Documento sobre tecnología de transmisión UHV 2017

La transmisión UHV DC tiene muchas ventajas, como larga distancia de transmisión, gran capacidad, control flexible, despacho conveniente, bajas pérdidas y menor ocupación de los corredores de transmisión. Estas ventajas proporcionan energía favorable para el rápido desarrollo de diversos campos. en nuestro país. El siguiente es el documento sobre tecnología de transmisión UHV que compilé en 2017. Espero que pueda obtener información de él. Documento sobre tecnología de transmisión UHV 2017, Parte 1

Análisis de tecnologías clave de líneas de transmisión UHV

Resumen: Se estudian principalmente los tres puntos clave en las líneas de transmisión UHV, a saber, el efecto corona, la sobretensión y el campo electromagnético. Para satisfacer las necesidades de operación de la red eléctrica, las líneas de transmisión UHV también deben considerar muchas cuestiones ecológicas, de seguridad y de impacto. Al estudiar estos temas y aprovechar la experiencia avanzada, este artículo analiza cómo resolver estos problemas en el diseño y construcción de líneas de transmisión UHV.

Palabras clave: UHV; líneas de transmisión; corona; sobretensión

Número de clasificación CLC: TM714.2 Código de identificación del documento: A Número de artículo:

0 Introducción Debido a El hecho de que la energía eléctrica no se puede almacenar a gran escala, la producción, transmisión y uso de la energía eléctrica deben completarse al mismo tiempo, lo que determina la importancia del transporte de energía eléctrica. Siguiendo la ley de Ohm, para reducir las pérdidas durante el proceso de transmisión, por un lado, se reduce la resistencia y, por otro, se aumenta el voltaje. Debido al desequilibrio entre la distribución de recursos y el desarrollo económico de mi país, el desarrollo de la red eléctrica de mi país ha obligado a la transmisión de energía a larga distancia a gran escala. Por lo tanto, la transmisión UHV se ha convertido en una opción inevitable para el desarrollo de la red eléctrica de mi país. 1]. Este artículo toma las líneas de transmisión UHV como objeto de análisis e investigación e introduce las tecnologías clave en la transmisión UHV.

1 Problemas con la transmisión de energía UHV

En mi país, la transmisión de energía UHV se refiere a proyectos y tecnologías de transmisión de CA de 1000 kV y CC de ~800 kV. La transmisión de energía de voltaje ultra alto fue desarrollada para satisfacer las necesidades de transmisión de energía de larga distancia y de gran capacidad. Su base técnica es la tecnología de transmisión de energía de voltaje ultra alto madura y aplicada. Con base en la experiencia en operación y diseño de transmisión de voltaje ultra alto, la ingeniería y la tecnología UHV que se han aplicado hasta ahora, la aplicación y el desarrollo de alto voltaje deben estudiar en profundidad y resolver tres cuestiones clave, a saber, el efecto corona, los requisitos de aislamiento, Campo electromagnético y su impacto [2 -4].

1) Problema de corona. En caso de mal tiempo, cuando la intensidad del campo eléctrico en la superficie de los cables UHV excede el valor crítico, las moléculas de aire circundantes se ionizarán para formar partículas con carga positiva y negativa. El proceso de colisión y recombinación de iones producirá fotones y descarga de corona. . Los peligros de la descarga de corona incluyen pérdida de energía, ruido e interferencia de señal. Debido al mayor nivel de voltaje, el fenómeno de corona de las líneas UHV es más grave que el de las líneas de voltaje ultra alto. Por lo tanto, la cantidad de cables, la estructura de los cables, etc. deben seleccionarse razonablemente para minimizar el impacto de la descarga de corona.

2) Problema de campo electromagnético. Las líneas de transmisión de energía generan campos eléctricos y magnéticos de frecuencia eléctrica a su alrededor y en el suelo. Debido al alto voltaje y la gran corriente, el impacto del campo electromagnético de las líneas de transmisión UHV se ha convertido en un tema clave de preocupación pública, especialmente el impacto en los edificios circundantes y en la producción y la vida de las personas.

3) Problema de sobretensión. Los problemas de sobretensión se refieren a la sobretensión inducida causada por rayos, la sobretensión directa de un rayo y la sobretensión causada por diversas operaciones. Los fenómenos de diversas sobretensiones en las redes eléctricas de UHV son similares a los de las redes eléctricas de UHV, pero sus características son bastante diferentes. La sobretensión en la red eléctrica UHV determinará el nivel de aislamiento y el diseño del sistema de aislamiento, lo que afectará directamente el costo de construcción y la confiabilidad de la operación.

2. Principales conclusiones de la investigación sobre redes eléctricas UHV

A partir de una investigación en profundidad sobre tres cuestiones clave, se ha obtenido un gran número de conclusiones, principalmente en los siguientes aspectos.

1) Sobre la base de mejorar la capacidad de transmisión y reducir la impedancia de la línea, cómo reducir el ruido audible y cumplir con los requisitos ambientales se ha convertido en un factor clave que debe considerarse en el diseño de líneas UHV. El diseño de la línea debe realizarse de acuerdo con los estándares de ruido audible, el nivel de interferencia a las señales (señales de radio y televisión) debe ser satisfactorio y las pérdidas de potencia de corona deben minimizarse.

2) La sobretensión de frecuencia industrial y la sobretensión de funcionamiento se han convertido en la clave para seleccionar y diseñar el sistema de aislamiento. Por lo tanto, cómo limitar la sobretensión de frecuencia eléctrica se ha convertido en un tema importante en la transmisión UHV. Mediante reactores en paralelo, pararrayos, resistencias de apertura y cierre, segmentación de líneas y otros métodos, se puede limitar el nivel de sobretensión operativa.

3) La intensidad del campo eléctrico de frecuencia eléctrica terrestre debajo de las líneas de transmisión UHV y en el borde de los corredores de línea se puede diseñar para que esté al mismo nivel que las líneas de transmisión UHV diseñadas de acuerdo con los estándares de ruido audible. a La intensidad del campo eléctrico de las líneas de ultra alto voltaje es similar y su impacto ambiental también está al mismo nivel que el de las líneas de ultra alto voltaje. Por lo tanto, la cuestión de los campos electromagnéticos ya no es crítica en el diseño de líneas, sino que se deben considerar los efectos adversos ecológicos y la aceptación pública.

3 tecnologías clave de las líneas de transmisión UHV

Para resolver los importantes problemas existentes en la red eléctrica UHV, la red eléctrica UHV se ha construido y operado en base a una gran cantidad de Investigación y experimentos durante la operación, algunos problemas se resolvieron aún más y se convirtieron en la clave para el funcionamiento de la red eléctrica UHV. Ahora analizaremos los problemas clave en la línea de transmisión.

3.1 Corona y su solución El ruido audible, la interferencia de la señal de radio y la pérdida de corona en el problema de la corona están estrechamente relacionados con la intensidad del campo eléctrico en la superficie de la línea. El voltaje de las líneas de transmisión UHV es alto y la carga en los cables es grande, por lo que la intensidad del campo superficial también es grande. Para controlar la intensidad del campo superficial de los cables, las líneas de transmisión UHV tienen más divisiones de cables y el diámetro. de los subcables es mucho más grande que el de las líneas UHV. En las condiciones determinadas por las condiciones de funcionamiento, los factores clave que afectan la intensidad del campo en la superficie del conductor son la estructura de la línea y las condiciones climáticas. La estructura de la línea incluye la estructura del conductor, el número de división, el diámetro del subconductor, la distancia y la intensidad del campo polar. La influencia del clima en la intensidad del campo superficial es muy compleja y generalmente requiere investigación experimental. En cuanto al ruido audible, según los estándares nacionales de ruido, el ruido audible de las líneas de transmisión UHV no debe exceder los 55 dB(A). Es equivalente a los límites de ruido de los estándares de Clase 1 durante el día y de los estándares de Clase 2 y 3 durante la noche en GB3096-1993 "Estándar de ruido ambiental para áreas urbanas". En cuanto a las interferencias de radio, al seleccionar simultáneamente el número de divisiones del conductor y el diámetro del subconductor de manera adecuada, el nivel de interferencia de las líneas de transmisión UHV puede ser comparable al de las líneas de transmisión EHV. La pérdida por corona de las líneas de transmisión UHV está relacionada con muchos factores, el más importante de los cuales son las condiciones meteorológicas. Dado que las pérdidas por corona se deben principalmente al mal tiempo, el impacto de la intensidad del campo eléctrico en la superficie del cable también se refleja en las pérdidas por mal tiempo. Teniendo en cuenta que la gente está más preocupada por la pérdida de corona promedio anual y la pérdida máxima de corona, y la pérdida de corona con mal tiempo puede ser cientos de veces la pérdida de corona con buen tiempo y en líneas de transmisión de larga distancia, los factores climáticos en cada sección También pueden ser diferentes y complejos, por lo que el cálculo de la pérdida de corona está extremadamente disperso. Por lo tanto, la pérdida de corona se ha estudiado durante muchos años y todavía no existe un método de estimación reconocido internacionalmente.

3.2 Campo eléctrico de frecuencia industrial y campo magnético El campo eléctrico de frecuencia industrial se ve afectado por el trazado de la línea de transmisión, la distancia al suelo, la distancia entre fases, el número de raíces divididas, la transformación de la secuencia de fases. , etc. El grado de influencia del cable de tierra en el campo eléctrico está relacionado con la distancia entre el cable de tierra y el conductor de fase y la altura del conductor de fase desde el suelo. Cuanto más lejos esté el cable del suelo, menor será la intensidad del campo eléctrico en el suelo. Cuando la distancia entre el cable y el suelo aumenta hasta un cierto nivel, la intensidad del campo eléctrico que se puede reducir es limitada y la inversión económica será mayor. ser muy grande. Por el contrario, reducir el número de cables divididos puede reducir significativamente la intensidad del campo de tierra, pero al mismo tiempo aumentará la intensidad del campo en la superficie de los cables, aumentando la interferencia de la señal de radio y el ruido audible. 2.3 Sobretensión y sus limitaciones La sobretensión de operación es una base importante para determinar el nivel de aislamiento de las líneas de transmisión UHV. Se consideran principalmente tres tipos de sobretensión de operación, a saber, sobretensión de cortocircuito de cierre, apertura y puesta a tierra. Entre ellos, la única solución a la sobretensión generada en la fase normal durante un cortocircuito a tierra es utilizar descargadores de óxido metálico (MOA) cerca de ambos extremos de la línea. Por lo tanto, el núcleo de la limitación de la sobretensión operativa es cómo limitar la sobretensión durante el proceso de apertura y cierre, y el objetivo es limitarla por debajo del nivel de 1,6 ~ 1,7pu. Los métodos principales incluyen el uso de MOA, la resistencia de cierre del disyuntor y el control del ángulo de fase de cierre del disyuntor. En los últimos años, el nivel de fabricación de MOA se ha mejorado continuamente y la capacidad de limitar la sobretensión también se ha mejorado continuamente, convirtiéndose en el principal medio para limitar la sobretensión operativa. La resistencia de cierre del disyuntor se muestra en la Figura 1. Al cerrar, los contactos auxiliares se cierran primero y, después de un período de tiempo (el tiempo de conexión de la resistencia de cierre), los contactos principales se cierran, limitando así la sobretensión de cierre. . La tecnología de control de fase de cierre consiste en cerrar cerca del punto de cruce por cero de voltaje para reducir la sobretensión operativa causada por el cierre.

Figura 1 Diagrama esquemático de la resistencia de apertura y cierre del disyuntor

4 Conclusión

Este artículo estudia principalmente tres puntos clave en las líneas de transmisión UHV, a saber, el efecto corona, la sobretensión, el campo electromagnético y su Cabe señalar que los problemas de las líneas de transmisión UHV van más allá de estos aspectos. Por ejemplo, para la seguridad de las líneas aéreas, se deben considerar muchos factores como la vibración y la tensión. Por ejemplo, la forma estructural de las líneas de transmisión también debe considerar la densidad de corriente económica, las condiciones de calefacción, etc. En la construcción de la red eléctrica UHV de mi país, no sólo aprovechamos la experiencia extranjera avanzada, sino que también la combinamos con las condiciones nacionales de mi país y las características del desarrollo del sistema eléctrico, que es bastante único. Sólo sobre la base de una práctica operativa a largo plazo y de una investigación más profunda se podrán aprovechar plenamente las ventajas de las redes eléctricas de UHV.

Xin Zhongguo nació el 19 de septiembre de 1961. Es ingeniero en gestión de producción y actualmente es gerente de Gongzhuling Rural Electricity Co., Ltd.

Liu Zhenya. -Red eléctrica de alto voltaje [M]. Beijing, China Economic Press, 2005

2 Du Yuqing. Introducción al diseño de la línea de transmisión UHV de 1000 kV de Japón [J]. , Wan Qifa, Gu Lili, etc. Discusión sobre la estructura de los conductores y torres UHV en mi país [J]. Tecnología de alto voltaje, 2004, 30 (6), 38-414 R.Conti, A.Pigini,. A. Giorgi et al. Evaluación de los posibles impactos de los nuevos límites de exposición humana a campos magnéticos considerados en ITALIA, CIGRE, sesión 2002, 369-106

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