1000kV输电线路空载合闸过电压研究
黑启动方案的空载合闸过电压分析与仿真
收稿日期:2009206222 作者简介:刘连志(1982-),男,硕士研究生,主要从事电力系统安全防御与恢复控制、人工智能在电力系统中的应用等方面的研究。 黑启动方案的空载合闸过电压分析与仿真 Switching Over 2voltage Verification and Simulation of Unloaded Line in Black 2start Scheme 刘连志1,赵 灿2,韩振明3 (1.华北电力大学,河北 保定 071003;2.保定供电公司,河北 保定 071000; 3.沧州供电公司,河北 沧州 061001) 摘要:针对电力系统黑启动过程中的空载合闸过电压问题进行理论分析,并用MA TL AB/SIMUL IN K 软件进行仿真,将计算结果和仿真结果进行对比,证明理论分析的正确性,同时提出抑制空载合闸过电压的措施。 关键词:黑启动;空载线路;过电压;SIMUL IN K 仿真 Abstract :This paper carries on the theoretical analysis to switching over 2voltage question in the power system black start procedure ,and makes the simulation with MA TL AB/SIMUL IN K software ,comparising the simulation result with the calculating result ,the result shows that the over 2voltage theoretical analysis has been proven correct ,at the same time ,advances the controlling measure to restrain unloaded closing over 2voltage. K ey words :black 2start ;unloaded line ;over 2voltage ;SIMU 2L IN K simulation 中图分类号:TM621.8文献标志码:B 文章编号:100129898(2009)0420040204 黑启动是指某区域内整个电力系统因故障停运后,不依赖于其他网络的帮助,通过系统中具有自启动能力机组的启动,带动无自启动能力的机组,逐渐 扩大系统恢复范围,最终实现整个系统的恢复。黑启动是整个电力系统在全停后进行的自救和恢复,在此过程中电力系统十分薄弱,任何微小的偏差和扰动都可能造成黑启动失败,因此在制定黑启动方案时,应对启动电源和启动路径进行选择校验,制定的黑启动方案需要经过严格的审核和仿真校验方能实施,其中对空载线路合闸过电压的校验是黑启动方案校验的重要组成部分[1,2]。空载线路合闸过电压属于电磁暂态范畴[3],黑启动初期要通过输电线路对被启动电厂的厂用电母线进行充电,这一运行方式和电网的正常运行方式差别很大。以下对空载 合闸过电压的原理进行分析,并用MA TL AB/SIM 2 UL IN K 软件对示例系统进行仿真计算。 1 黑启动过程中空载合闸过电压的分析 1.1 产生机理 电力系统中具有许多的感性和容性元件,组成了复杂的振荡回路,当进行操作或发生故障时,电力系统从一种稳定工作状态通过振荡转变到另一种稳定工作状态,在此过渡过程中将会产生暂态性质的过电压,称为操作过电压[3-4]。黑启动过程中的过电压问题主要是由空、轻载线路的合闸操作引起,这类合闸过电压属于计划性的合闸操作,合闸前线路不存在接地故障和残余电压,合闸后线路各点的电压由零值过渡到由电容效应决定的工频稳态电压。制定电力系统黑启动方案时,首先要确定自启动机组和被启动机组,然后确定从自启动机组到被启动机组之间的供电路径。选择供电路径时必须进行路径的空载合闸过电压校验,过电压小于规定的限值才能作为可用的供电路径。1.2 理论分析 由于黑启动过程中作为自启动机组的发电厂通常是水力发电厂或抽水蓄能电厂,而作为被启动机组的发电厂通常是火力发电厂,地理位置上的距离使得充电路径较长、电压等级较高,从而使过电压情况比较严重[2,6-8]。这种情况下的过电压通常由两部分组成:工频过电压和操作过电压。由于工频过电压为稳态性质过电压,幅值一般较小,因此在校验黑启动空载充电输电线路过电压时主要考虑操作过电压,即空载合闸过电压。在没有补偿装置的情况下,线路末端的过电压程度最高,所以通常情况下只要校验线路末端的过电压情况即可。黑启动过程中对空载输电线路进行充电的简化电路模型见图1。 ? 04?
输电线路电压等级判断
为了提高远距离传输效率，一般采用高压低流方式传送，这样来降低电的损耗。瓷瓶的个数越多，相对电压越高。在中国，高于380V就可以称为高压电。电线杆越高，一般电压越高，城市里水泥普通杆子一般上万伏，对于高压铁塔，看绝缘子个数，500kv 23个；330kv 16个；220kv 9个；110kv 5个；但一般都有很多个 500kv的输电线路基本上用的是四分裂导线，也就是一相有四根，220kv多用两分裂导线的，110kv多用一根。高压线对低电压高，所以高压传输电线都用钢架将电缆悬高，来避免对地放电 国家电网公司电力安全工作规程（线路部分） 第一：看绝缘子的个数 3片绝缘子的是 35kv 7片到8片绝缘子是 110Kv 14片左右是220KV的线路 19片左右是330kv的线路 28左右是500kv的线路 当有29片到30片是 750KV的线路 当37片时是直流500kv的线路 当58片时是直流 800kv的线路 54片是1000kv的线路 此数据来源：《输配电线路施工》中国电力出版社出版 第二：看线间距离 导线之间的距离是4米左右时线路是110kv的线路 导线之间距离是6米时线路是220kv的线路 导线之间距离是9米时线路是330kv的线路
导线之间距离是 12米时线路是 500kv的线路 注意：线间距离与很多因数有关所以不一定是以上的数据相符，但是不会隔好远，此线间距离指得是中间于边线的距离。 第三： 500kv以及800 kv的输电线路基本上用的是四分裂导线或者5分裂，也就是一相有四根导线或5根， 220kv多用两分裂导线的，110kv多用一根。 第四： 看铁塔上面的牌子有线路的电压等级
GB 50545-2010 110KV~750KV架空输电线路设计规范 强制性条文
GB 50545-2010 110KV~750KV架空输电线路设计规范强制性条文 1.第5.0.4条： 5.0.4 海拔不超过1000m时，距输电线路边相导线投影外20m处且离地2m高且频率为0.5MHz时的无线电干扰限值应符合表5.0.4的规定。 表5.0.4 无线电干扰限值 标称电压（kV) 110 220～330 500 750 限值dB(μv/m) 46 53 55 58 2.第5.0.5条： 5.0.5 海拔不超过1000m时，距输电线路边相导线投影外20m处，湿导线条件下的可听噪声值应符合表5.0.5的规定。 表5.0.5 可听噪声限值 标称电压（kV) 110～750 限值dB(A) 55 3. 第5.0.7条： 5.0.7 导、地线在弧垂最低点的设计安全系数不应小于2.5，悬挂点的设计安全系数不应小于2.25。地线的设计安全系数不应小于导线的设计安全系数。 4. 第6.0.3条： 6.0.3 金具强度的安全系数应符合下列规定： 1 最大使用荷载情况不应小于2.5。 2 断线、断联、验算情况不应小于1.5。 5. 第7.0.2条： 7.0.2 在海拔高度1000m以下地区，操作过电压及雷电过电压要求的悬垂绝缘子串的绝缘子最少片数，应符合表7.0.2的规定。耐张绝缘子串的绝缘子片数应在表7.0.2的基础上增加，对110～330kV输电线路应增加1片，对500kV输电线路应增加2片，对750kV输电线路不需增加片数。 表7.0.2 操作过电压及雷电过电压要求悬垂绝缘子串的最少绝缘子片数 标称电压(kV) 110 220 330 500 750 单片绝缘子的高度(mm) 146 146 146 155 170
大工16春《高电压技术》在线作业3之100分答案
大工16春《高电压技术》在线作业3 试卷总分：100 测试时间：-- 一、单选题（共10道试题，共50分。） 1.下列说法不正确的是（C）。 A. 波沿无损均匀线路传播时，电压和电流波形保持不变 B. 当行波到达线路的某一点时线路参数发生改变，则在此地会发生折反射 C. 线路末端开路，电压波会在线路末端发生负的全反射 D. 线路末端短路，电流波会在线路末端发生正的全反射 满分：5分 2.限制操作过电压的主要措施有（D）。 A. 增强断路器灭弧能力 B. 加装触头并联电阻 C. 采用避雷器保护 D. 以上措施都正确 满分：5分 3.下列关于波过程说法不正确的是（B）。 A. 波过程指电压波（或电流波）在电力设备上的传播过程 B. 当线路较短时，需采用分布参数电路来分析波过程 C. 电压、电流是空间位置x 的函数 D. 电压、电流是时间t的函数 满分：5分 4.下面不属于雷电放电过程的是（B）。 A. 先导阶段 B. 电晕放电阶段 C. 主放电阶段 D. 余晖阶段 满分：5分 5.下列关于进线段要求说法不正确的是（B）。 A. 进线段必须有一定的长度 B. 进线段内保护角不宜小于20° C. 必须采取措施以提高进线段的耐雷水平 D. 降低进线段杆塔接地电阻 满分：5分 6.下面不属于操作过电压的是（D）。 A. 切断空载线路过电压 B. 切断空载变压器过电压 C. 空载线路合闸过电压 D. 谐振过电压 满分：5分 7.当吸收比K（A）时，绝缘可能受潮。 A. 小于1.3 B. 等于1.3 C. 大于1 D. 等于1
8.下列因素中对波能量损耗影响最大的是（C）。 A. 绝缘的泄漏电导 B. 导线电阻 C. 冲击电晕 D. 大地电阻 满分：5分 9.下列缺陷不能由绝缘电阻试验发现的是（D）。 A. 两极间有穿透性的导电通道 B. 整体受潮或局部严重受潮 C. 表面污秽 D. 绝缘老化 满分：5分 10.下列说法不正确的是（D）。 A. 雷击线路附近地面引起的雷击过电压称为感应雷过电压 B. 雷击于线路引起的雷击过电压称为直击雷过电压 C. 雷击线路时线路绝缘不发生闪络的最大雷电流幅值称为耐雷水平 D. 在工程计算中只用耐雷水平指标就能衡量输电线路的防雷性能 满分：5分 二、判断题（共10道试题，共50分。） 1.大容量试品进行交流耐压试验，常采用串级联接方式，且一般不超过3级。 A. 错误 B. 正确 满分：5分 2.在高压测量中，常在电缆末端接上和电缆波阻抗相等的匹配电阻来消除在电缆末端折、反射所引起的测量误差。 A. 错误 B. 正确 满分：5分 3.一般操作过电压时间在0.1s以内，暂时过电压持续时间要长得多。 A. 错误 B. 正确 满分：5分 4.减小纵向电容可以起到对变压器过电压内保护的作用。 A. 错误 B. 正确 满分：5分 5.在一切电压波形下，避雷器的伏秒特性均在被保护绝缘的伏秒特性之上。 A. 错误 B. 正确 满分：5分 6.电气设备在雷电过电压下的绝缘水平用基本冲击绝缘水平表示。 A. 错误 B. 正确
第9章习题
第9章 操作过电压与绝缘配合 9-1试用集中参数等值电路来分析切空载线路过电压。 9-2空载线路合闸过电压产生的原因和影响因素是什么？ 9-3某220kV 线路全长500km ，电源阻抗S X =115Ω，线路参数为0L =1.0mH/km ，0C 0C =0.015μF/km，设电源的电势为E=1.0p.u.，求线路空载时首末端的电压。 9-4切除空载线路过电压与切除空载变压器时产生过电压的原因有何不同？断路器灭弧性能对这两种断路器有何影响？ 9-5为何阀式避雷器只能限制切空载变压器过电压而不能用来限制其它操作过电压？ 9-6断路器中电弧的重燃对这种过电压有什么影响？ 9-7试分析在电弧接地引起的过电压中，若电弧不是在工频电流过零时熄灭，而是在高频振荡电流过零时熄灭，过电压发展情况如何？ 9-8试述消除断续电弧接地过电压的途径。 9-9试说明绝缘配合的重要性，实际应用中是如何考虑绝缘配合的？ 9-10试确定220kV 线路杆塔的空气间隙距离和每串绝缘子的片数，假定该线路在非污秽地区。
9-1试用集中参数等值电路来分析切空载线路过电压。 答：我们用单相集中参数的简化等效电路来进行分析，如图9-1所示，在S 断开之前线路电压U C (t)=e(t),设第一次熄弧（设时间为t 1）发生断路器的工频电容电流i c (t)过零时，如图所示，线路上电荷无处泄放，u c (t)保留为E m ，触头间电压u r （t ）为 U r (t)=e(t)-E m =E m (coswt-1)经过半个周期以后，e(t)变为-E m ，这时两触头间的电压，即恢复电压2E m 。此时，如果触头间的介质的绝缘强度没有得到很好恢复，或绝缘恢复强度的上升速度不够快，则可能在t 2时刻发生电弧重燃，相当于一次反极性重合闸，U Cmax 将达到-3E m ，设在t ＝t 3时，高频(重合闸过程，回路振荡的角频率为T LC /10=ω，大于工频下的M)电容电流第一次过零时熄弧，则u c (t)将保持-3E m ，又经过T ／2后，e(t)又达最大值，触头间电压u r (t)为4E m 。若此时触头再度重燃，则会导致更高幅值的振荡，U Cmax 将达+5 E m 。依此类推，每工频半周重燃一次，线路电压将达很高数值，直至触头间绝缘足够高，不再重燃为止。线路上的过电压将不断增大，一直达到很高的数值。 图9-1 切除空载线路时的等值计算电路图 9-2空载线路合闸过电压产生的原因和影响因素是什么？ 答：产生的原因是合闸过程中电流无法突变，电路产生非周期分量，引起衰减性振荡，当时间达到某一值时，电压达到最大值，产生合闸过电压。 影响因素一是合闸相位，二是线路损耗，三是线路上残压的变化。 9-3某220kV 线路全长500km ，电源阻抗X S =115Ω，线路参数为L 0=1.0mH/km ，C0=0.015μF/km，设电源的电势为E=1.0p.u.，求线路空载时首末端的电压。 解：略
空载线路分闸过电压
空载线路分闸过电压 分闸过电压，即是指在人工操作过程时，断路器由合闸位置转为断开位置的过程中，线路所产生的过电压。这种过电压是由于系统内部电磁能量的变换，传递和积聚而引起的，如果不加以限制会产生很大的数值，对线路的绝缘系统产生冲击。 一．分闸过电压产生的原因 空载线路分闸时的等值电路： K L X A B U C C X E（t） 图中e(t)表示电源的交流电压,L X表示回路电感，C X表示线路对地等值电容,K是断路器。 通常容抗比感抗大得多，可以认为回路为纯容性，则电流超前电压90。。当断路器断开，线路电流i过零时电弧熄灭，此时恰好是线路电压(即电容C X 上电压)达到最大值，由于C X上的电荷无处流泄，C X保持了不变的残留电压+U xg（其中U xg为设备最高运行的相电压的有效值），但电源电压e(t)继续按照余弦规律变化，经过半个工频周期，电源电压变为-U xg，则断路器触头的恢复电压达到2U xg，由于此时触头间的距离拉开不远，介质强度的恢复往往还不到耐受2U Xg程度，以
致触头间重新击穿，即发生电弧的重燃。电弧重燃后相当于断路器间再次接通。接通瞬间C X上的电压将由起始残压+U xg变为电源稳态电压U xg，这样就会在空载闭合回路中发生高频振荡，振荡围绕稳态电压-U xg 进行，振荡电压幅值为-2U xg，则电容C X过电压为： U m=稳态值+振荡幅值 U m =稳态值+(稳态值一起始值) = 2倍稳态值一起始值 = 2(-U xg)-(U xg) = -3 U xg 伴随着高频振荡电压的出现，也产生了高频振荡电流，并且超前于高频电压9O。。当高频振荡电压达到最大值(-3U xg)时，高频电流过零，电弧又自动熄灭，此时C X上的残留电荷达到-3U xg。再过半个工频周期，断路器触头间的恢复电压高达4U xg，如此时再次发生重燃，过电压幅值为： U m=稳态值+(稳态值一起始值) =+U xg+[+U xg-(-3U xg)] = 5U xg 如此反复，只要电弧重燃一次，过电压幅值就会按-3 U xg、5 U xg、-7U xg、9 U xg……的规律增长，以致达到很高的数值。 二．限制分闸过电压的方法 （1）、采用灭弧能力较强的断路器。如空气断路器或具有压油活塞的少油断路器。
高压输电研究报告
高压输电线路防雷研究报告 一.概述 输电线路在运行过程中承受工作电压、操作过电压或大气过电压时，都可能会发生绝缘闪络事故。在超高压输电系统中，操作过电压已被限制在较低的水平 （500kV系统不超过2.0p.u）,不再是构成线路绝缘的控制因素。另一方面，近几年来因治理污闪事故的调爬等措施使线路的绝缘水平得到提高，线路在工作电压作用下的可靠性也明显提高。国内、外运行经验表明，大气过电压引起的绝缘闪络已成为线路故障的主要原因。现将美国、日本和俄罗斯等几个国家的高压和超高压输电线路的雷击跳闸率摘录如表 1.1。 统计表明，雷害引起的跳闸约占线路跳闸次数的50%。为确保送电线路的 安全稳定运行，建设坚强电网，国家电网公司对雷击跳闸率指标提出了更加严格的要求。2005年3月国家电网公司颁布的《110（66）kV?500kV架空输电线路运行规范》明确提出各电压等级线路的雷击跳闸率（归算到40个雷暴日），应达到如下指标： 造成输电线路雷击跳闸的主要原因是反击和绕击。 1.输电线路反击 杆塔以及杆塔附近避雷线上落雷后，由于杆塔或接地引下线的电感和杆塔接地电阻上的压降，塔顶的电位可能达到使线路绝缘发生闪络的数值，造成杆塔雷击反击。杆塔的接地电阻是影响雷击跳闸率的重要因素，计算表明：杆塔的接地 电阻如增加10?20 Q,雷击跳闸率将会增加50%?100%。为此，各网、省电力公司为提高供电可靠性，投入大量的人力和财力进行杆塔接地电阻的改造，使线路杆塔的接地电阻满足防雷设计的要求，保证了雷击跳闸率满足规程的要求。 农备种电压等级的线路i殳计耐命水屮
2.输电线路绕击 雷绕过避雷线的屏蔽，击于导线称为“绕击”。由于影响发生绕击的因素比反击要复杂得多，人们对它感兴趣的程度和研究深度也较反击为多。上一世纪的60年代初，美国的E.R.Whitehead、H.R.Armstorng和G.R.Brown等人在前人完成的小模型模拟试验的基础上先后开展了绕击过程的理论研究，并取得了重要成果，完善和发展了分析输电线路屏蔽性能的电气几何模型( EGM)，被称为Whitehead 理论。 二.高压输电线路防雷保护的基本术语 ⑴雷电流波形 雷电流的波头和波尾皆为随机变量，其平均波尾为40卩s；对于中等强度以 上的雷电流，波头大致在1~4卩s内，实测表明，雷电流幅值IL与陡度dtdiL 的线性相关系数为0.6左右，这说明雷电流幅值增加时雷电流陡度也随之增加，因此波头变化不大，根据实测的统计结果，“规程”建议计算用波头取2.6卩so 即认为雷电流的平均上升陡度 业为:业=!LKA s d t d t 2.6 雷电流的波头形状对防雷设计是有影响的，因此在防雷设计中需对波头形状作出规定，“规程”建议在一般线路防雷设计中波头形状可取为斜角坡；而在设计特殊高塔时，可取为半余弦波头，在波头范围内雷电流可表示为： i L上(1 cos t) 2 ⑵雷电流幅值 雷电流i L为一非周期冲击波，其幅值与气象、自然条件等有关，是一个随机变量，只有通过大量实测才能正确估计其概率分布规律。 ⑶雷电日 在进行防雷设计和采取防雷措施时，必须从该地区雷电活动的具体情况出发。某一地区的雷电活动强度可以用该地区的雷电日来表示。雷电日是一年中有 雷电的日数。“规程”建议采用雷电日作为计算单位。根据长期统计的结果，在我国“规程”中绘制了全国平均雷日数分布图，可作为防雷设计的依据，全年平均雷日数为40的地区为中等雷电活动强度地区，如长江流域和华北的某些地区；年平均雷电日不超过15日的地区为少雷区；年平均雷暴日数多于15但少于40的地区为中雷区；年平均雷暴日数多于40但少于90的地区为多雷区；
过电压试题
1题型：简答题 题目：什么叫做操作过电压？ 答案：电力系统是由电源、电阻、电感、电容等元件组成的复杂系统，当开关操作，或事故状态引起系统拓扑结构发生改变时，各储能元件的能量重新分配并发生振荡，在设备上将会产生数倍于电源电压的过渡过程的过电压，称为操作过电压。 2题型：简答题 题目：简述电力系统中操作过电压的种类。 答案：（1）空载线路合闸过电压：包括正常空载线路合闸过电压和重合闸过电压； （2）切除空载线路过电压； （3）切除空载变压器过电压； （4）电弧接地过电压。 3题型：单项选择题 题目：以下属于操作过电压的是______。 A、工频电压升高 B、电弧接地过电压 C、变电所侵入波过电压 D、铁磁谐振过电压 答案：B 4题型：简答题 题目：在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型？ 答案：（一）6～10kV，35～60kV：电弧接地过电压； （二）110～220kV：切空载变压器，切除空载线路过电压； （三）330～500kV：合空载线路过电压。 5题型：填空题 题目：要想避免切空线过电压，最根本的措施是__________。 答案：改进断路器的灭弧性能。 6题型：简答题 题目：试说明电力系统中影响切空载线路过电压的因素有哪些？ 答案：（一）断路器的灭弧性能； （二）线路泄漏损耗； （三）中性点运行方式； （四）系统参数。 7题型：简答题 题目：试说明电力系统中限制切空载线路过电压的措施有哪些？ 答案：（一）提高断路器的灭弧性能，减少或避免电弧重燃； （二）在断路器中加装并联分闸电阻； （三）装设避雷器。 8题型：单项选择题 题目：以下几种方法中在抑制切空载线路过电压时相对最为有效的是（）。
10KV输电线路电压监测
毕业论文题目：10KV输电线路电压监测
摘要 本论文主要是应用传感器、51单片机、GPRS模块对输电线路进行数据采集、分析处理及处理结果发送的设计，设计分为传感器型号的选择、周期小信号的数字化处理、脉冲计数程序的设计及GPRS系统四个大模块。再根据四大模块对每个模块进行了功能的具体化设计，在周期小信号的数字化处理模块中又进行了模拟信号的放大，并将周期信号数字且频率依旧。在单片机脉冲计数程序模块中体现了智能化。在这之中最为经典的是GPRS系统的应用，此系统永远在线，按流量计费，从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。 本设计采用MCS系列单片机的51单片机来实现信号的分析处理。使用51单片机实现对线路监测的结果输出控制，从而达到监测目的。 关键词传感器周期信号数字化程序设计GPRS无线网络
目录 第一章. 引言 (2) 第二章监测设备的概述 (3) 第三章传感器的选用 (5) 3.1 传感器的定义 (5) 3.2 传感器的作用及其分类 (5) 3.3 传感器的选用原则 (7) 3.4 传感器测量基础 (9) 第四章.周期小信号的数字化 (10) 4.1 放大电路基础 (10) 4.2 A/D转换 (11) 第五章.单片机及其应用 (12) 5.1单片机的概念 (12) 5.2单片机的组成与特点 (12) 5.3 MCS-51 程序设计 (13) 5.4 单片机的中断应用 (15) 5.5定时器的应用 (16) 第六章.GPRS相关知识简介 (17) 6.1 GPRS相关技术 (17) 6.2 GPRS的技术优势 (18) 6.3 GPRS的网络结构 (19) 6.4 GPRS与GSM比较中表现出的特点 (20) 第七章. 10KV输电线路电压监测 (21) 7.1设计的模块化介绍 (22) 7.2 主要功能 (23) 第八章. 结束语 (24) 第九章. 参考文献 (25) 第十章. 辞 (26)
高压输电线路测量方法
高压输电线路工频参数测量方法 根据GB50150-2006标准规定，新建及改建的35kV高压输电线路在投入运行前，除了检查线路绝缘情况，核对相位外，还应测量各种工频参数值，以作为计算系统短路电流、继电保护整定、推算潮流分布和选择合理运行方式等工作的实际依据,并可借以验证长线路的换相效果和无功补偿是否达到了设计的预期 目前，高压输电线路工频参数测量方法有2种：传统工频法和变频法测试 目前国内不少电业部门在现场进行线路工频参数测量时，有的还采用指针式表计组合，需人工多次不同步读取测量数据，人工工作量大；有的虽已使用了专用的数字测量仪表或线路参数测试仪，但当线路较长时，所需用的工频试验电源容量仍将会很大；而且采用工频电源进行测试需要用调压器,隔离变压器,高压电流互感器、电压互感器等众多设备, 使得试验设备重、大、多，试验接线非常繁杂。整套试验设备体积庞大，重量大，需要吊车等配合工作，十分不利于现场工作，而且由于测试电源是工频电源，容易与耦合的工频干扰信号混频，带来很大的测量误差，需要大幅度提高信噪比，对电源的容量和体积要求又进一步提高 随着国家电力建设的发展、供电线路的同杆架设和交叉跨越增多，导致输电线路相互间的感应电压不断提高,对测试人员和仪器仪表的安全造成严重的威胁；给线路工频参数的准确测量带来了强力的干扰。因此，采用传统的工频电源进行线路参数的测试难以保证工作的安全性及测试结果的准确性 变频法测试系统可采用非工频频率的电源进行线路的测试,以代替目前线路测试需用的众多设备，并规避了工频感应对测量准确性的干扰。为了进一步削弱工频感应电压、电流对于测量安全的威胁和对测量准确性的干扰，我公司在测试系统的核心部件－变频电源内部做了特殊处理，用于泄放工频感应电流和削除工频感应电压 测试系统主机可对设定的频率信号进行定频采样，并根据主机仪器中数据库内置的不同类型及线径的输电线路每公里的理论参考值用于对测试结果的非工频频率进行 校正得出工频下的线路参数测试值 用户可根据被测线路的工频感应电压、电流的大小确定试验频率为工频或变频，若采用定频测试，仪器可将线路测试参数自动归算到工频条件下的测试结果，并且生成标准规范的测试报告。这样一来，极大的简化了线路参数的传统测试,而且可不必再考虑 量仪表、数学模型于一体，消除强干扰的影响，保证仪器设备的安全，能极其方便快速、准确地测量输电线路的工频参数 MS-110输电线路工频参数测试系统主要特点有 1、快速准确完成线路的正序电容，正序阻抗，零序电容，零序阻抗等参数的测量，还可以测量线路间互感和耦合电容（线路直阻采用线路直阻仪进行测量） 2、抗干扰能力强，能在异频信号与工频干扰信号之比为1：10的条件下准确测量； 3、外部接线简单，仅需一次接入被测线路的引下线就可以完成全部的线路参数测量
110kV架空输电线路设计
110kV架空输电线路设计 摘要：近年来，随着电网建设的发展，线路不断增多，走廊越来越紧张，特别是由于规划部门对土地审批越来越严格，线路通道在很多地区已经成为影响电网建设的主要因素，因此有必要对提高单位线路走廊的输电能力进行研究。笔者从同塔多回路的安全可靠性、设计原则方面进行阐述。 关键词：110kV；架空；输电线路；设计 Abstract: In recent years, with the development of the power grid construction, the line is on the increase, corridor more and more nervous, especially because planning department to land more and more strict examination and approval, the line channel in many areas has become the main factors of influence power grid construction, it is necessary to improve the ability of transmission lines corridor unit. The author discusses design principles aspects more towers from the safety and reliability of the loop. Key Words: 110 kV; overhead; transmission lines; design 随着城市经济的快速发展，电力高压线路走廊越来越珍贵，对输电线路走廊的用地目趋紧张，因很多农村地区转变成了商业区和工业区，有些城市空闵地段也建成了住宅区，这样就导致了架空输电线路走廊的资源很大程度上减少了。为了使电网企业的建设速度跟得上城市发展的脚步，我们必须采取必要措旖，如尽量提高输电线路单位走廊的输电容量及土地使用率，设计建设一套同塔多回架设的杆塔系列等。设计同塔多回路是提高单位线路走廊的输送能力的一种十分有效的手段。在线路通道紧张时，不同电压等级或者不同送电方向局部必须采用同一通道，这种情况下就要利用同塔多回路来输电。在目前现代化建设中，高压输电线路的建设和地方土地使用规划的矛盾已经非常突出，特别是在人口稠密的城区范围和经济发达地区，线路走廊常常制约着电网的建设和规划。深入研究如何提高单位线路走廊的输电能力，既可以节约社会资源，又能充分使用线路走廊通道，还可以减少对输电线路走廊的投资。 1同塔多回架空输电线路的发展现状 我国城市化进程的速度加快，输电线线路在城市的穿梭，跨越民房、占用土地等情况与居民工作生活、使城市规划建设与输电线路的走向与占地资源的矛盾显露。因此我国也大力发展输电线路工程，采用国外的一些做法，采用同塔双回线路的设计方案。它的出现促使我国许多地区的输电线路工程设计改革，纷纷采用同塔双回线路的设计方案，甚至在有些地区某些新建线路要在已有线路上进行改造。由于城市用电量的增加，输电线路必须满足大输送量的需求，在现实设计中我们开始考虑设计建设多条同塔四回输电线路。城市的快速发展促使我国的电网建设正在向着同塔多回输电技术发展和进步。
过电压试题
一、填空题 1、题目：要想避免切空线过电压，最根本的措施是__________。 答案：改进断路器的灭弧性能。 2、题目：将电压大小为U的电源投至具有残压U0的空载线路时，合闸后线路振荡电压的最大幅值可达_________。 答案：2U-U0 3、题目：线路侧装有电磁式电压互感器时，由于其具有__________的功能，从而降低了空载线路重合闸过电压？ 答案：降低线路残余电压 4、题目：对于防雷接地，由于雷电流的幅值较大提高了土壤中的电场强度，若此电场强度超过土壤击穿场强时，在接地体周围的土壤发生局部火花放电，使土壤导电性_____，接地电阻_____。这种效应称为_______。 答案：增大，减小，火花效应。 5、题目：雷电放电的3个阶段中，电流最大的阶段是________。 答案：主放电阶段。 6、题目：空载的变压器在正常运行时表现为一。 答案：激磁电感 7、题目：影响切空载变压器过电压的影响因素有_________和_________。 答案：断路器性能；变压器的参数 8、题目：在中性点不接地系统中限制电弧接地过电压的有效措施是________。 答案：中性点经消弧线圈接地 9、题目：绝缘配合的核心问题是确定各种电气设备的__________。 答案：绝缘水平 10、题目：对220kV及以下电压等级的电气设备，往往用________代替雷电冲击与操作冲击耐压试验。 答案：1min工频耐压试验 11、题目：绝缘配合的主要方法有、和。 答案：惯用法；统计法；简化统计法 12、题目：下行的负极性雷通常可分为3个主要阶段：______、______、______。 答案：先导；主放电；余光 13、题目：对于220kV及以下系统，系统绝缘水平一般可以承受操作过电压冲击，但超高压系统的操作过电压较高，设计时要作________。 答案：操作过电压校验
电力系统过电压知识点总结
第四章 1．地面落雷密度：一个雷电日每 km2 的地面上落雷的次数（次/雷电日·km 2 ）。落雷密度为单位时间单位面积的地面平均落雷次数 2.保护设备与被保护设备的伏秒特性应如何配合？为什么？答案：保护设备的伏秒特性应始终低于被保护设备的伏秒特性。这样，当有一过电压作用于两设备时，总是保护设备先击穿，进而限制了过电压幅值，保护了被保护设备。 3. ZnO 避雷器的主要优点有哪些？答案：ZnO 避雷器的主要优点有无间隙、无续流、电气设备所受过电压可以降低、通流容量大、ZnO 避雷器特别适用干直流保护和 SF6 电器保护等优点。适于大批量生产，造价低，经济性能好。 4.跨步电压：人的两脚着地点之间的电位差称为跨步电压。(取跨距为 0.8m)工作接地中，对人身安全造成威胁的电位差包括接触电位差和跨步电位差人所站的地点与接地设备之间的电位差称为接触电势 5.内部过电压倍数：内部过电压倍数：内部过电压幅值与最大运行相电压幅值之比。 6.【简答题】什么叫做操作过电压？答案：电力系统是由电源、电阻、电感、电容等元件组成的复杂系统，当开关操作，或事故状态引起系统拓扑结构发生改变时，各储能元件的能量重新分配并发生振荡，在设备上将会产生数倍于电源电压的过渡过程的过电压，称为操作过电压。电力系统由于操作从一种稳定工作状态通过震荡转变到另一种工作状态的过渡过程所产生的过电压称为操作过电压。 7.简述电力系统中操作过电压的种类。答案：①间歇电弧接地过电压②空载变压器分闸过电压③空载线路分闸过电压④空载线路合闸过电压一种是计划性的合闸操作，另一种是自动重合闸操作⑤电力系统解列过电压 8.在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型？答案：（一）6～10kV，35～60kV：电弧接地过电压；（二）110～220kV：切空载变压器，切除空载线路过电压；（三）330～500kV：合空载线路过电压。 9.电弧接地过电压：在中性点绝缘的电网中发生单相接地时，将会引起健全相得电压升高到线电压。如果单相接地为不稳定的电弧接地，即接地点的电弧间歇性地熄灭和重燃，则在电网健全相和故障相上将会产生很高的过电压，一般把这种过电压称为电弧接地过电压。 10.影响电弧接地过电压的因素有哪些？答案：（一）电弧熄灭与重燃时的相位；（二）系统的相关参数（相间电容、线路损耗）；（三）中性点接地方式。 11.电弧接地过电压的发展过程和幅值大小都与什么有关？答案：电弧过电压的发展过程和幅值大小都与熄弧的时间有关，存在两种熄弧时间：（1）电弧在过渡过程中的高频振荡电流过零时即可熄灭（2）电弧要等到工频电流过零时才能熄灭 12.什么叫做截流？答案：流过电感的电流在到达自然零点前被断路器强行切断，称为强制熄弧，使得储存在电感中的磁场能量被强迫转化为电场能，导致电压的升高。当采用灭弧能力很强的断路器切断很小的励磁电流时，工频励磁电流的电弧可能在自然过零前被强制熄灭，甚至电流在接近幅值 m I 时被突然截断，这就是断路器的截流现象。 13.为什么说切空载变压器容易发生截流现象？答案：切断 100A 以上的交流电流时，电弧通常都是在工频电流自然过零时熄灭的；但当被切断的电流较小时（空载变压器的激磁电流很小，一般只是额定电流的 0.5％～4％，约数安到数十安），电弧提前熄灭，亦即电流会在过零之前就被强行切断。 14.断路器的性能和变压器的参数是怎么影响切空变压器的？答案：切断小电流电弧时，性能差的断路器，由于切断电流能力不强，切除空载变压器时过电压较低；而切除小电流电弧时性能好的断路器，由于切流能力强，切除空载变压器过电压较高。另外，当断路器的灭弧能力差时，切流后在断路器触头间容易引起电弧重燃，而这种电弧重燃与切空线相反，使变压器侧的电容中电场能量向电源释放，从而降低了过电压。使用相同断路器，即使是在相同的截流能力下，当变压器的电容越大和电感越小时，过电压会降低。 15.如何限制切空载变压器的过电压？答案：（一）在断路器的变压器侧加装阀式避雷器。（二）在断路器的主触头上并联一线性或非线性电阻。（三）需频繁进行变压器的分合闸操作的场合可采用：在电弧炉变压器的低压绕组侧并接三相整流电路，直流回路中接有大容量电解电容。 16.在不同电压等级中起主导作用的操作过电压类型？答案：（一）6～10kV，35～60kV：电弧接地过电压；（二）110～220kV：切空载变压器，切除空载线路过电压；（三）330～500kV：合空载线路过电压。
2.高压输电线路基本概念梳理
常用基本概念 1.设计气象三要素：风速、覆冰、温度。 2.输电线路结构形式：架空输电线路、电缆输电线路、线缆混合输电线路。 3.架空输电线路组成：导线、避雷线(地线)、绝缘子(金具)串、杆塔、基础、接地、拉线、通信线、防护金具等。 4.电缆输电线路组成：电缆、终端接头(敞开式、封闭式)、避雷器、中间接头(绝缘接头、直通接头)、接地箱、接地引线、支架、监测装置、防火防盗设施等，可以简单的理解为电缆线路由电缆本体、附件、支持及防护设施构成。 5.档距 相邻两基杆塔之间的水平直线距离称为档距。工程设计中常遇档距：连续档(距)、孤立档(距)、水平档距(风力档距)、垂直档距(重力档距)、极大档距、极限档距、代表档距(规律档距)、临界档距、次档距等9种常用档距。 5.1连续档(距)：由两基耐张杆塔及其中间若干(至少一基)直线塔构成的档距。 5.2孤立档(距)：两基耐张杆塔之间没有直线杆塔，其档距称为孤立档（距）。 5.3水平档距(风力档距)：杆塔两侧档距的算术平均值，通常用来计算杆塔水平荷载。 5.4垂直档距(重力档距)：相邻两档距间导线最低点之间的水平距离,通常用来计算杆塔垂直荷载。
5.5极大档距：在一定高差下，如果某档距架空线弧垂最低点的应力恰好达到许用应力，高悬挂点应力也恰好达到规定的悬挂点许用应力，则称此档距为该高差下的极大档距。 5.6极限档距：通过放松架空线所能得到的允许档距的最大值称为极限档距。 5.7代表档距(规律档距)：通常把大小不等的一个多档距的耐张段，用一个等效的假想档距来代替它，这个能够表达整个耐张力学规律的假想档距称之为代表档距或规律档距。 5.8临界档距：两个及以上气象条件同时成为控制条件的档距称为临界档距。 5.9次档距：间隔棒之间的水平距离称为次档距。 6.呼称高：塔脚板至下横担下表面的距离。 7.弧垂(弛度)：电线上任意点至电线两侧悬挂点的连线之间的铅垂距离称为该点的弧垂或弛度。 8.限距：导线对地面或对被跨越设施的最小距离。 9.线(相)间距离：架空输电线路相间导线的最小距离。 10.分裂间距：分裂导线子导线线间的最下距离。 11.架空地线保护角：地线对导线的保护角指杆塔处，不考虑风偏，地线对水平面的垂线和地线与导线或分裂导线最外侧子导线连线之间的夹角。可正可负可为零。 12.高海拔地区：海拔高度不小于1000米的地区。 13.摇摆角：悬垂绝缘子串在风力作用下偏离铅垂位置后与铅垂位置的夹角。 14.风偏角：导线受风力作用后偏离铅垂位置，顺线路方向看时，导线偏离铅垂位置的角度称为风偏角。
大工《高电压技术》课程考试模拟试卷A
大连理工大学网络教育学院 2014年8月份《高电压技术》课程考试 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分） 1、下列电离形式中只产生电子，没有正离子出现的是（ D ）。 A．碰撞电离C．热电离B．光电离D．表面电离 2、流注理论适用于（ C ）的情况。 A. 低气压、长间隙C. 高气压、长间隙 B. 低气压、短间隙D. 高气压、短间隙 3、绝缘子的电气性能通常用（ A ）来衡量。 A. 闪络电压C. 电晕电压 B. 击穿电压D. 放电电压 4、下列说法不正确的是（B ）。 A．电子式极化是最常见的极化形式 C．空间电荷极化只在频率较低的电场中存在B．夹层式极化没有能量损耗D．偶极子式极化有能量损耗 5、下列关于固体电介质击穿说法不正确的是（ D ）。 A．固体电介质击穿场强一般比气体高得多C．热击穿电压随环境温度升高而降低B．发生电击穿时，介质发热不明显D．电化学击穿电压比热击穿电压高 6、下列不属于破坏性试验的是（ A ）。 A．介质损耗角正切测量C．交流耐压试验B．直流耐压试验D．冲击耐压试验 7、下面不属于雷电放电过程的是（ B ）。 A．先导阶段B．电晕放电阶段C．主放电阶段D．余晖阶段 8、下列选项中更适于采用避雷线保护的是（ A ）。 A．架空线B．发电厂 C．配电所D．变电所 9、下列不属于操作过电压的是（ A ）。 A．空载长线电容效应过电压C．空载线路合闸过电压B．切断空载变压器过电压D．切断空载线路过电压 10、下列对绝缘子串要求不正确的是（A ）。 A．在工作电压下不发生干闪B．在操作过电压下不发生湿闪 C．满足足够的雷电冲击绝缘水平D．满足线路耐雷水平的要 二、填空题（本大题共10空，每空2分，共20分） 1、固体电介质的击穿理论主要有电击穿、热击穿和电化学击穿。 2、气体中带电粒子消失主要有中和、扩散、复合和附着效应等几种主要形式。 3、相对介电常数是用来表示极化程度的物理量，相对介电常数越大表明电介质极化现象越强。 4、工程计算中，通常采用耐雷水平和雷击跳闸率来衡量输电线路的防雷性能。 三、名词解释题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 1、绝缘电阻绝缘试品施加直流电压时，吸收电流衰减完毕后测得的稳态电阻值称为绝缘电阻。 2、雷暴日雷暴日指一年中发生雷电的天数，在一天内只要听到雷声就算一个雷暴日。 四、简答题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 1、简述滑闪放电形成的机理。 答： 辉光放电时，因碰撞电离在火花细线中存在大量带电粒子。它们被强垂直电场分量紧压在介质表面上，并在电场切线分
110kV输电线路设计要点分析
110kV输电线路设计要点分析 发表时间：2017-07-04T11:26:42.363Z 来源：《电力设备》2017年第7期作者：潘崇杰 [导读] 摘要:输电线路是电力系统的重要组成部分，担任着输送和分配电能的任务。因此对于输电线路的设计应进行全面充分的研究，其设计必须做到安全可靠、经济适用。 (中山市电力工程有限公司广东中山 528400) 摘要:输电线路是电力系统的重要组成部分，担任着输送和分配电能的任务。因此对于输电线路的设计应进行全面充分的研究，其设计必须做到安全可靠、经济适用。本文阐述了110kV输电线路设计的重要性，并对110kV电压等级中输电线路的基础设施设计以及整体线路设计的要点进行分析与探讨，以期能够为110kV输电线路设计工作提供参考。 关键词:110kV；输电线路；优化；设计要点 引言 随着电力工业蓬勃兴起，电网规模日益扩大，电网设备数量不断增加，输电线路设计成为一项常规性的工作。我国现阶段的输电线路设计过程中其结构主要可以分为电缆结构以及架空结构这两种结构，其中后者使用最多。通过架空线路，可实施远距离输电，有效节约资金，同时，还可以进行系统间的联网。目前110kV输电线路架设具有一定的复杂性，其中任何构件发生故障都有可能对输电的安全性和稳定性构成威胁，而掌握科学合理的输电线路设计要点可以有效的避免此类问题的出现。基于此，本文就110kV输电线路设计要点进行分析。 1 110kV输电线路设计的重要性 输电线路指的是输送电能，并联络各发电厂、变电站使之并列运行，实现电力系统联网；联网后，既提高了系统安全性、可靠性和稳定性，又可实现经济调度，使各种能源得到充分利用。所以高压输电线路是电力工业的大动脉，是电力系统的重要组成部分，其中110kV 输电线路在这个大动脉中占有非常重要的份额，也是电力系统中最基础的输电线路电压等级。为了确保电力事业能够持续健康发展下去，则需要做好110kV输电线路的设计工作，提高输电效率，减少输电成本，更高效的适应电力市场发展需求，进一步增强电力市场的核心竞争力，为企业创造更多的价值和效益，促进电力事业的蓬勃发展。 2 110kV输电线路基础设施设计 2.1 塔杆结构型式及分类 杆塔是架空线路中的基本设备之一，可根据其使用材料的材质进行分类，可分为钢筋混凝土电杆、钢管杆以及铁塔三种；若按照受力的特点以及用途则可以将其分为直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔以及终端杆塔等。 (1)一般线路的直线段上则适合使用直线杆塔，当线路运行正常时会伴有垂直荷载以及水平荷载，能够对断线以及其他顺线路方向上的张力有所支持。 (2)耐张杆塔不但能够承受垂直方向的荷载以及水平方向的荷载，还能够对更大顺线路方向的张力有所支持，例如断线时的张力或者是施工时紧线的张力。 (3)线路的转角处则更适合使用转角杆塔，其受力特点跟耐张杆塔的受力特点相同，但水平荷载的值较大，因为转角杆塔的水平荷载中还包含了角度合力。 (4)线路首末段则适合使用终端塔，不管是耐张型的终端塔，还是转角型的终端塔，其受力特点跟耐张、转角杆塔都相同，正常运行时需要承受单侧的顺线路方向的张力。 2.2 正确选择架空导线的材料 110kV输电线路的电压等级较高，为了确保导线的输送容量以及对地安全距离，则要选择不同的架空线。常见的几种架空线的材质为铝、铝合金、钢和铜等，而这其中铜作为最理想的导线材料，其导电性能和机械强度均较好，但价格较贵，除特殊需要外，一般不适合用在输电线路中。而铝制材料的导电性能仅次于铜，且质量轻，价格低廉，但机械强度较低，抗腐性也较差，因而也不适合单独用作110kV 输电线路。铝合金的导电性能与铝相近，机械强度接近铜，价格却比铜低，并具有较好的抗腐性能，不足之处是铝合金受震动断股现象比较严重，使其使用受到限制。而钢的机械强度较强，价格低廉，但导电性能差，为了避免其被腐蚀，则需要对其进行镀锌处理，钢材料的架空线常作为避雷线使用。综合以上各种材质的优缺点，选择110kV输电线路的导线时，一般考虑选用钢芯铝绞线，以钢作为芯线，主要用来承受架空导线的机械荷载，以铝作为外层导线，由于交流电的集肤效应，外层电阻率较小的铝导线主要用来承载电流，输送电能的作用。 3 110kV输电线路设计要点 3.1 案例分析 某水电站需架设1回110kV上网输电线路至某城郊区1座110kV变电站，两点直线距离约40km，途径40%的丘陵和60%的山地地区，途中需翻越海拔约1350m的一座群山，穿越一大片林区，线路架成后能实现水电站的信息数据上传以及调度通讯自动化。根据以上条件，对110kV线路输电线路进行优化设计与分析。 3.2 110kV输电线路设计要点 3.2.1 做好杆塔定位设计 ①做好模板曲线的设计工作，所谓的模板曲线主要指在最大弧垂气象条件下，根据一定的比例对悬链线进行绘制，即处于最大弧垂时，导线在空中悬挂的形状相似。要先对各气象条件下的比载进行计算，并对临界档距进行计算，对气象条件进行判别和控制，通常建议使用临界温度法以及临界比载法，对最大垂直弧垂出现的气象条件进行判别:是覆冰无风状态，还是最高温时无风状态，而后求得定位模板曲线，并剪切制作。②选定塔位，对档距以及杆型进行配置。选择塔位时要遵循档距配置的基本原则，最大限度地利用杆塔的高度和强度，尽量不要使相邻杆塔之间的档距相差太悬殊，防止杆塔承受过大的纵向不平衡张力，尽量避免出现孤立挡。设计选用杆塔时要尽可能的选择经济性较强的杆塔，尽可能的减少占有农田以及耕地，减少施工土石方量。 3.2.2 注意覆冰线路的设计 设计杆塔时，杆塔结构的荷载要设计得足够大。设计人员要对线路覆冰所形成的外加荷载予以充分考虑，并根据经常发生的严重覆冰