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同塔四回输电线路带电作业可行性分析

高压电器 2018年第8期54卷 174-180页

作者：杨琪郭婷婷李辉陈坚平夏增明李金亮国网湖南检修公司长沙410004 带电巡检与智能作业技术国网公司实验室长沙410004 智能带电作业技术及装备(机器人)湖南省重点实验室长沙410004 国网长沙供电公司长沙410100

带电作业是对同塔多回输电线路检修最直接、有效的手段,因此有必要对同塔多回输电线路带电作业可行性进行分析。文中以110 kV、220/110 kV和500/220 kV同塔四回输电线路为研究对象,并从带电作业典型作业位置危险率和作业人员体表场强2... 详细信息

带电作业是对同塔多回输电线路检修最直接、有效的手段,因此有必要对同塔多回输电线路带电作业可行性进行分析。文中以110 kV、220/110 kV和500/220 kV同塔四回输电线路为研究对象,并从带电作业典型作业位置危险率和作业人员体表场强2个方面对带电作业安全性进行了评价。计算表明,110 kV、220/110 kV同塔四回线路直线塔导线侧带电作业危险率大于1×10-5;110 kV同塔四回线路耐张塔横担处危险率大于1×10-5,均不满足规程要求;而500/220 kV同塔四回线路各典型位置均小于1×10-5,满足规程要求。利用有限元仿真软件计算得到:当作业人员不穿屏蔽服在同塔四回输电线路开展带电作业时,人体最大场强均出现在脚的位置,分别为1 080.3、1 482.2、2 138 kV/m,当选用屏蔽效率至少为37.15、39.90、42.67 d B的屏蔽服时即能保证作业人员安全。综上表明,当身穿合适的屏蔽服后,作业人员可安全地在500/220 kV同塔四回线路上开展带电作业,但在110 kV、220/110 kV同塔四回线路直线塔和110 kV同塔四回线路耐张塔上开展带电作业时,仍有较大的安全风险。

关键词：同塔四回输电线路带电作业安全性评价危险率体表场强

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超高压同塔四回输电线路零序参数测量方法

中国电机工程学报 2015年第17期35卷 4548-4556页

作者：胡志坚熊敏李岩刘宇凯贾超贺建波武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072

现有超高压同塔四回交流输电线路零序参数测量方法存在很多不足之处。针对这些不足，同时考虑同塔四回输电线路零序耦合参数多，存在难以推导全部零序参数计算方法的问题。基于分布参数模型和传输线方程，提出了一种新型超高压同塔四回... 详细信息

现有超高压同塔四回交流输电线路零序参数测量方法存在很多不足之处。针对这些不足，同时考虑同塔四回输电线路零序耦合参数多，存在难以推导全部零序参数计算方法的问题。基于分布参数模型和传输线方程，提出了一种新型超高压同塔四回输电线路的零序工频参数精确测量方法。应用 PSCAD 建立500 kV 超高压同塔四回输电线路模型，对200~1900 km 的不同长度超高压同塔四回输电线路零序参数进行了仿真测量与误差分析比较。理论分析、仿真测试结果均表明，在不同长度同塔四回输电线路参数测量中，现有测量方法测量误差大，所提出的新型测量方法，可同时对零序电阻、零序电感、零序电容进行精确测量，且零序电阻误差在1.5%以内，零序电感和零序电容误差在0.9%以内，测量精度可满足实际工程测量的需要。

关键词：超高压同塔四回输电线路零序参数传输线方程分布参数模型拉普拉斯变换

不同电压等级同塔四回输电线路不同运行方式下零序互感对接地距离保护的影响

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电网技术 2010年第12期34卷 193-197页

作者：赵凯超周泽昕杜丁香中国电力科学研究院北京市海淀区100192

分析了不同电压等级同塔四回线路在不同运行方式下,零序互感对接地距离保护零序电流补偿系数及测量阻抗的影响。理论分析表明:所有运行方式中,线路同塔双回运行时零序电流补偿系数最大,测量阻抗最小;1回运行,其他3回检修接地时,对应的... 详细信息

分析了不同电压等级同塔四回线路在不同运行方式下,零序互感对接地距离保护零序电流补偿系数及测量阻抗的影响。理论分析表明:所有运行方式中,线路同塔双回运行时零序电流补偿系数最大,测量阻抗最小;1回运行,其他3回检修接地时,对应的零序电流补偿系数最小,测量阻抗最大。在此基础上,给出了接地距离保护零序电流补偿系数的整定建议。利用RTDS对1 000 kV/500 kV同塔四回线路进行了仿真验证,仿真结果与理论分析一致。

关键词：运行方式零序互感同塔四回输电线路接地距离保护零序电流补偿系数测量阻抗

同塔四回输电线路参数特性及其对保护的影响研究

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同塔四回输电线路参数特性及其对保护的影响研究

作者：宋雷鸣武汉工程大学

学位级别：硕士

当前随着输电走廊匮乏、输电容量提高以及新能源发电技术的发展,超/特高压远距离大容量输电线路迅速增加,为了降低建设成本、提高系统稳定性和输电效率,同塔多回输电线路在电网中得到了广泛的应用。同塔四回线路导线数量多且电磁耦合情... 详细信息

当前随着输电走廊匮乏、输电容量提高以及新能源发电技术的发展,超/特高压远距离大容量输电线路迅速增加,为了降低建设成本、提高系统稳定性和输电效率,同塔多回输电线路在电网中得到了广泛的应用。同塔四回线路导线数量多且电磁耦合情况复杂,不仅不利于电力系统的安全稳定运行还会影响继电保护的性能。为此本文围绕同塔四回线路复杂的参数特性,从参数计算、参数对称性及常规的纵差/距离保护方案应用于同塔四回线路保护性能好坏等方面开展研究工作,以改善同塔四回线路参数对称性、提高线路保护动作性能,为同塔四回线路工程应用及其保护的选型提供指导。论文介绍了基于Carson线路等效原理的同塔四回输电线路计算方法,同时采用PSCAD仿真软件搭建了500k V同压同塔四回输电线路及500k V/220k V混压同塔四回输电线路仿真模型,并通过模型仿真测量值及理论方法计算值比对工程运行实测值,验证了仿真模型及理论计算方法的准确性。为提高同塔四回线路参数对称性,论文以导线序参数计算得到的静电不平衡度和电磁不平衡度作为参数对称性的基础评价指标;根据各不平衡度基础指标,提出了以线路所有种类的不平衡度之和M为标尺来评判同塔四回线路参数对称性的方法。继而基于所搭建的500k V同压同塔四回线路仿真模型得到各不平衡度指标,根据此评判方法得出了四种典型塔型的三种较优相序排列方式,并研究分析了水平相间距离、回线内垂直相间距离、回线间垂直相间距离、导线对地高度、避雷线数量等因素对垂直型同塔四回输电线路参数对称性的影响规律。同塔多回线路由于架设形式多样、各回线路间静电耦合关系复杂,增加了补偿分布电容电流、提高纵差保护灵敏度的困难。针对同塔多回线路引起线路电容电流变化而影响纵差保护动作性能问题,论文在已建立的500k V同压同塔四回线路仿真模型上搭建了分相全电流纵差保护、突变量纵差保护模块及考虑了基于单回线路/基于四回线路的电容电流补偿方式。仿真分析了线路的运行方式及功角变化、故障位置、故障类型、过渡电阻等方面对同塔四回线路分相全电流纵差保护以及突变量纵差保护灵敏度的影响,考察了线路各类正常运行状态、区内故障、区外故障时纵差保护的动作情况。当线路空载运行时,全电流纵差保护的制动判据难以保证,但因保护差动电流幅值未超过保护门槛值,不会引起保护的误动。当线路处于不同的运行状态时,两种电容电流补偿方案的补偿效果也不同。而突变量纵差保护受参数特性的影响相对较小。对混压同塔四回线路,四回线路的自阻抗、相间互阻抗及线间互阻抗都各有差异,线路间互感更为复杂,对距离保护的性能影响更为突出。论文在已建立的500/220k V混压同塔四回线路仿真模型上搭建了故障分量阻抗继电器、四边形特性接地方向继电器、零序电抗继电器和四边形相间方向继电器保护模块。仿真分析了同塔四回线路发生故障时,故障位置、故障类型、过渡电阻等方面对故障分量阻抗继电器、四边形方向继电器以及零序电抗继电器的影响,由结果可知故障分量阻抗继电器及四边形特性接地方向继电器无法适用于同塔四回输电线路、零序电抗继电器受线路参数特性影响较小可适用于同塔四回输电线路接地距离保护。

关键词：同塔四回输电线路参数计算参数对称性纵联差动保护距离保护

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同塔四回输电线路故障测距算法研究

同塔四回输电线路故障测距算法研究

作者：吴彪江西理工大学

学位级别：硕士

在电网建设方面,一些经济发展较快的城市由于土地资源的稀缺导致架空输电线路的规划和建设越来越困难,同塔四回和T型同塔四回输电线路可以有效节省土地建设占用率而得到大力推广,但是新的问题随之而来,复杂的线路电磁耦合关系使得输电... 详细信息

在电网建设方面,一些经济发展较快的城市由于土地资源的稀缺导致架空输电线路的规划和建设越来越困难,同塔四回和T型同塔四回输电线路可以有效节省土地建设占用率而得到大力推广,但是新的问题随之而来,复杂的线路电磁耦合关系使得输电线路的故障分析和测距变得较为困难。本文主要围绕同塔四回及T型同塔四回输电线路故障后实现精确故障定位的故障测距算法进行研究。现将本文研究总结如下:1.根据同塔四回输电线路的模型和输电线路参数的电气特点,利用对称分量法和六序分量法的推导思想推导出12序故障分量法和零序四分量法的相模变换矩阵,并给出相应的输电线路故障序网图,为本文提供输电线路故障分析和故障测距研究的理论基础。2.根据同塔四回线路发生故障前后每相的电流、电压分量,提取相应的序故障分量,提出一种基于故障分量的e序正序和f序正序故障测距算法,通过对比两种算法的优缺点,明确这两种不同的输电线路故障测距算法的应用场合。3.基于同塔四回线路的分布参数模型,应用12序分量对线路参数进行相模变换,将故障的线路等效成双端口(47)型等值电路,采用双端口网络理论,建立复系数的线路测距函数,推导出一种基于(47)型等值电路的故障测距实用算法。对提出的新算法进行PSCAD/EMTDC建模仿真,实验数据表明该算法的有效性和精确性。4.针对同塔四回输电线路参数解耦后建立的长线路传输线方程求解困难的问题,本文首先优化传输线测距方程,而后引入改进型的蚁群算法,将故障测距问题转化为适用于蚁群算法求解的函数最优化问题。5.根据T型同塔四回输电线路过渡电阻呈纯阻性的特点,研究并分析了输电线路故障时各序分量之间的关系,推导出一种适用于T型同塔四回输电线路的故障定位方法,所提测距算法不需要判定故障所在支路便可进行精确故障定位,测距精度不受T节点位置及高阻短路的影响,具有较高的故障定位精度。

关键词：同塔四回输电线路相模变换蚁群算法双端故障测距

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同塔四回输电线路故障选线与保护原理研究

同塔四回输电线路故障选线与保护原理研究

作者：郭培育江西理工大学

学位级别：硕士

同塔四回输电线路具有高效节约土地资源、提高单位走廊的输电容量、降低电力建设成本等显著优点，逐渐成为我国电力建设的趋势。同塔四回输电线路众多的故障类型，复杂的线间互感，提高了故障分析、故障选线及保护配置等的难度。本文主... 详细信息

同塔四回输电线路具有高效节约土地资源、提高单位走廊的输电容量、降低电力建设成本等显著优点，逐渐成为我国电力建设的趋势。同塔四回输电线路众多的故障类型，复杂的线间互感，提高了故障分析、故障选线及保护配置等的难度。本文主要围绕同塔四回输电线路故障选线判据、接地距离保护方案及分相电流差动保护中的电容电流补偿方法进行分析研究。主要成果包括：1.总结现有同塔四回输电线路频域相模变换原理，分析各相量序分量序网的特点，为本文的选线及保护方案研究奠定基础。研究适用于同塔四回线时域分析的参数解耦方法，并推导出两个不同的解耦矩阵。2.分析了参数对称同塔四回线经十二序分量法解耦得到的电流各序分量的特征。根据不同回线发生故障时，序分量间的相位存在相差180o的特点，构造出适用于该类型同塔四回线的故障选线方法，并将该选线思路推广到参数不对称同塔四回输电线路。基于PSCAD/EMTDC搭建线路模型，对所提出的各选线方案进行仿真验证。3.由于实际电力系统中，同塔四回线常与其他类型输电线构成T型输电网络，因此本文对由同塔四回线与同塔双回线构成的T型输电线路进行分析，根据四回线两端解耦得到的h序正序电流比值与支接点两侧线路长度之比的关系确定出发生故障的范围。基于此，对比故障线路与正常运行线路的正序电压差的差异，准确选出故障具体线路。大量的仿真数据表明该方案选线精度高，且不受过渡电阻、故障类型等因素影响。4.针对传统零序补偿系数应用到同塔四回线接地距离保护中，无法完全消除四回线线间零序互感影响的不足。论文首先推导了保护安装处电压与电流间的关系，提出基于十二序分量零序补偿系数的适用于同塔四回输电线路的接地距离保护。新方案动作特性明显改善，具有很强的抗过渡电阻能力。5.由于电容电流的影响，传统的电流差动保护不适用于同塔四回线输电线路。论文在利用相模变换推导出的各序网中引入Π型等效模型，基于各序分量（模分量）等效模型，分别提出基于频域及时域下的同塔四回线电容电流补偿方法，仿真数据表明后者补偿效果更好。

关键词：同塔四回输电线路相模变换故障选线接地距离保护电流差动保护

500/220kV同塔四回输电线路带电作业电场仿真分析

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高压电器 2015年第8期51卷 164-170页

作者：罗日成唐祥盛李志前陈瑶长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410114

500 k V与220 k V交流同塔四回输电线路与单一电压等级超高压线路的空间分布具有较大区别,线路带电作业电场环境更为复杂。笔者采用有限元法仿真计算同塔四回输电线路典型带电作业位置的电场分布特点,通过建立人体仿真模型,计算分析等... 详细信息

500 k V与220 k V交流同塔四回输电线路与单一电压等级超高压线路的空间分布具有较大区别,线路带电作业电场环境更为复杂。笔者采用有限元法仿真计算同塔四回输电线路典型带电作业位置的电场分布特点,通过建立人体仿真模型,计算分析等电位和地电位典型作业工况下人体不同部位的电场强度,进而确定带电作业人员安全防护措施。结果表明,等电位作业时需穿屏蔽效率为40 d B的防护服,地电位作业人员穿戴常规防护服可满足作业要求。

关键词：带电作业同塔四回输电线路人员体表场强安全防护措施

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同塔四回输电线路雷击闪络位置分布特性

广东电力 2018年第8期31卷 147-154页

作者：彭向阳金亮王锐郭泉辉广东电网有限责任公司电力科学研究院广东广州510080 广东电网有限责任公司佛山供电局广东佛山528000 国网江西省电力公司江西南昌330077

为了研究同塔多回输电线路雷击闪络位置分布特性,基于先导发展法的绝缘子闪络模型,通过实验分析不同类型绝缘子在工频工作电压下的雷电反击和绕击闪络特性,建立符合实际工况的同塔多回线路雷击仿真模型。基于该模型,通过计算得到了典型... 详细信息

为了研究同塔多回输电线路雷击闪络位置分布特性,基于先导发展法的绝缘子闪络模型,通过实验分析不同类型绝缘子在工频工作电压下的雷电反击和绕击闪络特性,建立符合实际工况的同塔多回线路雷击仿真模型。基于该模型,通过计算得到了典型同塔四回线路雷电反击、绕击闪络位置的分布规律,并发现雷击闪络位置与线路塔型尺寸、回路布置方式和绝缘配置、杆塔接地电阻、雷击位置和雷击时工频电压相位、地线保护角、地形地貌等因素密切相关。

关键词：同塔四回输电线路雷击同时跳闸绝缘子闪络模型闪络位置分布特性反击闪络绕击闪络

220 kV同塔四回输电线路不平衡度分析及抑制措施

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科学技术与工程 2018年第12期18卷 102-108页

作者：曹娜龚祎公冶如晶山东科技大学电气与自动化工程学院青岛266590

为了节约占地面积、减少电力系统成本,很多地区采用同塔多回线路的输电方式;但是采用同塔多回输电方式带来电压电流不平衡度问题,影响系统稳定性。介绍不平衡度计算方法。并针对220 kV同塔四回输电线路,采用PSCAD/EMTDC仿真建模研究进... 详细信息

为了节约占地面积、减少电力系统成本,很多地区采用同塔多回线路的输电方式;但是采用同塔多回输电方式带来电压电流不平衡度问题,影响系统稳定性。介绍不平衡度计算方法。并针对220 kV同塔四回输电线路,采用PSCAD/EMTDC仿真建模研究进行补偿,明显地降低不平衡度。通过研究可知:在长线路较大负荷下,零序电流与电磁穿越不平衡度是主要补偿对象。采取逆相序排列方式下,零序电流不平衡度依旧较大。在便于工程施工与较低不平衡度相结合的情况下,推荐采用同向三次换位方式进行同塔四回输电线路不平衡度补偿。

关键词：不平衡度同塔四回输电线路 PSCAD/EMTDC仿真相序换位