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电晕及分裂导线

电晕及分裂导线
电晕及分裂导线

电晕

发电机内易产生电晕的部位

产生发电机电晕的因素

电晕的危害

英文为(electronic) corona

在110kV以上的变电所和线路上,时常能听到“陛哩”的放电声和淡蓝色的光环,这就是电晕。电晕是极不均匀电场中所特有的电子崩——流注形式的稳定放电。

长期以来,电晕被默认是“永不消失的”,电晕真的永不消失吗?

电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均匀的电场,在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值时,由于空气游离就会发生放电,形成电晕。因为在电晕的外围电场很弱,不发生碰撞游离,电晕外围带电粒子基本都是电离子,这些离子便形成了电晕放电电流。简单地说,曲率半径小的导体电极对空气放电,便产生了电晕。

高压电机定子绕组在通风槽口及直线出槽口处、绕组端部电场集中,当局部位置场强达到一定数值时,气体发生局部电离,在电离处出现蓝色荧光,这即是电晕现象。电晕产生热效应和臭氧、氦的氧化物,使线圈内局部温度升高,导致胶粘剂变质、碳化,股线绝缘和云母变白,进而使股线松散、短路,绝缘老化。

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高压电机定于线困在通风槽口及出槽口处,其绝缘表面的电场分布是极不均匀的。当局部场强达到一定数值时,气体发生局部游离,在电窝处出现蓝色晕光,产生电晕。电晕的发生伴随着热、奥、氧、氮的氧化物的产生,这些对电机绝缘都是极其有害的。另外由于热固性绝缘表面与槽壁接触不良或不稳定时,在电磁振动的作用下,将引起槽内间隙火花放电。这种火花放电造成的局部温升将使绝缘表面受到严重侵蚀。这一切都将对电机绝缘造成极大的损害。

为了有效的消除这种电晕现象,正确地确定防晕结构参数和选用良好的防晕材料是十分重要的。

发电机内易产生电晕的部位

①线棒出槽口处.绕组出槽口处属典型的套管型结构,槽口电场非常集中,是最易产生

电晕的地方.

②铁芯段通风沟处.通风槽钢处属尖锐边缘,易造成电场局部不均匀.

③线棒表面与铁芯槽内接触不良处或有气隙处.

④端箍包扎处.

⑤端部异相线棒间.绕组端部电场分布复杂,特别是线圈与端箍,绑绳,垫块的接触

部位和边缘,由于工艺的原因往往很难完全消除气隙,在这些气隙中也容易产生电晕. 产生发电机电晕的因素

①与海拔高度有关.海拔越高,空气越稀薄,则起晕放电电压越低.

②与湿度有关.湿度增加,表面电阻率降低,起晕电压下降.

③端部高阻防晕层与温度有关.如常温下高阻防晕层阻值高,则温度升高其起晕电压也提高.常温下如高阻防晕层阻值偏低,起晕电压随温度升高而下降.

④槽部电晕与槽壁间隙有关.线棒与铁芯线槽壁间的间隙会使槽部防晕层和铁芯

间产生电火花放电.环氧粉云母绝缘最易产生局部放电的危险间隙在是O.2~0.3mm

左右.目前我国高压大电机采用的环氧粉云母绝缘的线膨胀系数很小,在正常运行条件下,环氧粉云母绝缘的线棒的膨胀量不能填充线棒和铁芯间的间隙.这是与黑绝缘区别比较大的地方.

⑤与线棒所处部位的电位和电场分布有关.越高越易起晕,电场分布越不均匀越易起晕.

电晕的危害

电晕发生,除了有晕光,还有吱吱的放电声音,电晕电流是一个断断续续的高频脉冲电流,引起有功损耗和无线电通信干扰,产生臭氧和氮氧化物污染环境。

电晕在薄膜印刷上的用处

由于各类聚乙烯(PE)为非极性分子,在PE膜的表面难以附着极性的油墨分子。所以在进行PE膜印刷之前进行电火花处理(或者叫电晕处理),使其形成极性的表面层以提高与极性油墨的结合牢度。

电晕放电

电晕放电

corona discharge

气体介质在不均匀电场中的局部自持放电。最常见的一种气体放电形式。在曲率半径很小的尖端电极附近,由于局部电场强度超过气体的电离场强,使气体发生电离

和激励,因而出现电晕放电[1]。发生电晕时在电极周围可以看到光亮,并伴有咝咝声。电晕放电可以是相对稳定的放电形式,也可以是不均匀电场间隙击穿过程中的早期发展阶段。

电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别,这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。在直流电压作用下,负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。在负极性电晕中,当电子引起碰撞电离后,电子被驱往远离尖端电极的空间,并形成负离子,在靠近电极表面则聚集起正离子。电场继续加强时,正离子被吸进电极,此时出现一脉冲电晕电流,负离子则扩散到间隙空间。此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。如此循环,以致出现许多脉冲形式的电晕电流。电晕电流这一现象是G.W. 特里切尔于1938年发现的,称为特里切尔脉冲。若电压继续升高,电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大,转变为负辉光放电。电压再升高,出现负流注放电,因其形状又称羽状放电或称刷状放电。当负流注放电得以继续发展到对面电极时,即导致火花放电,使整个间隙击穿。正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子,但不断被推斥向间隙空间,而电子则被吸进电极,同样形成重复脉冲式电晕电流。电压继续升高时,出现流注放电,并可导致间隙击穿。

工频交流电晕在正、负半周内其放电过程与直流正、负电晕基本相同。工频电晕电流与电压同相,反映出电晕功率损耗。工程应用中还常以外施电压与电晕电荷量的关系表示电晕特性,称为电晕的伏库特性。

架空输电线路导线电晕起始电场强度E s可由皮克公式计算:(千伏/厘米)式中δ为空气相对密度,m为绞线系数,R为导线半径(厘米)。当δ=1、m=0.

5、R=0.9厘米时,E s=19.7千伏/厘米。实际上,导线表面状况如损伤、雨滴、附着物等,都会使电晕放电易于发生。

电晕放电在工程技术领域中有多种影响。电力系统中的高压及超高压输电线路导线上发生电晕(见图),会引起电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰。进行线路设计时,应选择足够的导线截面积,或采用分裂导线降低导线表面电场的方式,以避免发生电晕。对于高电压电气设备,发生电晕放电会逐渐破坏设备绝缘性能。电晕放电的空间电荷在一定条件下又有提高间隙击穿强度的作用。当线路出现雷电或操作过电压时,因电晕损失而能削弱过电压幅值。利用电晕放电可以进行静电除尘、污水处理、空气净化等。地面上的树木等尖端物体在大地电场作用下的电晕放电是参与大气电平衡的重要环节。海洋表面溅射水滴上出现的电晕放电可促进海洋中有机物的生成,还可能是地球远古大气中生物前合成氨基酸的有效放电形式之一。针对不同应用目的研究,电晕放电是具有重要意义的技术课题。

电晕现象

电晕放电

强电场作用下导线周围空气的电离现象,它的产生与导线本身和导线周围空气的条件(空气中离子的数量、大小、电荷量等因素)有关;导线周围空气之所以会电离,是由于导线表面的电场强度超过了某一临界值(线路实际运行电压高于电晕临界电压值时,表面场强也超过了临界场强,将发生电晕),以至空气中原有离子具备了足够的动能,撞击其它不带电分子,使后者也离子化,最后形成空气的部分导电。

电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均匀的电场,在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值时,由于空气游离就会发生放电,形成电晕。因为在电晕的外围电场很弱,不发生碰撞游离,电晕外围带电粒子基本都是电离子,这些离子便形成了电晕放电电流。简单地说,曲率半径小的导体电极对空气放电,便产生了电晕。

电晕是电力系统中重要的电能损耗原因之一。电晕的放电电流与天气湿度以及空气的流动速度有关。一条110kV电力线路和一个110kV变电所组成的电力系统有50个地方会产生电晕现象,那么这个电力系统所损耗的功率就有55~11kW,其电能损耗不亚于一台2万kVA的电力变压器的空载损耗。据不完全统计,全国每年因电晕损耗的电能达到了20.5亿kW.h。

电力系统容易产生电晕的地方大体有三处:第一是在变电所母线两端的耐张线夹处,其电晕主要是因为母线尾端剪切不平滑并带有毛刺,以及耐张线夹与绝缘子连接的穿钉上的开口销比较尖锐,易产生电晕。第二是在线路的耐张杆塔处,因为耐张杆塔跳线的两端剪切不平滑,易产生电晕,耐张线夹与绝缘子碗头穿钉上的开口销也易产生电晕。第三是在直线杆塔上,主要是因为悬垂线夹与挂板连接的穿钉上的开口销尾端比较尖锐,也易产生电晕。

减少电晕有两种途径:第一种是将电力系统电压降低,使电压达不到电晕的起始电压,但是这种方法不符合电力系统的运行要求,基本不能运用。第二种是减少导体电极曲率半径小的部位。这是减少和防止电晕的最佳途径。

鉴于此,我们可以对电力系统易产生电晕的三个地方进行适当技术处理。首先,在变电所母线两端加装球形附件,使母线两端不平滑部分不暴露在空气中,以及在耐张线夹与绝缘子碗头连接处采用线夹穿钉开口销封闭装置,使开口销不会暴露在空气中。然后,在线路耐张杆塔的跳线两头套用球头状铝筒棒;对于直线杆塔悬垂线夹挂板穿钉上的开口销和耐张杆塔、终端杆塔绝缘子碗头与耐张线夹连接的穿钉上的开口销,采用线夹穿钉开口销封闭装置。以上处理方法的目的是减少高压设备曲率半径小的部位暴露在空气中,最终达到减少和防止电晕的目的。

在220KV以上的输电线路中,电晕放电所造成的损失是很大的,减少这项损失的方法除了增加线径和采用空芯导线之外,采用分裂导线是一种行之有效的方法。分裂导线中由于各导线周围产生的电厂能相互抵消一部分,因此可以很大程度的改善导线周围的电场分布,从而减小电晕放电。在330~750KV线路中根据电压等级可采用2~4根分裂导线,在1000KV以上的系统则要采用更多的分裂导线,比如说8根。同时分裂导线还可以减小线路的电抗,增加电路的电容,是线路输送功率增加。分裂导线中各单根导线按圆内接多边形的顶点位置排列,距离要选择一个合适的值。在220KV及以下系统中没有必要采用分裂导线。

另外电晕放电现象还会使空气中的气体发生电化学反应,产生一些腐蚀性的气体,造成线路的腐蚀。发出可闻噪声有时会超过环境规定的值。电晕放电过程中不断进行的流注和电子崩会形成高频电场脉冲,形成电磁污染,影响无线电和电视广播。但是电力系统中的电晕现象也可以有效的降低雷电冲击波对电力系统的损坏,对操作过电压也有一定得限制作用。

随着我国西电东送计划的实施,输电电压等级逐步提高,500kV的输电线路和变电所相继落户于全国各地。输电电压等级的提高给防止电晕提出更高的技术要求,还需要不断探索出新方法。

火花放电

spark discharge

当高压电源的功率不太大时,高电压电极间的气体被击穿,出现闪光和爆裂声的气体放电现象。在通常气压下,当在曲率[1]不太大的冷电极间加高电压时,若电源供

给的功率不太大,就会出现火花放电,火花放电时,碰撞电离并不发生在电极间的整个区域内,只是沿着狭窄曲折的发光通道进行,并伴随爆裂声。由于气体击穿后突然由绝缘体变为良导体,电流猛增,而电源功率不够,因此电压下降,放电暂时熄灭,待电压恢复再次放电。所以火花放电具有间隙性。雷电就是自然界中大规模的火花放电。火花放电可用于金属加工,钻细孔。火花间隙可用来保护电器设备,使之在受雷击时不会被破坏。

在电势差很高的正负带电区域之间所产生的气体放电现象。用于胶接表面的处理,以提高胶接强度。多用于难粘塑料和金属等材料表面的处理。

辉光放电

glow discharge

低压气体中显示辉光的气体放电(空气中的电子大概在1000对/cm3,由于高压放电现象在低气压状态下会产生辉光现象)现象,即是稀薄气体中的自激导电现象。在置有板状电极的玻璃管内充入低压(约几毫米汞柱)气体或蒸气,当两极间电压较高(约1000伏)时,稀薄气体中的残余正离子在电场中加速,有足够的动能轰击阴极,产生二次电子,经簇射过程产生更多的带电粒子,使气体导电。辉光放电的特征是电流强度较小(约几毫安),温度不高,故电管内有特殊的亮区和暗区,呈现瑰丽的发光现象。

辉光放电时,在放电管两极电场的作用下,电子和正离子分别向阳极、阴极运动,并堆积在两极附近形成空间电荷区[1]。因正离子的漂移速度远小于电子,故正离子空间电荷区的电荷密度比电子空间电荷区大得多,使得整个极间电压几乎全部集中在阴极附近的狭窄区域内。这是辉光放电的显著特征,而且在正常辉光放电时,两极间电压不随电流变化。

在阴极附近,二次电子发射产生的电子在较短距离内尚未得到足够的能使气体分子电离或激发的动能,所以紧接阴极的区域不发光。而在阴极辉区,电子已获得足够的能量碰撞气体分子,使之电离或激发发光。其余暗区和辉区的形成也主要取决于电子到达该区的动能以及气体的压强(电子与气体分子的非弹性碰撞会失去动能)。

辉光放电的主要应用是利用其发光效应(如霓虹灯、日光灯)以及正常辉光放电的稳压效应(如氖稳压管)。

低压气体放电的一种类型,在发射光谱分析中用作气体分析和难激发元素分析的激发光源。在玻璃管两端各接一平板电极,充入惰性气体,加数百伏直流电压,管内便产生辉光放电,其电流为10-4~10-2A。放电形式与气体性质、压力、放电管尺寸、电极材料、形状和距离有关。

分裂导线

分裂导线

bundled conductor

超高压输电线路为抑制电晕放电和减少线路电抗所采取的一种导线架设方式。即每相导线由几根直径较小的分导线组成,各分导线间隔一定距离并按对称多角形排列。超高压输电线路的分裂导线数一般取3~4根。

分裂导线一般是将每相导线用2-4根截面较小的导线组成,分导线间相距0.3-0. 5米,可以起到相当于增大导线直径的作用,比总截面相同的大导线,不容易产生电晕,送电能力还高一些。分裂导线主要有应用于330千伏及以上电压的线路上。我国330千伏线路采用双分裂导线,即将架设的500千伏线路将采用分裂导线。

我国从90 年代初开始着手研制,并于1992 年研制成功,获得了国家专利,现已批量生产,并在部分地区应用。低压绝缘分裂导线(以下简称分裂导线) ,不同于常规导线,它是由三根或四根单芯导线经过某种工艺制造在一起的一种可分裂的导线,或者称导线束,这种分裂导线不仅仅是形式上与常规导线不同,由于分裂导线可使导线周围磁场分布改变,从而等效地增大了导线半径,减小了导线电抗;同时也改变了导线周围的电场分布,使导线的电纳也相应增大。分裂导线与常规导线相比有明显的优势,将分裂导线应用于低压配电网,可以减少电压降,有效地提高线路的自然功率因数,从而改善中低压电网的电能质量。

分裂导线的作用

分裂导线的作用 分裂导线 bundled conductor 超高压输电线路为抑制电晕放电和减少线路电抗所采取的一种导线架设方式。即每相导线由几根直径较小的分导线组成,各分导线间隔一定距离并按对称多角形排列。超高压输电线路的分裂导线数一般取3~4根。 分裂导线一般是将每相导线用2-4根截面较小的导线组成,分导线间相距0.3-0.5米,可以起到相当于增大导线直径的作用,比总截面相同的大导线,不容易产生电晕,送电能力还高一些。分裂导线主要有应用于330千伏及以上电压的线路上。我国330千伏线路采用双分裂导线,即将架设的500千伏线路将采用分裂导线 有条件可看电气设计手册一部分P378页 分裂导线

bundled conductor 超高压输电线路为 线间隔一定距离并按对称多角形排列。超高压输电线路的分裂导线数一般取3~4根。 分裂导线一般是将每相导线用2-4根截面较小的导线组成,分导线间相距0.3-0.5米,可以起到相当于增大导线直径的作用,比总截面相同的大导线,不容易产生电晕,送电能力还高一些。分裂导线主要有应用于330千伏及以上电压的线路上。我国330千伏线路采用双分裂导线,即将架设的500千伏线路将采用分裂导线。 我国从90 年代初开始着手研制,并于1992 年研制成功,获得了国家专利,现已批量生产,并在部分地区应用。低压绝缘分裂导线(以下简称分裂导线) ,不同于常规导线,它是由三根或四根单芯导线经过某种工艺制造在一起的一种可分裂的导线,或者称导线束,这种分裂导线不仅仅是形式上与常规导线不同,由于分裂导线可使导线周围磁场分布改变,从而等效地增大了导线半径,减小了导线电抗;同时也改变了导线周围的电场分布,使导线的电纳也相应增大。分裂导线与常规导线相比有明显的优势,将分裂导线应用于低压配电网,可以减少电压降,有效地提高线路的自然功率因数,从而改善中低压电网的电能质量。 什么是杆塔的水平档距?什么是杆塔的垂直档距? 答:杆塔两侧档距的平均值称为该基杆塔的水平档距。 杆塔两侧档距中导线弧垂最低点间的水平距离称为该基杆塔的垂直

架空线(分裂导线)

FINISH /CLEAR /FILNAME,DAOXIAN /PREP7 /UNITS,SI ET,1,LINK167 ET,2,LINK167 ET,3,LINK167 ET,4,LINK167 ET,5,LINK167 ET,6,LINK160 EDMP,CABLE,1 !定义材料1 MP,EX,1,6.5E10 !定义材料弹性模量 MP,NUXY,1,0.3 !定义材料泊松比 MP,DENS,1,12689.2 !四分裂,定义材料密度 EDMP,CABLE,2 !定义材料2 MP,EX,2,6.5E10 MP,NUXY,2,0.3 MP,DENS,2,3172 EDMP,RIGI,3,7,7 !定义材料3 MP,EX,3,2E11 MP,NUXY,3,0.3 MP,DENS,3,2000 !导地线实常数 R,1,2.1262E-3,0.00778 !导线实常数 *DO,I,-49,51,1 K,I+50+10100,(I-1)*5+250,3281*(EXP((I-1)*5/3281)+EXP(-(I-1)*5/3281))/2-3281-9.5291+55,0 *ENDDO *DO,J,10101,10103,1 L,J,J+1 *ENDDO LATT,1,1,1,,, LESIZE,ALL,,,1 LMESH,ALL !定义断线处PART2(第三个单元上)间隔棒长度为0.4米,删除part2/3/4/5 K,1,15,53.690,0.2 !定义关键点 K,2,20,53.336,0.2 L,1,2 !通过2个关键点定线 LATT,2,1,2,,, LESIZE,ALL,,,1 LMESH,ALL K,3,15,53.690,-0.2 K,4,20,53.336,-0.2 L,3,4

导线污秽对高压直流输电线路电晕特性的影响

导线污秽对高压直流输电线路电晕特性的影响 赵宇明,麻敏华,关志成,惠建峰,王黎明,李秋玮 (清华大学深圳研究生院,深圳518055) 摘 要:高压直流架空线路导线表面附着的污秽物质会影响线路的电晕特性,而目前我国采用的线路电晕对环境影响的经验公式只考虑了导线表面场强和线路结构,为此利用116m ×116m 小电晕笼进行直流线路导线涂污实验,导线外径214cm ,使用3种成分的状态的干燥涂污。实验结果表明,在±500kV 高压直流线路表面场强附近,污秽物质使得离子电流和正极性导线可听噪声显著增加。导线电晕特性与污秽物质的成分密切相关,且有明显的极性效应。结合电晕图像和电晕脉冲测量数据,解释了涂污导线电晕特性变化的原因,并对下一阶段的研究工作予以展望。 关键词:导线电晕;高压直流输电;污秽;可听噪声;离子电流;电晕损耗中图分类号:TM862文献标志码:A 文章编号:100326520(2007)1220049206 基金资助项目:国家自然科学基金(90210030)。 Project Supported by National Natural Science Foundation of China (90210030). Influence of Contaminations of the Conductor on HV DC T ransmission Line Corona Characteristics ZHAO Yu 2ming ,MA Min 2hua ,GUAN Zhi 2cheng ,HU I Jian 2feng ,WAN G Li 2ming ,L I Qiu 2wei (Graduate School of Shenzhen ,Tsinghua U niversity ,Shenzhen 518055,China ) Abstract :The contaminations adhering to the surface of HVDC overhead transmission line affect the conductor coro 2na characteristics.The artificial pollution experiments of DC transmission line were carried out in a small corona cage ,and experimental parameters were selected in the second section.The experimental results reveal that the con 2taminations on the conductor surface can increase the ion current and the audible noise of positive polarity conductor obviously under the electric field of HVDC 500kV transmission line.Corona characteristics change with different contaminations ’components ,and the polarity effect is obvious.Factors that affect the corona characteristics of con 2taminated conductor are illustrated combined with corona photographs and measurement datum of the corona pulse.The next 2phase research is introduced in the last section. K ey w ords :conductor corona ;HVDC ;contaminations ;audible noise ;ion current ;corona loss 0 引 言 采用更高电压等级输电,提高输电的经济性是我国电力行业面临的重要课题。目前,输电工程的电磁环境问题日益受到关注,已成为影响超、特高压输电线路结构和建设费用的重要因素[1,2]。输电线路的环境问题与导线电晕密切相关,导线电晕会对线路经过地区的周边环境产生电场效应、无线电干扰和可听噪声等影响,并引起电晕损耗[326]。长期研究表明,>500kV 电压等级输电线路的设计将受到线路可听噪声的制约。 与交流输电线路相比,直流输电线路容易吸附和积累污秽。国外研究人员曾经通过在实验线路上涂抹污秽物质或砂粒,研究导线表面涂污情况下直流电晕离子电流和电晕起始电压的变化规律,得到了一些有意义的结论[7,8]。我国超、特高压直流通道上的部分地区环境污染比较严重,长期运行于这 些地区的高压直流输电线路的导线表面会积累大量的污秽。污秽物质会对线路的电晕特性和电晕起始电压产生显著影响。目前,我国基本上采用国外已有的经验公式来计算线路电晕对环境造成的影响,这些经验公式只考虑了导线表面场强和线路结构,而没有考虑导线表面污秽物质的影响[5]。因此,深入研究导线表面涂污情况下直流线路的电晕特性,对指导污染严重地区高压直流输电线路的设计和建设具有重要意义。 使用电晕笼开展了不同积污情况下导线电晕的实验研究,测量了大量直流电晕离子电流和可听噪声数据。本文首先介绍了导线涂污实验的方法和参数;然后通过对比不同表面状态下电晕特性的测量数据,结合电晕照片和电晕脉冲测量数据,探讨了导线污秽对直流电晕离子电流和可听噪声的影响规律;并指出了下一阶段需要开展的工作。1 电晕特性实验1.1 实验装置 电晕笼是研究导线电晕特性的重要实验设备。 ? 94? 第33卷第12期 2007年 12月 高 电 压 技 术 High Voltage Engineering Vol.33No.12 Dec. 2007

双分裂导线

单挂点与双挂点??? 1、如果横担挂点强度符合要求,采用横担单挂点;反之采用横担直接双挂点。 2、如果横担挂点强度符合要求,①绝缘子串强度同样符合要求,那就是横担单挂、单串绝缘子,一般区域导线单挂,跨越点和特殊地势导线联板双挂;②绝缘子串强度较弱,那就是横担单挂、双串绝缘子,一般区域导线联板单挂,跨越点和特殊地势导线直接双挂; 3、如果横担挂点强度较弱,那就是横担双挂、双串绝缘子直挂(横担双挂时,为挂线方便,一般绝缘是双串),跨越点和特殊地势导线直接双挂;当然有些设计或安装人员为了注意耐张双挂安装工艺,也精确的对挂线角度的影响进行了联接补偿 分裂导线 超高压输电线路为抑制电晕放电和减少线路电抗所采取的一种导线架设方式。即每相导线由几根直径较小的分导线组成,各分导线间隔一定距离并按对称多角形排列。超高压输电线路的分裂导线数一般取3~4根。 分裂导线一般是将每相导线用2-4根截面较小的导线组成,分导线间相距0.3-0.5米,可以起到相当于增大导线直径的作用,比总截面相同的大导线,不容易产生电晕,送电能力还高一些。分裂导线主要有应用于330千伏及以上电压的线路上。我国330千伏线路采用双分裂导线,即将架设的500千伏线路将采用分裂导线。 我国从90 年代初开始着手研制,并于1992 年研制成功,获得了国家专利,现已批量生产,并在部分地区 应用。低压绝缘分裂导线(以下简称分裂导 线) ,不同于常规导线,它是由三根或四 根单芯导线经过某种工艺制造在一起的一 种可分裂的导线,或者称导线束,这种分 裂导线不仅仅是形式上与常规导线不同, 由于分裂导线可使导线周围磁场分布改 变,从而等效地增大了导线半径,减小了 导线电抗;同时也改变了导线周围的电场 分布,使导线的电纳也相应增大。分裂导 线与常规导线相比有明显的优势,将分裂 导线应用于低压配电网,可以减少电压降, 有效地提高线路的自然功率因数,从而改 善中低压电网的电能质量。 双分裂间隔棒

关于电晕放电

电晕放电的形成机制因尖端电极的极性不同而有区别,这主要是由于电晕放电时空间电荷的积累和分布状况不同所造成的。在直流电压作用下,负极性电晕或正极性电晕均在尖端电极附近聚集起空间电荷。在负极性电晕中,当电子引起碰撞电离后,电子被驱往远离尖端电极的空间,并形成负离子,在靠近电极表面则聚集起正离子。电场继续加强时,正离子被吸进电极,此时出现一脉冲电晕电流,负离子则扩散到间隙空间。此后又重复开始下一个电离及带电粒子运动过程。如此循环,以致出现许多脉冲形式的电晕电流。电晕电流这一现象是G.W. 特里切尔于1938年发现的,称为特里切尔脉冲。若电压继续升高,电晕电流的脉冲频率增加、幅值增大,转变为负辉光放电。电压再升高,出现负流注放电,因其形状又称羽状放电或称刷状放电。当负流注放电得以继续发展到对面电极时,即导致火花放电,使整个间隙击穿。正极性电晕在尖端电极附近也分布着正离子,但不断被推斥向间隙空间,而电子则被吸进电极,同样形成重复脉冲式电晕电流。电压继续升高时,出现流注放电,并可导致间隙击穿。 频电晕电流与电压同相,反映出电晕功率损耗。工程应用中还常以外施电压与电晕电荷量的关系表示电晕特性,称为电晕的伏库特性。

架空输电线路导线电晕起始电场强度E s可由皮克公式计算:(千伏/厘米)式中δ为空气相对密度,m为绞线系数,R为导线半径(厘米)。当δ=1、m=0.5、R=0.9厘米时,E s=19.7千伏/厘米。实际上,导线表面状况如损伤、雨滴、附着物等,都会使电晕放电易于发生。 电晕放电在工程技术领域中有多种影响。电力系统中的高压及超高压输电线路导线上发生电晕(见图),会引起电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰。进行线路设计时,应选择足够的导线截面积,或采用分裂导线降低导线表面电场的方式,以避免发生电晕。对于高电压电气设备,发生电晕放电会逐渐破坏设备绝缘性能。电晕放电的空间电荷在一定条件下又有提高间隙击穿强度的作用。当线路出现雷电或操作过电压时,因电晕损失而能削弱过电压幅值。利用电晕放电可以进行静电除尘、污水处理、空气净化等。地面上的树木等尖端物体在大地电场作用下的电晕放电是参与大气电平衡的重要环节。海洋表面溅射水滴上出现的电晕放电可促进海洋中有机物的生成,还可能是地球远古大气中生物前合成氨基酸的有效放电形式之一。针对不同应用目的研究,电晕放电是具有重要意义的技术课题。 一种气体自激导电现象.在电压很高曲率较大的带电体附近,由于电场极强,促使表面附近的气体分子雪崩式地发生碰撞电离、引起气体自激导电.它常常发生在高压导线的周围和带电体的尖端附近.电晕放电时,气体的电离和发光仅局限在电极表面附近称之为“电晕层”的大气薄层里.电晕层外电场很弱,气体不发生电离碰撞.当带电体与周围导体间的电压增大时,电晕层会逐步扩大到附近其他导体,过渡到火花放电.电晕放电是一种不完全的火花放电.电晕放电是高压输电线上漏电的主要原因,应设法防止.利用电晕放电可使导体上积累的电荷逐渐消失,这就是避雷针泄放电荷的原理. 离子导电 导体中主要载流子为离子的导电过程.例如电解质导电,在电解质溶液中存在能参与导电的正、负离子.在没有外电场时,离子作杂乱无章的热运动,不显示出宏观电流.外加电场后,正离子沿电场方向、负离子逆着电场方向,分别发生“漂移”运动,形成宏观电流.电解液的导电性是单纯的离子导电性.在电离气体(如日光灯中的汞蒸气)中,离子参与导电,但游离的自由电子也参与导电,由于电子的质量远小于离子,在电场中的漂移速度较大,所以…更多 电晕放电”;在工具书中的解释 1、当曲率较大的导体电极 (即尖端) 远离其他导体时,电极附近形成的强电场将促使气体分子产生电离,并引起气体的放电和发光,这种现象就是电晕放电。这时,如果在黑暗中观察导体电极,就会发现其周围笼罩着一层微光,并伴随着咝咝声和轻微的霹雳声。 电晕放电”;在学术文献中的解释

输电线路设计计算公式集1~3章

导线截面的选择 1、按经济电流密度选择 线路的投资总费用Z1 Z1 =(F0+αΑ)L 式中:F0—与导线截面无关的线路单位长费用; α—与导线截面相关的线路单位长度单位截面的费用; Α—导线的截面积; L—线路长度。 线路的年运行费用包括折旧费,检修维护费和管理费等,可用百分比 b 表示为 Z 2=bZ 1=b(F 0+aA)L 线路的年电能损耗费用(不考虑电晕损失): Z 3=3I 2max Ci A PL 式中i —最大负荷损耗小时数。可依据最大负荷利用小时数和功率因数 I max —线路输送的最大电流 C —单位电价 P —导线的电阻率 若投资回收年限为 n 得到导线的经济截面A n A m =I max ) 1(3nb a nPCi + 经济电流密度J n Jn= n A I max =nPCi nb a 3) 1(+ An=n J I max 我国的经济电流密度可以按表查取。

2、按电压损耗校验 在不考虑线路电压损耗的横分量时,线路电压、输送功率、功率因数、电压损耗百分数、导线电阻率以及线路长度与导线截面的关系,可用下式表示 )(01 2?δtg X R U L P m += 式中:δ—线路允许的电压损耗百分比; P m —线路输送的最大功率,MW ; U i —线路额定电压KV L —线路长度m ; R —单位长度导线电阻,Ω/m ; X 0—单位长度线咱电抗,Ω/m ,可取0.4×10-3 Ω/m ; tg ?—负荷功率因数角的正切。 3、按导线允许电流校验 (1)按导线的允许最大工作电流校验 导线的允许最大工作电流为 Im= 1 0) R t t F -(β 其中 R1=[] A P t t 0 0)(21-+ 上二式中a —导线的电阻温度系数 t —导线的允许正常发热最高温度。我国钢芯铝绞线一般采用+70℃,大跨越可采用+90℃;钢绞线的允许温度一般采用+125℃; t 0—周围介质温度,应采用最高气温月的最高平均气温,并考虑太阳辐射的影响; β—导线的散热系数; F —单位长度导线的散热面积,F=md ; R 1—温度t 时单位长度导线的电阻; P 0—温度t 0时导线的电阻率; A —导线的截面积 d —导线的直径; (2)按短路电流校验

分裂导线优点

一、使用分裂导线可提高线路的输电能力 因为与单根导线相比,分裂导线能使输电线的电感减小、电容增大,使其对交流电的波阻抗减小,提高线路的输电能力.经研究表明:当每相导线的截面恒定时,从单根导线过渡到分裂导线,线路的输送能力随之增加,每相分裂为两根导线时增加21%,分裂为三根时增加33%. 二、限制电晕的产生及其带来的相关危害 由于超高压输电线的周围会产生很强的电场,而架空导线的主要绝缘介质是空气.因此当导线表面的电场强度达到一定数值时,该处的空气可能被电离成导体而发生放电现象.夜间有时可以看到高压线周围笼罩着一层绿色的光晕(电晕),其实质是在高压线路中的一种尖端放电现象.电晕的出现会消耗电功率和电能,引起电晕损耗. 电晕的产生除了损耗输电功率外,还会产生电磁辐射,造成对无线电台、导航设备及电视的干扰,会显著地影响电磁环境的正常状态.有时还会产生使人感到烦躁不安的电晕噪声.此外,电晕还将使导线表面产生电腐蚀,降低输电线的使用寿命.因此,在设计和运行超高压输电线路时,应尽量避免电晕的产生.由于电晕的产生主要取决于导线表面的电场强度的大小,而在相同的工作电压下,导线表面的电场强度大小与其截面有关;当导线的截面愈大,其表面的场强愈小,反之则愈大.可见增大导线的截面是一种解决思路.但对于超高压线路来说,单纯依靠增大导线截面的办法来限制电晕的产生是不经济的,需另辟蹊径.经研究发现:若采用分裂导线,可显著地降低导线表面的场强.在减缓电场强度上,分裂导线可以达到和分裂导线一样粗细的单导线同样的效果.可见分裂导线相当于增大了每相导线的直径,可限制电晕的产生及带来的相关危害. 三、使用分裂导线能提高输电的经济效益 采用分裂导线技术不仅能有效地减小电晕损耗,而且在电晕条件相同的电场强度下,分裂导线可允许在超高压输电线上采用更小截面的导线,所以采用分裂导线会降低输电成本.在许多国家进行的运行经济比较的结论中,都做出了关于超高压远距离输电线路采用分裂导线更经济合理的结论.如在瑞典,把导线分裂成两根的输电成本要比不分裂的低2%~

电网电能损耗计算

电网电能损耗计算 3.1 高压电网电能损耗计算 3.1.1 高压电网系指35kV及以上的高压网络。35kV及以上电网的电能损耗计算分为:线路导线中的电阻损耗、变压器的铁心损耗、变压器的绕组损耗等。110kV以上电网除此三部分外,还应计及线路电晕损耗和绝缘子的泄漏损耗。 3.1.2 35kV及以上电压的线路,导线型号差别较小,线路条数及引出分支较少,关口计量完整,因此可按线路的接线情况逐条进行线损计算。 3.1.3 当网络较复杂、具有环网且关口计量不完善时,可将各节点有功、无功出力和负荷分开,分别排列成导纳矩阵方程进行P—Q分解计算。各节点有功、无功负荷的输入方法可按下述方法进行: 有实测资料时,可直接输入各节点代表日24h有功、无功实际负荷值;当资料有限时也可用节点等效功率法,由各节点代表日全天的有功电量和无功电量求出各节点的平均有功和无功负荷,用负荷曲线形状系数(等效系数)K对其进行修正,考虑并接电源的有功、无功出力后作为输入各节点的有功和无功负荷有效值。 3.1.4 小水电网各节点变压器固定的有功、无功空载损耗应视为各节点的有功、无功负荷参与计算,具体计算中可将各节点有功、

无功空载损耗分别计人各节点代表日24h有功、无功负荷中,或者在计算中先不计人变压器有功、无功空载损耗,计算结束后,再将其加入到整个小水电网的损耗中去。 3.2 配电网电能损耗计算 3.2.1 配电网节点多、分支线多、多数元件不能测录运行数据,以及并接有小水电站,计算复杂,所以应根据需要进行适当简化。简化内容为: (1)各节点负荷曲线的形状及功率因数与供电电源即变电所出线与发电厂出线负荷之和的形状与功率因数相同; (2)配电网沿线的电压损失对电能损耗的影响可略去不计; (3)配电网各线段的电阻可以不作温度校正; (4)具体计算中采用平均电流法。 3.2.2 根据发电厂及变电所出线负荷和电压资料,分别计算发电厂及变电所出线代表日平均电压和平均电流。 Upj(0)=1/24 Ut (kV) (3.2.2-1) Ipj(0) = (A) (3.2.2-2) 式中Upj(0)——发电厂或变电所出线代表日平均电压,kV; Ut——代表日‘小时的正点电压,kV; Ipj(0)——发电厂及变电所出线代表日平均电流,A; Ap(0)——发电厂及变电所出线代表日有功电量,kW·h; Aq(0)——发电厂及变电所出线代表日无功电量,kvar·h。 3.2.3 根据线路供电负荷曲线及代表日供电有功电量确定线路负

分裂导线的作用

分裂导线的作用.txt老公如果你只能在活一天,我愿用我的生命来延续你的生命,你要快乐的生活在提出分手的时候请不要说还爱我。分裂导线 分裂导线 bundled conductor 超高压输电线路为抑制电晕放电和减少线路电抗所采取的一种导线架设方式。即每相导线由几根直径较小的分导线组成,各分导线间隔一定距离并按对称多角形排列。超高压输电线路的分裂导线数一般取3~4根。 分裂导线一般是将每相导线用2-4根截面较小的导线组成,分导线间相距0.3-0.5米,可以起到相当于增大导线直径的作用,比总截面相同的大导线,不容易产生电晕,送电能力还高一些。分裂导线主要有应用于330千伏及以上电压的线路上。我国330千伏线路采用双分裂导线,即将架设的500千伏线路将采用分裂导线 有条件可看电气设计手册一部分P378页 分裂导线 bundled conductor 超高压输电线路为 线间隔一定距离并按对称多角形排列。超高压输电线路的分裂导线数一般取3~4根。 分裂导线一般是将每相导线用2-4根截面较小的导线组成,分导线间相距0.3-0.5米,可以起到相当于增大导线直径的作用,比总截面相同的大导线,不容易产生电晕,送电能力还高一些。分裂导线主要有应用于330千伏及以上电压的线路上。我国330千伏线路采用双分裂导线,即将架设的500千伏线路将采用分裂导线。 我国从90 年代初开始着手研制,并于1992 年研制成功,获得了国家专利,现已批量生产,并在部分地区应用。低压绝缘分裂导线(以下简称分裂导线) ,不同于常规导线,它是由三根或四根单芯导线经过某种工艺制造在一起的一种可分裂的导线,或者称导线束,这种分裂导线不仅仅是形式上与常规导线不同,由于分裂导线可使导线周围磁场分布改变,从而等效地增大了导线半径,减小了导线电抗;同时也改变了导线周围的电场分布,使导线的电纳也相应增大。分裂导线与常规导线相比有明显的优势,将分裂导线应用于低压配电网,可以减少电压降,有效地提高线路的自然功率因数,从而改善中低压电网的电能质量。 什么是杆塔的水平档距?什么是杆塔的垂直档距? 答:杆塔两侧档距的平均值称为该基杆塔的水平档距。 杆塔两侧档距中导线弧垂最低点间的水平距离称为该基杆塔的垂直档距。 OPGW光缆,Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire(也称光纤复合架空地线)。 把光纤放置在架空高压输电线的地线中,用以构成输电线路上的光纤通信网,这种结构形式兼具地线与通信双重功能,一般称作OPGW光缆。 由于光纤具有抗电磁干扰、自重轻等特点,它可以安装在输电线路杆塔顶部而不必考虑最佳架挂位置和电磁腐蚀等问题。因而,OPGW具有较高的可靠性、优越的机械性能、成本也较低等显著特点。这种技术在新敷设或更换现有地线时尤其合适和经济。 光纤是利用纤芯和包层两种材料的折射率大小差异,使光能在光导纤维中传输,这在通信史上成为一次重大革命。光纤光缆质量轻、体积小,已被电力系统采用,在变电站与中心高度所之间传送调度电话、远动信号、继电保护、电视图像等信息。为了提高光纤光缆的稳定性和可靠性,国外开发了光缆与送电线的相导线、架空地线以及电力电缆复合为一体的结构。OPGW光缆由于有金属导线包裹,使光缆更为可靠、稳定、牢固,由于架空地线和光缆复合为一体,与使用其他方式的光缆相比,既缩短施工工期又节省施工费用。另外,如果采用铝包

超高压为何要用分裂导线

超高压为何要用分裂导线 打开人教版全日制普通高级中学《物理》课本第二册(必修和选修)第214面插图和第二册(必修)第122面插图或彩色插图9,可以看到:发电站巨型升压变压器的输出端(往往也是超高压输电的起点)每相采用两根并联的导线,并且每隔一定距离,导线间还要装一个间隔棒.这种每相采用两根或两根以上导线的输电线称为分裂导线.又如大亚湾核电站的超高压输电线就是四分裂导线. 那么在超高压输电时,为什么每相要用多根分开的导线?其理由到底是什么呢? 一、使用分裂导线可提高线路的输电能力 因为与单根导线相比,分裂导线能使输电线的电感减小、电容增大,使其对交流电的波阻抗减小,提高线路的输电能力.经研究表明:当每相导线的截面恒定时,从单根导线过渡到分裂导线,线路的输送能力随之增加,每相分裂为两根导线时增加21%,分裂为三根时增加33%. 二、限制电晕的产生及其带来的相关危害 由于超高压输电线的周围会产生很强的电场,而架空导线的主要绝缘介质是空气.因此当导线表面的电场强度达到一定数值时,该处的空气可能被电离成导体而发生放电现象.夜间有时可以看到高压线周围笼罩着一层绿色的光晕(电晕),其实质是在高压线路中的一种尖端放电现象.电晕的出现会消耗电功率和电能,引起电晕损耗. 电晕的产生除了损耗输电功率外,还会产生电磁辐射,造成对无线电台、导航设备及电视的干扰,会显著地影响电磁环境的正常状态.有时还会产生使人感到烦躁不安的电晕噪声.此外,电晕还将使导线表面产生电腐蚀,降低输电线的使用寿命.因此,在设计和运行超高压输电线路时,应尽量避免电晕的产生. 由于电晕的产生主要取决于导线表面的电场强度的大小,而在相同的工作电压下,导线表面的电场强度大小与其截面有关;当导线的截面愈大,其表面的场强愈小,反之则愈大.可见增大导线的截面是一种解决思路.但对于超高压线路来说,单纯依*增大导线截面的办法来限制电晕的产生是不经济的,需另辟蹊径.经研究发现:若采用分裂导线,可显著地降低导线表面的场强.在减缓电场强度上,分裂导线可以达到和分裂导线一样粗细的单导线同样的效果.可见分裂导线相当于增大了每相导线的直径,可限制电晕的产生及带来的相关危害. 三、使用分裂导线能提高输电的经济效益 采用分裂导线技术不仅能有效地减小电晕损耗,而且在电晕条件相同的电场强度

高压送电线路电晕损失的分析

高压送电线路电晕损失的分析 陈涛 (开平市翰联电力设计有限公司 广东开平 529300) 摘 要:电晕损失特别是年平均电晕损失和最大的电晕损失,对于线路设计的经济指标有着 重要的意义,现将某试验段220千伏导线的表面电场强度和电晕损失计算分析如下。 关键词:电晕损失 放电 分析 估算 在110kV 以上的变电所和线路上,时常能听到“陛哩”的放电声和淡蓝色的光环,这就是电晕。 电晕是极不均匀电场中所特有的电子崩——流注形式的稳定放电。电晕放电将电能转换成其他能量而消耗掉电能。 1 电晕产生及危害 电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均匀的电场,在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值时,由于空气游离就会发生放电,形成电晕。因为在电晕的外围电场很弱,不发生碰撞游离,电晕外围带电粒子基本都是电离子,这些离子便形成了电晕放电电流。简单地说,曲率半径小的导体电极对空气放电,便产生了电晕。 电力系统中的高压及超高压输电线路导线上发生电晕,会引起电晕功率损失、无线电干扰、电视干扰以及噪声干扰。对于高电压电气设备,发生电晕放电会逐渐破坏设备绝缘性能。另外电晕放电现象还会使空气中的气体发生电化学反应,产生一些腐蚀性的气体,造成线路的腐蚀。发出可闻噪声有时会超过环境规定的值。但是电力系统中的电晕现象也可以有效的降低雷电冲击波对电力系统的损坏,对操作过电压也有一定得限制作用。 2 电晕损失的分析 当导线表面的电场强度超过空气击穿强度时,靠近导线表面的空气被击穿,就将电能转换成热、光、可听噪声和无线电干扰等形式释放,这种能量损失就是高压送电线路的电晕损失。 根据测试数据发现,超高压线路的电晕损失的变动范围很大,主要是跟气象条件有关,在天气好时每公里几千瓦,在最恶劣的天气时可达每公里几百千瓦。年平均电晕损失只是电阻损失的一小部分,但是恶劣天气最大的电晕损失对电力用户的用电需要和电力系统备用容量有较大的影响,必须要发出足够的电力满足此尖峰电晕损失的需要。 对于电晕损失的计算,人们通过多年的实验及研究,对试验和现场的数据的统计分析,以公式表达了电晕的规律。但是,由于电晕损失是导线几何尺寸、导线电场强度、电压和线路所处地区的气象条件的函数,十分复杂,电晕损失的变化极大,计算电晕损失的准确度不是很高,但仍可以用作选择导线截面的比较计算。 2.1 导线表面电场强度计算 由于导线周围一定空间电场强度足够大时,就引起气体分子游离,以及产生的带电粒子随着电压正负变化而往返运动,导致能量损失。 在这里就目前的220千伏工程设计中采用的组合方式,在不同运行方式下的导线表面最大工作电场强度计算,计算结果如图1至图2,都用()M E f H 曲线表示,H 为导线对地高度(米)。计算采用线电压242千伏。

线路电压损失计算实例

电压损失计算实例 例一、负荷为80KW大约离变压器距离为900米,我想用3×70+2×35铜芯电缆是否可行?压降能否承受? 最佳答案 80负荷,电流约160A,70平方铜电缆,载流量没问题 电压降的线损耗需要校核: 电压降=1.75/70*1.08*160*1.732*900/100=67V 线损=1.75/70*1.08*160*160*3*900/100000=18.6KW 未端电压只有380-67=313V 线损率=18.6/80=24% 313V的电压根本不能用,24%的损耗也实在是太高 假如将电缆加粗到3*240+120,未端电压360V,损耗5.4KW。勉强能用。但3*240+120的铜电缆,延伸900米,造价实在太高。5.4KW的损耗也不低,每天工作8小时,一年就得损耗你1.5万度电。不如另买个100KVA 变压器,要经济实惠的多 例二、电机功率45KW,电压380V,距离1500米,应该选择多大线径的铝电缆。 最佳答案 电机功率45KW,查表,额定电流约85A,功率因数约0.88。其安公里数为85×1.5=127.5Akm

铝芯电缆,如果按允许的电压损失为7%,则每安公里的电压损失为7%/127.5Akm=0.055%/Akm,查表,应选150mm^2的电缆两条并列敷设(并联)。 由于传输的功率较大,距离又比较远,故需要很大截面的电缆。高压供电比较合适。 如果采用钢芯铝绞线,会需要更大的截面积,因为架空线路,导线之间的距离大,导线的感抗增大,使得线路的电压降增大。 试取LGJ-150,按公式△ U=√3IL(Rl’cosφ+Xl’sinφ)/Ue*100%=√3×85×1.5(0.21×0.88+0.2 9×0.475)/380×100%=71.2/380×100%=18.8%。 上式中,Rl’为导线的电阻Ω/km,Xl’为感抗Ω/km。 如果选LGJ-185,Rl’=0.17Ω/km,Xl’=0.282Ω/km,得:△ U=62.6/380×100%=16.5%。 显然,用两条LGJ-185并列,还难以满足电压损失<7%。 由于传输的功率大、距离远,如能采用高压供电会好。 其他回答共 3 条 1、1500米的距离,根本不能用380V低压供电。 如果一定要用,需250平方以上的铝电缆 核算一下电压降:2.9/250*1.08*15*90*1.732=30V 未端电压只有350V 线路损耗:2.9/250*1.08*15*90*90*3/1000=4.5KW 损耗率10%

高压输电线路为什么要分裂

那么在超高压输电时,为什么每相要用多根分开的导线?其理由到底是什么呢? 一、使用分裂导线可提高线路的输电能力 因为与单根导线相比,分裂导线能使输电线的电感减小、电容增大,使其对交流电的波阻抗减小,提高线路的输电能力.经研究表明:当每相导线的截面恒定时,从单根导线过渡到分裂导线,线路的输送能力随之增加,每相分裂为两根导线时增加21%,分裂为三根时增加33%. 二、限制电晕的产生及其带来的相关危害 由于超高压输电线的周围会产生很强的电场,而架空导线的主要绝缘介质是空气.因此当导线表面的电场强度达到一定数值时,该处的空气可能被电离成导体而发生放电现象.夜间有时可以看到高压线周围笼罩着一层绿色的光晕(电晕),其实质是在高压线路中的一种尖端放电现象.电晕的出现会消耗电功率和电能,引起电晕损耗. 电晕的产生除了损耗输电功率外,还会产生电磁辐射,造成对无线电台、导航设备及电视的干扰,会显著地影响电磁环境的正常状态.有时还会产生使人感到烦躁不安的电晕噪声.此外,电晕还将使导线表面产生电腐蚀,降低输电线的使用寿命.因此,在设计和运行超高压输电线路时,应尽量避免电晕的产生. 由于电晕的产生主要取决于导线表面的电场强度的大小,而在相同的工作电压下,导线表面的电场强度大小与其截面有关;当导线的截面愈大,其表面的场强愈小,反之则愈大.可见增大导线的截面是一种解决思路.但对于超高压线路来说,单纯依靠增大导线截面的办法来限制电晕的产生是不经济的,需另辟蹊径.经研究发现:若采用分裂导线,可显著地降低导线表面的场强.在减缓电场强度上,分裂导线可以达到和分裂导线一样粗细的单导线同样的效果.可见分裂导线相当于增大了每相导线的直径,可限制电晕的产生及带来的相关危害. 三、使用分裂导线能提高输电的经济效益 采用分裂导线技术不仅能有效地减小电晕损耗,而且在电晕条件相同的电场强度下,分裂导线可允许在超高压输电线上采用更小截面的导线,所以采用分裂导线会降低输电成本.在许多国家进行的运行经济比较的结论中,都做出了关于超高压远距离输电线路采用分裂导线更经济合理的结论.如在瑞典,把导线分裂成两根的输电成本要比不分裂的低2%~14%. 四、提高超高压输电线路的可靠性 超高压输电线路的稳定性要求很高,而它所经过地区的地表条件和气候往往很复杂.如果采用单根导线,若它某处存在缺陷,引起问题的几率较大.相反,多根导线在同一位置都出现缺陷的可能性很小,所以应用分裂导线可以提高线路的稳定性. 综上所述,在超高压输电中采用分裂导线的确有很多优点,所以这一技术已被我国和其他国家广泛采用.

导线的起晕电压影响因素

2.电晕是否属于局部放电?导线的起晕电压与哪些因素有关?在大气条件变化时应如何校正? 答:不是,电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均匀的电场,在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值时,由于空气游离就会发生放电,伴随着电离而存在的复合与反激励,辐射出大量的光子,使得在黑暗中可以看到该处附近空间有蓝色的晕光,形成电晕。因为在电晕的外电晕棒围电场很弱,不发生碰撞游离,电晕外围带电粒子基本都是电离子,这些离子便形成了电晕放电电流。简单地说,曲率半径小的导体电极对空气放电,便产生了电晕。 导线的起晕电压影响因素: (1)在气压与绝对湿度一定的情况下,单纯改变气温对起晕电压的影响很小;(2)气压对起晕电压的影响随绝对湿度的增加而减小; (3)在低湿度区,起晕电压随绝对湿度的增加缓慢上升,在高湿度区则会下降。(4)与海拔高度有关.海拔越高,空气越稀薄,则起晕放电电压越低。 (5)起始电晕电压随电极的几何形状而变化。电晕电极导线愈细、表面愈粗糙,则起晕电压越低。 (6)气体组成成分决定着电荷载体的种类,不同种类气体离子在电场中的迁移率亦不同,导致电晕放电时伏安特性的差异。 (7)气体温度和压力的改变影响气体的密度,当气体密度增大时,起晕电压增高。 (8)对于分裂导线,线路电晕总是从子导线外侧开始起晕,其次才是子导线内侧起晕,分裂间距的增加时导线内侧电场强度受其影响有所增大,因此子导线平均最大电晕起始电压得以减小。 (9)电晕起始电压随子导线半径增加呈线性增大趋势,在施加电压一定时,由于子导线半径的增加,子导线表面的空间电场将减小,半径较大的导线不容易起晕。 (10)外层铝线数的增加使得绞线表面粗糙系数增大,绞线表面逐渐近似于光滑导线,线路电晕起始电场不断减小趋近于光滑导线对应的电晕起始电场,而电晕

输电线路设计计算公式集1~3章(DOC)

导线截面的选择 1、按经济电流密度选择 线路的投资总费用Z1 Z1 =(F0+αΑ)L 式中:F0—与导线截面无关的线路单位长费用; α—与导线截面相关的线路单位长度单位截面的费用; Α—导线的截面积; L—线路长度。 线路的年运行费用包括折旧费,检修维护费和管理费等,可用百分比 b 表示为 Z 2=bZ 1=b(F 0+aA)L 线路的年电能损耗费用(不考虑电晕损失): Z 3=3I 2max Ci A PL 式中i —最大负荷损耗小时数。可依据最大负荷利用小时数和功率因数 I max —线路输送的最大电流 C —单位电价 P —导线的电阻率 若投资回收年限为 n 得到导线的经济截面A n A m =I max ) 1(3nb a nPCi + 经济电流密度J n Jn= n A I m ax =nPCi nb a 3)1(+ An= n J I m ax 我国的经济电流密度可以按表查取。

2、按电压损耗校验 在不考虑线路电压损耗的横分量时,线路电压、输送功率、功率因数、电压损耗百分数、导线电阻率以及线路长度与导线截面的关系,可用下式表示 )(01 2?δtg X R U L P m += 式中:δ—线路允许的电压损耗百分比; P m —线路输送的最大功率,MW ; U i —线路额定电压KV L —线路长度m ; R —单位长度导线电阻,Ω/m ; X 0—单位长度线咱电抗,Ω/m ,可取0.4×10-3 Ω/m ; tg ?—负荷功率因数角的正切。 3、按导线允许电流校验 (1)按导线的允许最大工作电流校验 导线的允许最大工作电流为 Im= 1 0) R t t F -(β 其中 R1=[] A P t t 0 0)(21-+ 上二式中a —导线的电阻温度系数 t —导线的允许正常发热最高温度。我国钢芯铝绞线一般采用+70℃,大跨越可采用+90℃;钢绞线的允许温度一般采用+125℃; t 0—周围介质温度,应采用最高气温月的最高平均气温,并考虑太阳辐射的影响; β—导线的散热系数; F —单位长度导线的散热面积,F=md ; R 1—温度t 时单位长度导线的电阻; P 0—温度t 0时导线的电阻率; A —导线的截面积 d —导线的直径; (2)按短路电流校验

(标准)架空输电线路电气参数计算

架空输电线路电气参数计算

一、提资参数表格式

二、线路参数的计算: 1.3倍。 导线的直流电阻可在导线产品样本中查到。 当线路的相导线为两分裂导线时,相当于两根导线并联,则其电阻应除以2。多分裂导线以此类推。 1)单回路单导线的正序电抗: X1=0.0029f lg(d m/r e) Ω/km 式中f-频率(Hz); d m-相导线间的几何均距,(m); dm=3√(d ab d bc d ca) d ab d bc d ca -分别为三相导线间的距离,(m); r e-导线的有效半径,(m); r e≈0.779r

r-导线的半径,(m)。 2)单回路相分裂导线的正序电抗: X1=0.0029f lg(d m/R e) Ω/km 式中f-频率(Hz); d m-相导线间的几何均距,(m); dm=3√(d ab d bc d ca) d ab d bc d ca -分别为三相导线间的距离,(m); R e-相分裂导线的有效半径,(m); n=2 R e=(r e S)1/2 n=4 R e=1.091(r e S3)1/4 n=6 R e=1.349(r e S5)1/6 S-分裂间距,(m)。

3)双回路线路的正序电抗: X1=0.0029f lg (d m/R e) Ω/km 式中f-频率(Hz); d m-相导线间的几何均距,(m); a 。c′。 dm=12√(d ab d ac d a b′d ac′‵d ba d bc d ba′d bc′d ca d cb d ca′d cb′) b 。b′。 d ab d bc ……分别为三相双回路导线间的轮换距离,(m); c 。a′。 R e-相分裂导线的有效半径,(m); R e=6√(r e3 d aa′d bb′d cc′) 国内常用导线的线路正序电抗查《电力工程高压送电线路设计手册》第二版 P18~P19 查表时注意:1)弄清计算线路有代表性的塔型(用得多的塔型),或有两种塔型时,用加权平均计算出线路的几何均距。2)区别计算单回路与双回路的几何均距。

电晕及分裂导线

电晕 发电机内易产生电晕的部位 产生发电机电晕的因素 电晕的危害 英文为(electronic) corona 在110kV以上的变电所和线路上,时常能听到“陛哩”的放电声和淡蓝色的光环,这就是电晕。电晕是极不均匀电场中所特有的电子崩——流注形式的稳定放电。 长期以来,电晕被默认是“永不消失的”,电晕真的永不消失吗? 电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均匀的电场,在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值时,由于空气游离就会发生放电,形成电晕。因为在电晕的外围电场很弱,不发生碰撞游离,电晕外围带电粒子基本都是电离子,这些离子便形成了电晕放电电流。简单地说,曲率半径小的导体电极对空气放电,便产生了电晕。 高压电机定子绕组在通风槽口及直线出槽口处、绕组端部电场集中,当局部位置场强达到一定数值时,气体发生局部电离,在电离处出现蓝色荧光,这即是电晕现象。电晕产生热效应和臭氧、氦的氧化物,使线圈内局部温度升高,导致胶粘剂变质、碳化,股线绝缘和云母变白,进而使股线松散、短路,绝缘老化。 --- 高压电机定于线困在通风槽口及出槽口处,其绝缘表面的电场分布是极不均匀的。当局部场强达到一定数值时,气体发生局部游离,在电窝处出现蓝色晕光,产生电晕。电晕的发生伴随着热、奥、氧、氮的氧化物的产生,这些对电机绝缘都是极其有害的。另外由于热固性绝缘表面与槽壁接触不良或不稳定时,在电磁振动的作用下,将引起槽内间隙火花放电。这种火花放电造成的局部温升将使绝缘表面受到严重侵蚀。这一切都将对电机绝缘造成极大的损害。 为了有效的消除这种电晕现象,正确地确定防晕结构参数和选用良好的防晕材料是十分重要的。

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