 000 kV、±800 kV、±660 kV、±500 kV。但在交直流互聯的情況里,考慮到交流電壓里±660 kV比較特殊,因此直流電壓等級中±660 kV電壓等級是否被納入仍在研究當中。而交直流互聯就是在供電網絡里交直流并存的一種狀態,我國正在建設±1 000 kV交流與±800 kV直流的供電網絡,要保證這個龐大的供電網絡能夠安全、穩定的運行,不僅僅是靠簡單的防雷擊、操作過電壓、自然過電壓的預防。龐大的供電網一定要有一套嚴格、緊密、有效、可靠的系統來運行、保護和備用,這樣才能使供電網絡的穩定性、安全性以及可靠性得到保障。
4 結 語
特高壓直流輸電技術的特性是可以實現長距離、大容量、高電壓輸送電能,比如在我國西部地區蘊藏著豐富的資源,若要將這些資源以電能的形式輸送到其他地區就要運用到特高壓直流輸電技術。因此除了要掌握特高壓直流輸電工程中的關鍵技術外,還應結合工程環境、自然條件等具體問題具體分析,才能保證供電網絡安全、可靠、有效的運行。
參考文獻:
高壓直流供電范文3
關鍵詞:特高壓;直流輸電;技術特點;工程應用
中圖分類號:X703文獻標識碼: A
引言
在我國,特高壓直流輸電技術發展的時間還比較短,所以,在實際的應用中還是有局限性的,它的應用比沒有普及開來,在很大一部分地區,輸電的方式還是常規的輸電技術,所以,大規模的應用特高壓直流輸電技術是未來發展的趨勢。
一、特高壓直流輸電的技術特點
1、特高壓直流輸電系統
特高壓直流輸電的系統組成形式與超高壓直流輸電相同,但單橋個數、輸送容量、電氣一次設備的容量及絕緣水平等相差很大。換流站主接線的典型方式為每極2組12脈動換流單元串聯,也可用每極2組12脈動換流單元并聯。特高壓直流輸電采用對稱雙極結構,即每個12脈動換流器的額定電壓均為400千伏,這樣的接線方式使運行靈活性可靠性大為提高。特高壓直流輸電的運行方式有:雙極運行方式、雙極混合電壓運行方式、單擊運行方式和單極半壓運行方式等。換流閥采用二重閥,空氣絕緣,水冷卻;控制角為整流器觸發角15度;逆變器熄弧角17度。換流變壓器形式為單相雙繞組,油浸式;短路阻抗16%-18%;有載調壓開關共29檔,每檔1.25%。換流站平面布置為高、低壓閥廳及其換流變壓器采用面對面布置方式,高壓閥廳布置在兩側,低壓閥廳布置在中間。
2、特高壓直流輸電技術的主要特點
2.1特高壓直流輸電系統中間無落點,可實現點對點、大功率、長遠距離直接進行電力輸送。在輸送和接受地點都確定的情況下,使用特高壓直流輸電,可以實現交直流并聯輸電或非同步聯網,這樣的話使得電網的結構比較松散和清晰,有利于調控。
2.2大量過網潮流在采用特高壓直流輸電時候是可以減少或避免的,通過改變送受兩端的運行方式而改變潮流,該系統潮流方向和大小都可以很方便地進行控制。
2.3使用特高壓直流輸電時,因為其電壓很高、輸送容量大,這樣就比較適合大功率、遠距離進行輸送電。
2.4當交直流并聯輸電時,通過調制直流的有功功率,可以有效抑制與其并列的交流線路的功率振蕩,包括區域性低頻振蕩,明顯提高交流的暫態、動態穩定性能。
2.5當大功率直流輸電發生直流系統閉鎖時,輸電線路的兩端其交流系統則會承受較大的功率沖擊。
二、特高壓直流輸電技術解決常規直流輸電問題的措施
1、解決我國能源分布不均勻的情況
我國的能源分布很不均與,對于水資源,西南地區的水資源占據較多,而對于煤炭資源大部分都分布在陜西等西部地區,對于技術一般都集中在東部沿海的地區,這些地方對電力的需求極大,遠遠地高于西部地區,能源地與需求地相隔的距離比較遠,這樣就造成了能源分布極不均勻的情況,我國為了解決東部區等發達地區的用電問題,進行了西電東送,南北互供的工程,在這樣長距離的輸電中,特高壓直流輸電技術就發揮了很大的作用,解決了能源分配不均勻的現狀,使資源能夠合理的配置利用。
2、緩解和解決我國經濟發達地區的用電量
特高壓直流輸電技術能很好的解決大容量輸電的問題,這就滿足了我國發達地區對電量需求高的現狀,特高壓直流輸電技術輸送的電量高達5GW和6.5GW,送電量極大,能較好的實現東部發達地區對電量的供應,保證人們的生活質量和其他產業的正常運行以及社會的穩定發展。
3、緩解我國的土地緊張以及降低輸電的成本
對于我國的土地緊張的現狀,人口的增長速度使得土地供不應求,我國的人均土地占有量遠低于世界的平均水平。通過特高壓直流輸電技術,由于它容量大和直流電的架空線路要比交流電的架空線路小一半左右的特點,可以有效地減少對線路的土地占有面積,減少線路的架空范圍,這樣就減少了土地的運用,節約土地資源,降低輸電過程中的造價,對我國的電力產業的發展有非常重大的作用。
三、特高壓直流輸電的工程應用
對于我國東西跨度和南北跨度比較大的基本國情,我國為了滿足東部發達地區的用電需求,實行了西電東送的工程,由于在西部的煤炭資源比較豐富,所以,在西部利用煤炭資源發電然后在將電力輸送到東部的發達地區,緩解我國資源不會均勻地情況,而特高壓直流輸電技術就很好的解決了輸電的問題,能將連地快速低損耗的輸送到東部經濟發達的地區,特高壓直流輸電技術在將來將繼續為我國的西電東送工程做貢獻。在我國,特高壓直流輸電技術發展的時間還比較短,所以,在實際的應用中還是有局限性的,它的應用比沒有普及開來,在很大一部分地區,輸電的方式還是常規的輸電技術,所以,大規模的應用特高壓直流輸電技術是未來發展的趨勢。
對于我國對特高壓直流輸電技術的發展規劃,將實現2020年前后西部水電的大部分電力通過直流特高壓通道向華中和華東地區輸送,其中金沙江一期溪洛渡和向家壩水電站、二期烏東德和白鶴灘水電站向華東、華中地區送電,錦屏水電站向華東地區送電,寧夏和關中煤電基地向華東地區送電、呼倫貝爾盟的煤電基地向京津地區送電大約需要9條輸電容量為6GW的±800kV級特高壓直流輸電線路。大規模的特高壓直流輸電技術應用是我國在這幾年內實現目標,特高壓直流輸電技術對于我國的用電需求,社會的發展,人們的生活質量的保證等方面都起到了舉足輕重的作用。
特高壓直流輸電有利于實施“西電東送”戰略,將應用于大型水電廠群、大型火電基地的電力外送,送電距離一般都在1000公里以上。隨著三峽工程電力外送,全國聯網以及“西電東送”工程的逐步實現,我國電網建設進入高峰期。以特高壓直流輸電工程建設為契機,我國將全面推動自主研發和科技創新,掌握特高壓直流輸電核心技術,實現特高壓直流輸電工程可研、系統研究、成套設計、工程設計和設備制造的國產化,逐步具備直流輸電技術的國際領先優勢。
特高壓直流輸送容量主要由設備技術的可行性、電網安全穩定性及經濟性3個方面的因素決定。但對不同的電網,針對不同的特高壓直流工程,需要進行詳細的穩定計算分析,以確定輸送容量對電網的影響。特高壓直流輸電工程由于電壓等級高,線路在同等條件下的電暈效應包括電暈損失、無線電干擾和可聽噪聲等,明顯比超高壓直流輸電工程更大。特別是線路經過高海拔地區時,這一問題更加突出。因此特高壓直流輸電線路導線截面的選擇除要從經濟性要求出發,比較經濟電流密度、電能損耗以及年運行費外,更要特別考慮電暈產生的可聽噪聲等環境影響因素對截面選擇的制約。特高壓直流由于輸送功率大,對電網全局的影響也相對較大,因此特高壓直流輸電方案的比較更側重各方案對輸電能力以及電網安全穩定水平的影響。不同的特高壓直流輸電工程又有各自的比較研究重點。特高壓直流輸電工程需要研發絕緣水平高、通流能力強的換流變壓器、平波電抗器、直流濾波器、旁路斷路器、直流電壓和電流測量裝置、直流場設備,以及室內室外用的絕緣子等設備。采用特高壓直流輸電技術,可以促進電力和相關行業自主創新、帶動民族工業發展。我國高壓直流輸電起步較晚,但發展迅速。
結束語
總之,特高壓直流輸電技術對于我國的用電需求,社會的發展,人們的生活質量的保證等方面都起到了舉足輕重的作用。特高壓直流輸電技術符合電力工業發展規律和電網技術的發展方向,在技術上沒有不可逾越的障礙,在我國有廣闊的應用前景。
參考文獻
高壓直流供電范文4
關鍵詞:帶電作業;特高壓直流輸電線路;工器具;設計;試驗;安全防護
中圖分類號:TM726.1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)26-0112-02
像±800 kV這樣的特高壓直流輸電線路帶電作業一定要做到安全科學實施,要針對輸電線路的特高壓結構特征與技術參數進行合理有效的絕緣配合,給出嚴謹的安防策略,且在操作工藝與工器具制作方面做到合理。
1 ±800 kV特高壓直流輸電線路過電壓水平試驗 計算
±800 kV特高壓向上直流輸電工程在帶電作業前都需要進行過電壓水平模擬計算,以當地示范工程的初設參數來實施試驗計算。首先對向上線過電壓水平進行模擬計算,在這種計算形式下,出現線路的過電壓現象主要是因為直流雙極運行線路上發生的故障、主流雙極憑橫額定負荷運行中存在的故障、金屬回路逆變側出口在接地期間出現的故障引起的。
其中最大過電壓故障一般都是直流雙極運行線路中點的短路故障。根據故障情況的不同,線路在不同位置所出現的過電壓幅值變化范圍也不同,通常最高過電壓在線路中僅僅集中體現在其中點附近約200 km的長度位置,它的最大過電壓倍數一般都能達到1.95 pu左右,與其相比較來說,在該位置上一般要保證其最大電壓數值在1.65 pu或者以下。
在模擬計算形式下,因為在接地電阻與放電弧道電阻之間忽視了這種極端現象,因此,要對期間存在的過電壓數值進行合理計算,避免不要出現過大偏差即可。
考慮向上線帶電作業間隙中存在的放電電壓試驗形式。在帶電工作期間, 因為間隙放電電壓在試驗過程中產生的模擬對象一般是特高壓電流線路在帶電工作中形成的一種電位、地電位等形式。例如作業間隙、組合間隙等等,在作業過程中要根據工器具的絕緣長度與絕緣子的有效片數來判定電壓試驗流程,求得作業絕緣間隙試驗下放電電壓的關系曲線。
而且,還可以利用海拔高度對放電電壓以及輸電線路之間的距離進行計算,并闡述兩者之間形成的曲線關系,期間,可以根據帶電運行情況上產生的絕緣效果以及相關的配合原則對帶電作業中的絕緣效果進行優化。對這種帶電過程中產生的危險性進行計算期間,如果帶電運行情況在危險率10-5以下,期間,向上±800 kV特高壓直流的運行方式就會維持在一定的絕緣配置水平上。
如果在海波1 000 m以上的地區進行帶電工作,期間不僅要保證帶電作業之間形成的小間隙,還要保證組合小間隙與工具的最小絕緣長度。
另外,由于采用了向上線帶電作業絕緣配合校核理論,所以在帶電作業的絕緣配合部分安全裕度也會相當充裕,它能夠確保全程安全帶電作業實施。
2 帶電作業工藝設計及工器具制作
帶電作業在工藝流程設計與工器具制作方面非常復雜多樣化,本文主要介紹其中的兩種帶電作業方法及它們的工器具設計過程。
2.1 帶電作業中線路進入電位作業的基本方法設計
±800 kV特高壓直流輸電線路在對結構進行設計期間,其中的桿塔窗口尺寸與空氣間隙水平十分重要的。
與傳統的特高壓帶電作業進行比較,它在實際作業期間不能橫擔掛軟梯垂直并在等電位進入期間形成缺陷,而是利用直線塔配合滑輪組以及吊籃軌跡方法形成的,這些都能確保帶電作業順利進入等電位和直線硬轉塔。
在實施帶電作業之前,技術人員還會自治專用作業工具,例如以高強度絕緣工具為基礎的消弧設備,它就是通過吊籃軌跡方法進入等電位,為電塔選擇合理進電位距離,借助電位軌跡繩控滑輪組來牽引吊籃將等電位技術維護人員送到等電位上。
以上就是±800 kV特高壓直流輸電線路帶電作業的基本操作流程。
2.2 杠桿原理微提線帶電作業方法及其工器具的相關 設計
由于±800 kV特高壓直流輸電線路屬于直流向上工程設計,所以在線路段大多數時間會大量采用雙“L”及雙“V”絕緣子串組組裝方式。
在帶電作業過程中,如果存在絕緣子串零部件問題,就要采用正提線方式來轉移絕緣子串的機械荷載,實現對絕緣子串的檢修和更換。該作業方式中所采用到的提線工器具具有相對較大的機械荷載,所以一旦檢修過程中發現絕緣子串缺陷,就必須通過防止導線橫向位移這一方法來避免絕緣子串可能出現的復位困難問題。
在“L”和 “V”串的帶電作業中,要對絕緣子串中產生的機械荷載進行轉移,主要是根據大刀卡杠桿原理配合微提線作業的方式完成的。
第一,主要利用絕緣子串作為主要的器具在預留施工孔處作為支點,并在期間對桿塔橫擔專用卡具進行安裝,但同時還要使用導線側二聯板工具對線路上的大刀卡有效安裝。
高壓直流供電范文5
關鍵詞:直流換流站;平波電抗器;設計要點;安裝測試
中圖分類號:TM63 文獻標識碼:A
1.直流換流站平波電抗器設計的影響因素
1.1 諧波傳播與直流濾波對平波電抗器設計的影響
在高壓直流供電系統中,平波電抗器主要用于降低整流電路內電壓和電流的波動程度,進而影響諧波在高壓直流供電系統內的傳播狀態,因此,常將平波電抗器看作直流濾波系統內至關重要的一部分。一般情況下,從諧波電流的傳播狀態、外界干擾因素等方面進行考慮,平波電抗器設計的越大其優勢發揮的才越充分,但在平波電抗器的設計過程中,其還需綜合考慮實際使用情況、經濟成本等因素對其的影響,也就是要在設計、制造成本的投入與功能優勢的充分發揮之間找到一個絕佳的平衡點。
1.2 平波電抗器功能優勢對平波電抗器設計的影響
一般情況下,平波電抗器在高壓直流供電系統內主要可發揮以下幾種功能優勢:可以在最小直流電流水平下正常運行;在逆變直流換流站或直流換流站轉換電流出現故障時,其可限制閾電流水平以上的直流電流的傳輸;在高壓直流供電系統出現旁路故障時,其可限制閾電流水平以上的直流電流的傳輸;在直流配電線路出現傳輸故障時,其可限制閾電流水平以上的直流電流的傳輸;協助保護開關避免高壓直流供電系統受到直流配電線路對其造成的快速正向沖擊。而上述功能都是在設計平波電抗器的電感最小值時應綜合考慮的關鍵因素,比如,平波電抗器的波動電流應大于高壓直流供電系統的最小直流電流水平,以此避免出現變壓儀器設備和平波電抗器產生不連續電流和過電壓的現象。
1.3 其他影響因素對平波電抗器設計的影響
在平波電抗器的設計過程中,除了要考慮上述因素對其的影響之外,在設計平波電抗器的參數時,還應避免在平波電抗器、直流濾波器內的電容器和直流配電線路之間產生臨界諧振,進而避免諧波放大等問題的發生。另外,還要特別注意一定要避免在基頻和二次諧波之間產生諧振,而高壓直流供電系統的諧振頻率則應低于直流供電側的特性諧波頻率,且平波電抗器的參數設計還應綜合考慮多種供電系統的多種運輸模式。
2.直流換流站平波電抗器的安裝測試流程
2.1 安裝測試的前期準備
由于平波電抗器具有占地面積大、重量巨大、配件繁多等特點,因此在進行平波電抗器的安裝測試時,一定要確保其安裝場地能夠滿足下列要求:
(1)安裝場地應能承受大于80噸的力度,且長期放置也不會發生形變。
(2)安裝場地應潔凈且平整,以便于平波電抗器的組裝和安裝,與此同時,在平波電抗器的臨時放置場所還應設置警告欄或警戒線,以此避免外界撞擊對平波電抗器造成的傷害。
(3)將平波電抗器及其配套的零件配件等按順序擺放在特定的位置,以此避免在組裝和安裝過程中出現交叉使用、錯亂使用的現象。
(4)按照安裝場地的實際情況,對平波電抗器在極1和極2高低側場所內的存放地點進行合理的規劃設置,如圖1所示。
2.2 安裝測試的實施過程
平波電抗器的安裝工藝流程主要包括以下幾個步驟:
(1)平波電抗器絕緣支架的安裝,其主要包括平波電抗器安裝場地的基礎設置,其平面度誤差應在2mm之內;平波電抗器基礎設置的復測方法,如常采用全站儀+CAD放樣的方法,對平波電抗器基礎設置的精確度進行檢測;絕緣子底座的安裝。
(2)第一節復合絕緣子的安裝,其緊接于絕緣支架的安裝工作之后。
(3)絕緣子第一層拉筋的安裝,為了便于安裝,常在地面之上就將其組裝完畢。
(4)第二節復合絕緣子的安裝,其安裝方式與第一節復合絕緣子的安裝方式相同。
(5)絕緣子第二層拉筋的安裝,相較于第一層拉筋,該種拉筋可有兩種形式,輻射形拉筋和圓周拉筋,在安裝過程中,應注意其安裝特點。
(6)降噪裝置的地面組安裝,平波電抗器的降噪裝置主要由上部消聲器、外部吸聲罩、內部吸聲筒、底部筒形吸聲罩、底部柵式消聲器等組成,其組安裝程序可包括兩部分,上部消聲器主體和隔板的組安裝以及平波電抗器本體的地面組安裝。
(7)平波電抗器的主體安裝,其主要包括不銹鋼平臺的安裝、平波電抗器主體的安裝、平波電抗器上部消聲器的安裝、避雷器的安裝、絕緣子均壓環的安裝等幾個步驟。
(8)低壓側平波電抗器的安裝,其與高壓側平波電抗器的安裝步驟基本相同。
2.3 安裝測試的注意事項
在平波電抗器的安裝過程中需要注意以下幾點:
(1)與起重工作有關的安裝步驟或程序,如,吊索的夾角應小于90°;起吊平波電抗器時,應在其上加上用以固定用的溜繩;起吊工作場所不可停留無關人員,尤其是在起吊設備的正下方區域內;天氣惡劣或照明程度不足,影響操作人員對指揮信號的辨識時,應暫停起吊作業。
(2)應在設備棱角處輔以軟木板、半圓筒等物,以此避免鋼絲繩與設備棱角之間的直接接觸。
(3)在平波電抗器的安裝、組裝過程中,其所使用的所有工具器械、零配件等都應為合格產品,且應出具合格證明。
(4)施工現場所配套的所有防護設備也都應為防護性能合格的產品,且應出具合格證明。
(5)用于施工人員上下操作的梯子應牢固放置,其與地面形成的夾角應在60°左右,并嚴禁兩人同站,以免出現跌落事故。
結語
近年來,隨著我國電力科學技術水平的提升、換流變電站的大力普及和推廣,對變電站內高壓儀器設備的性能也就提出了更高、更新的要求,而平波電抗器作為可抑制整流電路產生的有害波紋的關鍵性裝置設備,其可使高壓直流供電系統輸送的電流接近于理想直流,對于高壓直流供電系統的安全高效運行有著至關重要的作用。因此,在實際應用過程中,科研人員一定要全面考慮影響平波電抗器設計的各項因素,以此設計出性能更好、成本更低、適合多種供電系統、多種供電方式的平波電抗器,并嚴格執行其安裝測試流程,以此充分發揮其功能優勢。
參考文獻
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高壓直流供電范文6
關鍵詞:高壓直流輸電 地磁觀測 干擾
中圖分類號:TM721.1 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)06(c)-0234-02
我國的地震活動分布范圍廣、頻度高、強度大、震源淺,幾乎所有的省、自治區、直轄市都發生過6級以上強震。分布全國的地震電磁監測臺站,承擔著監測地震活動以及分析預報的重要任務。地震電磁觀測的主要任務是對地電場、地磁場及地電阻率進行連續測量、用于提取天然電磁場信息和提取與地震關聯的前兆信息。隨著我國經濟持續快速發展,地震臺站周邊觀測環境日趨惡化,其中高壓直流輸電線路對地震臺站的影響,主要表現在地磁場觀測方面,造成地磁觀測數據的變化,容易引起誤判。如何在干擾中正確識別、處理高壓直流輸電干擾,也成為地磁臺站的重要工作之一。
1 高壓直流輸電干擾
為了緩解地區能源的緊張,我國近年來大力發展的“西電東送”、“南北互供”工程。其中存在不少長距離的輸電工程,而高壓直流輸電線路逐漸在我國電網互聯中發揮重要的作用。目前地磁觀測主要受到葛洲壩---上海南橋線、天生橋---廣州線、貴州---廣東線、三峽---廣東線等多條高壓直流線路影響。隨著我國經濟的快速發展,未來幾年內,我國將完成更多的高壓直流輸電工程。屆時地磁觀測環境保護形勢將更加嚴峻,全國絕大部分地磁臺站都將受到影響。
圖1和圖2為安徽省內蒙城臺以及涇縣臺的2015年4月6日觀測曲線記錄到的錦蘇線高壓直流輸電干擾情況。而產生這種情況的原因,與直流輸電所產生的磁場隨輸電線路與臺站的距離以及入地電流大小都有著直接關系。現階段可以確定,隨著距離的增加直流輸電所產生的磁場衰減的速度越快。
2 蒙城地震臺高壓直流輸電干擾分析
高壓直流供電對蒙城臺地磁Z分量觀測的影響較為明顯,每次干擾產生和結束的時間也不盡相同。從2014年9月29日至2015年3月10日蒙城地震臺一共出現5次高壓直流輸電干擾過程(如表1所示)。
高壓直流輸電干擾在蒙城臺地磁觀測中的影響主要表現為臺階的形式。臺階的種類有3種不同情況:一種是較明顯的急起急落的急變臺階;另一種是緩慢開始―緩慢結束的緩變臺階;還有一種是多重臺階主要表現為連續出現幾次突變或者是多條線路干擾疊加,干擾幅度大小不一。
高壓直流輸電干擾一般出現在Z分量上,干擾較大時候H分量也會記錄到臺階變化。干擾記錄的方向具有不固定性。直流干擾在時間上也是不固定的。
3 高壓直流輸電干擾處理
對臺站產出數據進行預處理是臺站日常工作的重要組成部分,通過對數據的預處理保證數據的連續及穩定。高壓直流輸電干擾是在正常的磁場中疊加了一個外部磁場,干擾形態是在某一個時段內的穩定直流干擾源產生的穩定磁場。采用處理的方法就是要從當天的記錄中去除掉。
圖3和圖4為2014年11月10日以及2015年1月10日干擾的處理結果。
為了提高處理數據的精確度,可以采用多臺比對的方式,來檢驗數據處理的正確程度。選取該省或臨近省份臺站所產出地磁曲線圖像進行對比觀察,經過處理后的曲線,基本上達到了變化一致的效果,保證數據處理的準確性。
4 結語
隨著國民經濟建設的飛速發展,國家電網將建設越來越多的特高壓直線線路,地震監測環境的保護越來越困難,電磁干擾影響的范圍也將越來越大。多年來,由于高壓直流輸電干擾的不可避免性,如何協調兩者之間的關系,找出更合適的防護距離和干擾的解決辦法,是目前亟待解決的問題。目前,只有通過臺站工作人員嚴謹的工作作風和熱誠的工作責任心,通過不斷地總結和實踐采用多種處理方法相結合的方式,不斷提高處理高壓輸電干擾的準確性,保證數據連續性以及數據精度,為地震預報工作打下堅實的基礎。
參考文獻
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