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ISSN 1000-7229 CN 11-2583/TM
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2008 年1～2 月, 我国南方电网遭受历史罕见的覆冰积雪天气条件, 使电网设备严重覆冰, 造成输电线路发生大面积倒杆(塔)、断线(串)事故, 给工农业生产和人民的生活带来严重影响。贵州电网是这次冰灾中受损失最严重的地区之一, 历史上罕见的、长时间的冰雪冻雨气象条件是导致贵州省电网发生冰灾的基本原因, 但贵州省电网发生冰灾仍具有微地形、小气候特征, 对输电线路的危害缺乏足够的认识和冰灾发生后应急预案不完善也是导致这次冰灾的主要原因之一。文章提出应认真分析、冷静对待这种小概率事件, 避免盲目和浮躁, 不宜草率提出全面提高抗冰设计标准, 应对贵州电网覆冰的微气象条件、微地理特征进行充分的调查、系统分析, 根据微气象条件和微地理特征划分冰区等级, 并提出了今后防止或减少在极端天气条件下输电线路发生类似冰灾事故的措施。
我国第1 条330 kV 刘天关输电线路关山重冰段设计的特点, 可归纳为: 采用门型直线铁塔, 横担导线挂点不设隔面, 60°夹角的V 型串, 金属装配式基础。经过35 年的运行证明: 该线路设计时的气象区、线路走径、塔型及基础的选择比较合理, 各种材料的制造质量较高, 施工安装质量也较高, 塔材的规格、尺寸、镀锌、材质较好。该线路工程为类似条件下的线路设计积累了宝贵的经验。
文章整理了近年来北美地区由于冰雪导致的输电线路破坏事故, 介绍了这些事故的具体情况, 着重介绍了事故发生后当地有关部门采取的应对措施, 可为我国处理此类事故提供参考。
±800 kV 复龙换流站是向家坝—上海特高压直流输电工程中的送端换流站, 500 kV 交流侧主接线采用一个半断路器接线方式, 户内GIS 方案, 共9 个间隔。直流侧接线与±500 kV 直流换流站相比, 其特点为:增加了旁路设备; 平抗分别布置在极线和中性母线上; 每极仅设1 组直流滤波器。复龙换流站的设备国产化比例进一步提高。
向家坝—上海±800 kV 特高压直流复龙换流站接地极按三站共用接地极设计, 共用接地极相比常规独立接地极有其设计特点和技术难点。在共用接地极设计系统运行条件的选取、共用接地极布置方案、导流系统设计、馈电材料选择、大电流接地极对电力系统的影响等方面, 其设计研究成果可为后续工程提供借鉴。
对特高压线路黄河大跨越铁塔塔头进行了分析, 结合现有大跨越铁塔吊装设备, 创新了吊装施工方法, 在塔体上安装辅助抱杆, 拓展了抱杆摇臂吊装范围; 计算选定合适的节点和最佳的连接方式, 将抱杆与塔体连为一体, 达到稳定抱杆起吊性能、增加起吊能力的目的, 实现了特高压黄河大跨越塔塔头吊装。
电力工业改革面对的一个最重要的挑战是维持电力系统运行的可靠性在可接受的水平, 同时提高整个电力工业运营的经济效率。输电权可以对放松管制环境下的输电投资和扩展规划发挥重要的作用, 金融输电权机制是一种与市场价格相关的支付机制。基于建设项目全寿命周期管理理念的金融输电权机制以金融市场定价机制为核心, 同时强调以电网全寿命周期费用分析作为确定输电权交易价格空间的基础, 使输电权交易回归理性, 让市场成员能够在理性的决策空间中进行金融输电权交易, 同时对于激励电网扩容具有重要意义。
MOA 阀片温度上升,严重时将导致MOA 损坏或爆炸, 引发大面积停电事故。因此, 监测其运行状态非常重要。MOA 的在线监测方法中全电流法、三次谐波法、谐波补偿法和基波法各有弊益, 同时需重视2 个干扰源: 电压波动的影响和间谐波的影响。在诊断中, MOA 泄漏电流的阻性分量是其运行状况的良好指标, 利用模拟信号法时, 交流电网中即使不需要任何电压信号也可以进行测量, 此方法值得推荐监测现有避雷器的劣化; 阀片温度能精确地显示避雷器的运行参数, 能为避雷器的电气老化、工作电压和暂态过电压下的功耗提供详细信息, 避免发生热崩溃, 及时释放避雷器能量。温度监测有望成为避雷器监测的标准方法。
国家电网公司2005 年组织编写并出版了各电压等级变电所典型设计方案。变电所典型设计方案的套用应根据工程实际, 分析各项套用前提条件, 归纳出项目工程规模及工程设想, 选择适宜方案; 同时方案套用过程中不同区域应切合实际, 对套用方案进行合理优化, 以达到满足工程需要和降低投资的目的。
现场安装大型主变压器时的气候条件及工艺方法等对其绝缘表面含水量有明显影响, 为了减少绝缘含水量, 保证变压器绝缘性能, 严格规范安装工艺非常重要。运用变压器油和绝缘纸含水量的平衡关系以及平衡蒸汽压曲线原理, 结合广州的实际气象特征, 制定了严格的变压器安装规程, 有效减少了绝缘含水量, 确保了其有效使用寿命, 消除了其内部事故隐患。
输电线路施工图设计完成后到施工交桩之前, 可能出现设计桩丢失等问题。讨论了在数字沙盘技术支持下进行虚拟交桩的可行性、技术难点以及技术路线, 并试图通过虚拟电子交桩方式, 在一定程度上解决目前设计完成后到施工进场前桩位丢失和线路走廊通道中的地物变化等问题。
近年来, 中山地区电缆终端金属外护套接地装置频频被盗, 严重威胁着主网的安全稳定运行。为解决这一难题, 采取取消直接接地箱, 用铝芯接地线和镀锌圆钢代替铜芯接地线和接地箱的防盗技术改造方案, 在实际运行中取得了很好的效果。
阀厅内的设备布置及接线设计是背靠背换流站工程设计的重点和难点内容之一。东北—华北联网高岭背靠背换流站工程是目前国内外最大规模的背靠背换流站, 阀厅布置主要包括两侧换流阀本体的布置、换流阀与换流变压器阀侧套管以及平波电抗器套管的连接、直流测量装置的布置连接、接地开关的布置连接等。阀厅的布置满足电气接线和空气净距要求, 并与各专业接口配合。
电力电缆载荷工作时, 处于一定温度, 具有热胀冷缩和塑性变形性能, 因此将产生热机械性能变化, 主要表现为热伸缩和热应力变化, 这严重危害电缆及附件的安全运行。通过对导体与绝缘材料的轴向热伸缩变化和热应力的计算, 研究了热机械性能变化对电缆使用和敷设过程的影响, 简述了电缆及附件在设计、生产及敷设时需采取的措施。
输电钢管塔设计工况复杂, 强度、刚度及稳定性计算工作量大且多为重复性工作。根据钢管塔设计需要, 以计算机参数化设计方法代替传统的设计方法, 运用Access 数据库技术, 结合AutoCAD 二次开发技术, 运用VB6.0 编程语言平台设计了“参数化设计钢管塔设计系统”, 做到从参数输入到自动绘图的钢管塔设计全过程, 使复杂的钢管塔结构设计、强度计算、刚度及稳定性计算更为准确, 提高了钢管塔设计效率。
华新换流站位于上海的软土地基上, 自然地基难以满足设备对沉降差的要求。通过分析华新换流站场地地质情况及GIS 设备基础设计要求, 决定采用沉降控制复合桩基作为GIS 基础, 该桩基不但承担部分外载荷, 而且主要起到减少和控制沉降作用。桩数量由容许沉降量确定。对于软土地基, 一般采用桩身截面边长不大于250mm、长细比在80 左右的混凝土预制小桩, 平均桩距一般在5～6 倍桩径以上。根据华新换流站应用情况可知, 桩基沉降稳定, 满足设备对基础要求。
华新换流站户内GIS 室结构采用门式钢架, 考虑到结构的重要性、安全性及特殊因素, 整个建筑的结构设计综合考虑了3 种规范的内容, 根据不同部位、重要性选用不同的设计控制。针对上海软土地基,GIS 设备等基础采用桩基础来控制基础沉降。GIS 室外墙板选用75 mm 厚岩棉夹芯板, 屋面系统采用外保温柔性防水的复合屋面系统, 建议今后围护结构采用内外单层压型钢板、现场内填带铝箔玻璃纤维保温棉。
超( 超) 临界机组具有高参数、滑压运行、快速启停和水汽品质要求高等特点, 在机组启动试运期间需进行热力系统净化。介绍了超( 超) 临界机组热力系统净化的特点、机组启动前热力系统的冲洗、机组的首次整套启动和带负荷试运行, 并结合热力系统净化方法对系统设计中存在的问题进行了阐述。
直接空冷凝汽器由多个直接空冷单元组成, 因此, 对直接空冷凝汽器单元的研究具有重要的意义。依托实际工程项目, 建立了某135MW直接空冷凝汽器单元流动和传热的数学模型。利用计算传热学软件FLUENT, 对夏季汽轮机考核工况(TRL) 下, 进行了空冷单元的性能的数值模拟。对直接空冷凝汽器外部空气的速度场、温度场的模拟、分析和研究, 为直接空冷系统的优化设计提供帮助。
即将在我国首次建造的AP1000 第三代先进压水堆核电机组将大规模采用模块化的设计、施工技术。从施工角度看, AP1000 的模块分为钢壳模块、大型结构模块、小型结构模块和设备模块, 其中钢壳模块和大型结构模块的运输和吊装是施工的重点和难点。文章对模块化的施工情况进行了分析, 重点分析了钢壳模块和大型结构模块的吊装和运输问题, 为AP1000 的模块化施工提供了思路和借鉴。
高强度等级混凝土因存在早期强度增长快、水灰比小、水泥用量高等问题, 故应对混凝土原材料选择、配合比确定、搅拌站生产到现场泵送浇捣、养护等过程进行严格控制。以国华宁海二期扩建工程2×1 000MW超超临界燃煤机组的主厂房框架C55 镜面清水混凝土工程为例, 介绍了高强度等级混凝土应用过程的施工及控制。
文章介绍了浙江华能玉环4×1 000MW电厂工程500 kV 升压站、发变组、厂用电系统计算机监控、微机型继电保护和自动装置的系统配置和功能特点, 在电厂二次线设计以及先进设备的使用做了统一的系统规划, 并获得了有效的实施。
文章针对大唐信阳发电有限责任公司工程质量目标为确保鲁班奖, 在前期策划中要求在保证混凝土内在质量和外部观感的同时, 必须要有创新和不断提高施工工艺。因此, 在烟囱工程施工中大胆采用了电动提升系统、烟囱大模板工艺等新技术和新工艺, 经精心组织施工, 努力做好细部处理, 基本上达到了预期的效果。
华能玉环电厂建设规模为4×1 000MW超超临界机组, 电厂循环水采用直流循环冷却系统, 4 台机设1 座循泵房, 4 根自流引水管, 4 组取水头。简要介绍了循泵房、自流引水管、取水头等取水构筑物的基本设计条件、总体布置情况、结构型式特点、地基处理要求和方式、钢结构防腐措施等主要设计情况。
1 000MW超超临界燃煤机组汽机与锅炉岛施工主吊机械的选择与布置充分体现了一个施工企业大型机械装备水平和施工能力。通过玉环、邹县、泰州、外高桥、北仑、宁海等工程的实践, 针对汽机岛、锅炉岛施工主吊机械选择与布置, 从主厂房、锅炉本体、电除尘器等3 个方面进行阐述。
近年来, 循环流化床(CFB)锅炉在国内热电行业得到广泛推广和使用。在实际应用中, 其安装技术对锅炉的使用效能有着较大的影响。结合75 t/h 循环流化床锅炉现场安装经验, 讨论了影响流化床、旋风分离器等重要部位的安装要求, 较详细地提出了循环流化床锅炉耐磨材料施工涉及的若干问题, 对该类型锅炉在安装和试运过程中需注意的问题加以阐述, 为同类型锅炉的安装提供一定帮助。
某火电厂主蒸汽厚壁管道热电偶插座在水压试验时出现多条焊缝失效。为此, 文章对焊缝失效原因进行了详细的分析, 从焊接结构和焊接工艺等多方面进行改造, 从而改进了热电偶插座的焊接结构。此项技术在随后的2 台锅炉主蒸汽管道热电偶插座实际应用中取得了成功。
电力系统无功功率就地平衡, 是减少无功输送过程中产生损耗最有效的技术措施之一。目前我国电网中无功功率补偿的布局不够合理, 没有做到真正意义上的无功就地平衡, 造成巨大损失。在当前市场经济的环境下, 除了采用先进的技术和管理之外, 还可采取新的电价形成机制, 例如视在功率电价体制, 以调动用户安装和管理好无功功率补偿装置的积极性, 提高终端用户的功率因数。这有利于减少全系统损耗和提高系统电压质量。
利用计算机进行短路电流计算以节点阻抗矩阵法和节点导纳矩阵法最为常用, 目前2 种方法所需矩阵的生成方法仍需人工计算输入。基于母线的节点导纳矩阵形成方法, 以电力系统主接线为依据, 从母线入手进行分析并建立数学模型, 结合计算机图形界面以及先进的面向对象程序设计方法, 给出了节点导纳矩阵的形成算法, 解决了节点导纳矩阵需要人工计算输入的问题, 提高了计算效率。
