了解输电线路
输电是用变压器将发电机发出的电能升压后,再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。按结构形式,输电线路分为架空输电线路和电缆线路。架空输电线路由线路杆塔、导线、绝缘子、线路金具、拉线、杆塔基础、接地装置等构成,架设在地面之上。按照输送电流的性质,输电分为交流输电和直流输电。19世纪80年代首先成功地实现了直流输电。但由于直流输电的电压在当时技术条件下难于继续提高,以致输电能力和效益受到限制。19世纪末,直流输电逐步为交流输电所代替。交流输电的成功,迎来了20世纪电气化社会的新时代。
输电种类
目前广泛应用三相交流输电,频率为50赫(或60赫)。20世纪60年代以来直流输电又有新发展,与交流输电相配合,组成交直流混合的电力系统。
按照输送电流的性质,输电分为交流输电和直流输电。19世纪80年代首先成功地实现了直流输电。但由于直流输电的电压在当时技术条件下难于继续提高,以致输电能力和效益受到限制。19世纪末,直流输电逐步为交流输电所代替。交流输电的成功,迎来了20世纪电气化社会的新时代。电力系统。
电压等级
输电的基本过程是创造条件使电磁能量沿着输电线路的方向传输。线路输电能力受到电磁场及电路的各种规律的支配。以大地电位作为参考点(零电位),线路导线均需处于由电源所施加的高电压下,称为输电电压。
输电线路在综合考虑技术、经济等各项因素後所确定的最大输送功率,称为该线路的输送容量。输送容量大体与输电电压的平方成正比。因此,提高输电电压是实现大容量或远距离输电的主要技术手段,也是输电技术发展水平的主要标志。
从发展过程看,输电电压等级大约以两倍的关系增长。当发电量增至4倍左右时,即出现一个新的更高的电压等级。通常将 35~220KV的输电线路称为高压线路(HV),330~750KV的输电线路称为超高压线路(EHV),750KV以上的输电线路称为特高压线路(UHV)。一般地说,输送电能容量越大,线路采用的电压等级就越高。采用超高压输电,可有效的减少线损,降低线路单位造价,少占耕地,使线路走廊得到充分利用。我国第一条世界上海拔最高的“西北750KV输变电示范工程”——青海官亭至甘肃兰州东750KV输变电工程,于2005年9月26日正式投入运行。“1000KV交流特高压试验示范工程”——晋东南—南阳—荆门1000KV输电线路工程,于2006年8月19日开工建设。该工程起自晋东南1000KV变电站,经南阳1000KV开关站,止于荆门1000KV变电站,线路路径全长约650.677Km。此外,还有±500kV高压直流输电线路、±800kV特高压直流输电示范工程。±500kV主要有葛洲坝---上海南桥线、天生桥---广州线、贵州---广东线、三峡---广东线。向家坝-上海±800kV特高压直流输电示范工程是我国首个特高压直流输电示范工程。工程由我国自主研发、设计、建设和运行,是目前世界上运行直流电压最高、技术水平最先进的直流输电工程。
存在问题
1.雷击。雷雨季节遭受雷击机会很多。线路遭受雷击有三种情况:一是雷击于线路导线上,产生直击雷过电压;二是雷击避雷线后,反击到输电线上;三是雷击于线路附近或杆塔上,在输电线上产生感应过电压。无论是直击雷过电压还是感应过电压,都使得导线上产生大量电荷,这些电荷以近于光的速度(每秒30万公里)向导线两边传播,这就是雷电进行波[1] 。
直击雷过电压,轻则引起线路绝缘子闪烙,从而引起线路单相接地或跳闸,重则引起绝缘子破裂、击穿、断线等事故,造成线路较长时间的供电中断。雷电进行波顺线路侵入到变电站,威胁电气设备的绝缘,造成避雷器爆炸、主变压器绝缘损坏等事故,直接影响了变电站的安全运行。
2.覆冰。在低温雨雪天气里,天气寒冷时,由于湿度高,大量水气凝聚在导线表面造成覆冰,容易造成电力系统的冰冻灾害。覆冰时保杆两侧的张力不平衡,会出现导线断落冲击荷载造成倒杆;结冰的电线遇冷会收缩,风吹引起震荡,电线有时会因不胜重荷而断裂,即使不断舞动时间过长,也会使导线、塔杆、绝缘子和金具等受到不平衡冲击而疲劳损伤。由覆冰、舞动引起的输电线路倒杆(塔)、断线及跳闸事故会给电力系统的输电线路造成重大的损害,更会威胁到电网的安全稳定运行和供电系统运行的可靠性。
3.外力破坏。外力破坏电力线路引起的故障越来越多,情况也较复杂,分布面广。在山区,开山炸石很容易炸伤绝缘子、炸断导线;在线路经过的下方燃烧农作物,火焰和浓烟易导致线路跳闸;在线路保护区内施工的大型吊车、挖掘机有时会碰断导线,撞坏塔杆等;还有些不法分子受到经济利益的驱使盗窃塔材、拉线等电力设施;以及在输电线路下钓鱼、违章施工等。
线路保护
输电线路的保护有主保护与后备保护之分。
主保护
主保护一般有两种纵差保护和三段式电流保护。而在超高压系统中现在主要采用高频保护。
后备保护
后备保护主要有距离保护,零序保护,方向保护等。
电压保护和电流保护由于不能满足可靠性和选择性现在一般不单独使用一般是二者配合使用。且各种保护都配有自动重合闸装置。而保护又有相间和单相之分。如是双回线路则需要考虑方向。
在整定时则需要注意各个保护之间的配合。还要考虑输电线路电容,互感,有无分支线路。和分支变压器,系统运行方式,接地方式,重合闸方式等。还有一点重要的是在220KV及以上系统的输电线路,由于电压等级高故障主要是单相接地故障,有时可能会出现故障电流小于负荷电流的情况。而且受各种线路参数的影响较大。在配制保护时尤其要充分考虑各种情况和参数的影响。