《特高压输电线路直流融冰关键技术及装备》
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中图分类: | TM726.1 |
完成/联系人 | 李波 谭艳军 朱思国 周秀冬 李善成 尹健 |
来源省份: | 湖南 |
完成单位: | 国网湖南省电力公司防灾减灾中心 山东泰开隔离开关有限公司 国网北京经济技术研究院 |
所属部门: | 湖南省电力公司 |
科研日期: | 2016 |
研究行业: | 土木工程建筑 |
研究主题: | 特高压输电线路,直流融冰装备,拓扑结构, |
联系地址: | 湖南省长沙市雨花区韶山路062号第012栋 |
传媒
特高压线路是电网骨干生命线,输送距离长,极易发生严重覆冰而倒塔断线,引起大面积停电,严重威胁正常供电和社会稳定。2013年冬季,特高压锦苏线发生倒塔断线冰灾事故,给江苏电网造成重大冲击。国内外对500kV及以下线路融冰技术开展了研究,湖南电力公司取得重大突破,获国家科技进步一等奖。但近几年特高压电网发展迅猛,现有技术无法适用特高压线路融冰。特高压线路直流融冰电流大、谐波大,装置研制非常困难;现有隔离开关最大电流仅6300A,无法满足特高压融冰需求,通流10000A以上特高压融冰隔离开关参数设计极其困难;暂无特高压直流线路利用自身直流系统开展阻冰,其要求非常苛刻;国内外现有融冰试验不能直接线性外推至特高压导线,其融冰试验平台受子导线覆冰受力大小检测调节、环境参数控制等影响,设计极其复杂。国内外特高压线路融冰技术研究处于空白,在国网公司重大科技项目支持下,项目攻克了特高压线路直流融冰核心技术,取得了多项国内外首创发明成果,技术独特,创造性突出。发明了特高压线路直流融冰装置。首次提出双24脉波整流电路直接并联的拓扑结构;发明基于并联阻抗的融冰感应电压抑制方法;开发场路结合和不同磁密的双器身均流技术;研制低谐波的大容量24脉波整流变压器;发明世界首套特高压直流融冰装置,输出电流达12000A,居世界首位,电流不平衡率小于5%,谐波小于1%,解决了特高压线路融冰装置电流大、谐波大、发热严重的国际难题。发明了特高压融冰专用隔离开关。开发三柱水平双断口新结构;研制“拨叉滑动式”主导电管翻转装置;创建特高压融冰隔离开关温度、应力分析模型;优化大电流下温升和力学仿真计算方法;发明世界上电流最大的特高压融冰专用隔离开关,额定电流达12000A,解决了特高压线路大电流融冰接入的关键问题。发明了特高压直流线路双换流器并联、功率异向传输的阻冰新方法。发明基于现有主回路的本极双换流器并联阻冰拓扑结构;开发双极输送反向功率的阻冰模式;建立基于RTDS的阻冰方式闭环仿真模型;提出阻冰方式下的故障闭锁策略,解决了特高压直流线路利用自身系统可靠、高效阻冰的重点难题。发明了特高压线路多分裂大截面导线融冰试验平台。发明特高压融冰试验平台;建立特高压大截面导线的融冰电流计算模型;首次揭示融冰电流与融冰时间的特性关系,解决了特高压线路融冰装置参数选取的关键难点。通过权威机构检测,技术成熟,已实现产业化。在特高压复奉线、锦苏线和宾金线上实际应用,成功应对雨雪冰冻灾害,防止倒塔断线事故,保障大电网安全稳定运行。性价比优越,填补国内外特高压融冰装置空白,促进融冰装备产业升级。新增销售额2.28亿元,利润3286万元,节约特高压线路走廊建设用地,取得重大社会、经济、生态效益,随着特高压电网的不断建设,重冰区特高压线路越来越多,项目成果发展前景广阔。授权发明专利7项,发表SCI/EI论文8篇,被院士、专家鉴定为国际领先水平,引领特高压电网防冰技术跨越式发展。
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