南方电网具有交直流混联特点,对其进行交直流输电优化,是提高电网经济效益的主要策略。结合电网实际,将复杂的日计划优化问题划分为2 步,首先将电网潮流调整为相应的日计划负荷水平,然后再对直流线路的输电计划进行优化计算。运行结果表明,该方法使交直流输电方式达到最优,具有较大的应用价值。
输电线路大跨越钢管塔的结构规模较大时,钢管的局部稳定是设计中的难题,径厚比限值的规定是对此问题的具体要求。为符合规定,设计中通常需增大钢管壁厚,从而产生厚板加工困难、层状撕裂、单件质量过大以及经济指标不理想等问题。在舟山370 m高塔的设计中,对大尺寸钢管采用了钢管混凝土构件,从根本上解决了上述问题。此类复合构件中,混凝土约束了钢管的变形,防止钢管过早发生屈曲;而钢管的限制又可以避免混凝土过早开裂。采用钢管混凝土构件,大大地减少了钢材的耗量,经济效益较好。因此,对于工程地质条件较好的情况,输电线路大跨越钢管塔的主材采用钢管混凝土构件是一个比较合理的方案。
基于相关局部冲刷水槽试验、通航环境安全评估等资料,确定了舟山与大陆联网大跨越线路工程海上输电铁塔基础的防撞标准,采用桩基水平大变形p-y 曲线分析法并基于撞击能量控制设计了海上铁塔基础的柔性护墩桩式防撞系统。新型防撞系统由内外圈防撞桩及桩间连系梁组成,所有防撞桩连为一个整体共同抵抗船舶撞击能量,而连系梁中的柔性钢丝束还可保证船舶无法突破防撞系统。该柔性防撞系统一方面能有效降低船舶在撞击过程中的损坏程度,另一方面能抵抗一般高能量撞击而不必修复,对于极限高能量撞击,修复受损局部即可。
以舟山大跨越输电塔线体系为工程背景,分别采用等效刚度空间梁单元、杆单元、悬链线索单元对输电塔、绝缘子和输电线进行了模拟,建立了塔线耦合体系的空间有限元模型。建模过程兼顾了模型的准确性和计算效率,重点阐述了悬链线索单元在输电线模拟中的应用。以此为基础,通过时域分析方法对塔线体系的动力特性和风振响应进行了计算。
采用有限元方法,对舟山与大陆联网工程大猫山输电塔塔基高填方及其支挡结构进行建模与计算分析,模拟了塔基从施工到正常使用的全过程,给出了不同工况下挡土结构与土体的应力应变场,并最终得到了整体稳定性安全系数。稳定性分析为总体优化设计和挡土墙特殊部位采取有针对性的构造措施提供了理论依据,同时也可为今后类似工程设计与施工所借鉴。
舟山与大陆联网螺头水道大跨越工程,是目前世界上规模最大的输电线路跨越工程。大跨越地处海岛甚至海中,地形位置狭小,施工条件恶劣;高塔基础型式多样,有海岛斜置式插入钢管基础,还有海中基础;370 m高塔结构复杂,高度高、尺寸大、直径大、重量大;跨越螺头水道国际航道,耐张段长、跨距大,航道通航流量大,大型船舶通行频繁。对舟山与大陆联网大跨越工程施工关键技术作了介绍,为类似输电线路大跨越工程施工提供良好的方法借鉴。
铝包钢绞线张力大、弧垂小,在输电线路大跨越设计中具有很好的应用前景,但是因为输送容量偏小,限制了其使用范围。通过试验验证,将铝包钢绞线最高允许运行温度提高至130 ℃,从而极大地增加了其输送能力,为今后大跨越线路设计提供了新的思路。
提出基于实时/历史数据库建立配电网实时数据统一采集平台,给出了平台的建设思路和实施方案。所设计的平台具有与主流生产控制系统、用户电表及电气相关系统等的数据接口,集成了丰富的通用软件工具,能对配电网的实时/准实时数据统一进行管理和分析,并能方便地配合实施智能配电网的高级应用,为全网/局部区域电网优化运行分析与控制以及智能电网营配一体化模式建设奠定了基础。按提出的实施方案和实现技术,以某供电公司的配用电系统为实例,成功设计出覆盖配电自动化、用电信息采集、配变监测、故障监测的配电网实时数据统一采集平台。
宁东—山东±660 kV直流输电示范工程的换流站和变电站全部采用三维数字化设计。介绍了变电工程三维数字化设计过程,总结了三维数字化设计的技术要点,对比分析了三维数字化设计的优势,可为变电工程的三维数字化设计提供参考。
目前输电线路杆塔基础设计过程中,工程图需要反复修改和优化,设计效率低。研究了以VB、VC结合ObjectARX 作为开发语言的输电线路杆塔基础设计软件系统如何实现AutoCAD参数化绘图,其中的创新点和技术要点包括:实现VB软件系统自动打开AutoCAD,并在打开AutoCAD瞬间执行绘图命令;执行用户选择不同版本的AutoCAD;对绘图类型、内容和图框进行定制;以工程为单位对各种地形条件、荷载条件的杆塔基础进行选择性出图。该应用搭建了VB系统与AutoCAD即时交互的架构,提高了设计效率和运行速度。
湖南电网500 kV无双线经双江500 kV变电站T接后,输电线路长度由原来的300 km 缩短为129 km 左右,为无双线500 kV并联电抗器的退出运行创造了条件。为防止高压并联电抗器发生故障,针对无双线电抗器退出运行后的操作过电压进行了计算,探讨电抗器退出运行的可行性。计算了避雷器投入运行时高压并联电抗器运行和退出情况下的操作过电压,及避雷器退出运行时高压并联电抗器运行和退出情况下的操作过电压。计算结果表明无双线并联电抗器退出运行时,系统操作过电压可满足运行要求。
通过结构受力模型分析了输电杆塔法兰在弯矩作用下的受力性能,推断出现行规范DL/T 5154-2002《架空送电线路杆塔结构技术规定》中法兰受弯计算公式的缺陷。通过有限元计算结果与法兰真型试验结果证明了推断的合理性,在此基础上提出合理的法兰受弯模型与计算公式。
分析智能电网的发展现状及社会发展低碳的背景及现状,重点是定量分析历年电力行业的碳排放影响,从侧面说明发展低碳电力的必要性。同时,结合智能电网的技术水平,提出如何利用智能电网的技术实现低碳电力的策略。最后,运用线性平滑法对电力行业的碳排放值进行预测。根据国际碳市场中的碳排放价格,求出了碳排放的成本,并且将其与智能电力的建设及维护成本进行对比,分析得出智能电网的低碳效益,对未来智能电网的建设提供了一定的参考。
建设同塔多回路是提高单位走廊输送容量、节省线路走廊的有效措施,但是回路间距减小,耦合大大加强,当停电检修时,运行回路将在检修回路上产生较高的静电感应和电磁感应。对220 kV、500/220 kV以及500 kV同塔四回路进行了感应电压和电流计算,结果表明:与普通双回路相比,同塔多回路的感应电
压和电流均较高,且超过IEC和国标规定的接地刀闸额定值;感应电压和电流与相序布置、换位情况、线路输送容量、线路平行长度等均有密切关系;当检修回路两端接地时,线路沿线的电压并不为0,工作杆塔上的停电导线须可靠接地。
输电线路遭受雷击时,往往会造成保护的误动,因此进行过电压识别对研究基于暂态量保护及提高其可靠性都具有十分重要的意义。故障暂态信号的高频分量中包含了非常丰富的故障信息。利用小波包对暂态信号的前1 ms信息进行多分辨率分析,得出其在各个尺度的系数。发现故障信号在高频段和低频段的能量分布特点反映了故障的内在特性,利用这个特点对输电线路上的非故障性雷击、故障性雷击以及普通短路故障进行过电压识别,以提高保护的可靠性。大量的ATP仿真实验验证了该判据能可靠、准确地识别出3种过电压。
监测SF6断路器分/合闸线圈电流是及时发现SF6断路器故障隐患的有效手段之一。提出了一种分析SF6断路器分/合闸线圈电流信号的波形辨识技术,将小波包信号提取算法和相似性原则相结合,利用小波包分解与重构将SF6断路器的分/合闸线圈电流信号分解到不同频段中,并对代表有效电流信号的分解
系数进行重构,然后运用相似性原则对重构后的信号进行辨识,以确定SF6断路器是否正常运行。应用Matlab进行了仿真分析,并对仿真分析结果进行了试验验证,结果表明,该辨识技术辨识SF6断路器分/合闸线圈电流信号分析是有效的。
超高压输电线路的运行和检修过程中,信息通信相当重要,但是目前尚无较为经济的解决大范围无线通信的有效途径,特别是山区的无线通信。以途经地理条件恶劣的大别山区和皖南山区的±500 kV龙政和±500 kV宜华2 条输电线路为例,提出了解决山区通信问题的技术措施。在普通的中继台系统上进行了拓展,利用链路台系统将安装在超高压输电线路铁塔上的各个中继台进行链接,使中继台信号沿整条输电线路覆盖,在信号覆盖范围内的手持对讲机之间可以相互进行信息通信。此措施较为经济,解决了山区通信不畅的问题,同时扩大了手持对讲机的通信范围。
为了提高秸秆发电厂的运行稳定性和经济性,进行了秸秆发电厂燃料收集半径的专题研究。通过调研及对比分析,指出目前广泛采用的秸秆收集半径估算公式存在较大负误差,并对公式中的秸秆可获得系数和秸秆可供应系数取值提出修改建议。此外,结合经济评价及运行实践提出合理收集半径和装机规模的建议。
应用三维非线性有限元方法,结合实际工程,计算了冷凝汽器支架典型钢结构节点在设计荷载、屈服荷载和破坏荷载作用下的应力、应变状况,分析了节点杆件和节点域的承载力随荷载步的变化关系,可为钢结构节点设计提供参考。
为了减少厂用电,提高机组效率,提出了引风机采用汽轮机驱动的方案,并对采用背压式汽轮机和凝汽式汽轮机2 种系统设计进行了分析。同时结合华能沁北发电厂三期工程,将2 种汽轮机方案与电动驱动方案进行了技术经济比较,得出了相关比较结论,给相关的工程设计提供参考。
为了保证热电厂供热首站设计安全、可靠,对热网首站的自动清污器设置、热网补水、回水管道设计压力和设计流速选取、热网首站防水锤措施、采暖抽汽管道上安全阀设置等影响热电厂供热首站设计安全的问题进行探讨,为热电厂供热首站设计提供借鉴。
AP1000 核电站常规岛设计必须考虑高能管道断裂的影响。利用应力分析方法和特定位置法对管道断裂位置判定进行了分析;采用流体力学的方法对主蒸汽和主给水管道断裂荷载进行了计算;利用经验公式,结合管道断裂后的几何特性,对AP1000 核电站常规岛主蒸汽管道断裂后端部不受约束和端部受约束两种情况下的主要喷射几何尺寸进行了计算。通过计算,得出了主蒸汽管道断裂后的荷载和主要喷射几何特性。通过计算分析得出结论,常规岛高能管道断裂后荷载和喷射影响范围很大,可以作为高能管道断裂防护设计的依据。
结合实际工程应用,介绍了在填海造地地区根据火力发电厂各建筑物使用要求不同,分别采用强夯、预应力钢筋混凝土管桩和振冲碎石桩对厂区地基进行联合处理的经验及相关试验结论,对各种处理方法的施工参数、检测手段等提出建议,为类似场地工程地基处理提供参考。
某电厂锅炉投产后首次大修水压试验过程中,低温再热器至高温再热器过渡段管子发现多处漏点,漏点都在管子与防磨罩的焊接处,扩大性检查发现存在大范围该种现象。对照规程及设计参数,对母管及防磨罩材质和焊条材质进行材质分析,同时对现场存在裂纹的管子进行焊接工艺分析,发现普遍存在收弧点弧坑现象。分析结果认为导致裂纹产生的主要原因为防磨罩与管子焊缝较长,导致不同材质间膨胀产生的应力过大,同时焊接收弧点存在弧坑致使裂纹扩展到母材,及焊材选择不符合规程要求。
火力发电厂给水系统发生异常,将导致锅炉水冷壁缺水、锅炉干烧等重大事故。对几个给水系统异常造成主燃料跳闸(main fuel trip,MFT)的典型事故进行分析,并最终通过现场查验资料及排查控制回路等措施,确定了事故原因,为电厂排除了安全运行隐患。
利用已有的分散控制系统或管理信息系统中数据,以锅炉整体及局部能量和质量平衡原理为基础,采用试验的方法,对1 000 MW超超临界机组直流锅炉各主要对流受热面进行优化吹灰试验研究,并建立测量模型和优化吹灰系统。研究结果表明,所建立的超超临界机组直流锅炉优化吹灰系统能够实现对各对流受热面污染程度的实时在线监测,指导吹灰运行操作,实现按需吹灰,能够有效地减少锅炉各对流受热面的吹灰磨损,提高机组运行安全性,并能够有效地降低蒸汽耗损和排烟温度,提高机组运行经济性。
华能海门电厂1 号1 036 MW机组运行期间出现排烟温度偏高,煤粉偏粗,飞灰含碳量偏高,部分管壁超温,部分燃烧器烧红、烧损,煤粉刷墙、轻微结焦等现象。为掌握机组运行特性,了解锅炉实际运行状况,对1 号锅炉制粉及燃烧系统进行全面、系统的优化调整试验,并进行了分析和总结。优化试验结果证明调整后锅炉运行状况得到了显著改善。
针对我国电力施工企业现状,将动态联盟思想引入到电力施工企业之中,阐述了电力施工企业联盟范围和构造方法,提出了基于主成分分析(principle component analysis,PCA)和动态规划(dynamic programming,DP)的动态联盟构造方法。利用PCA法将多个指标(如人力、资金、时间、技术等)转化为少数几个综合指标(主成分,如综合成本、实物成本等),一般情况下只选取第一主成分;再用DP法寻找最优联盟结构。算例结果验证了该方法的有效性,可为我国电力施工企业的发展提供思维框架和方法。
输电线路工程货运架空索道是一种为满足复杂地形条件下运输施工而架设的临时性简易物料运输系统,其自身的临时性、简易性、快捷拆装性决定了货运架空索道在设计、架设等方面的特殊性。经过广泛调研,在总结我国输电线路工程货运架空索道设备研制、工程施工经验的基础上,研究和归纳了7种标准的输电线路工程索道施工方案。
在城市电网建设中,电缆排管敷设方式具有优越性。建立了电缆排管敷设的载流量计算模型,计算得出了不同敷设方式下电缆的载流量;有针对性地就新型电缆保护管材在工程中的应用提出设计思路;对排管电缆工井的数量、长度、布置等要素分析论证,提出了解决工井排水的措施。文章可为电缆排管工程的设计和施工提供参考。
某公司生产的1 000 MW超超临界参数变压运行螺旋管圈水冷壁直流燃煤锅炉螺旋水冷壁安装焊接过程中,如没有指定相应的焊接工艺措施,较容易产生较大的焊接应力,导致泄漏事故发生。介绍了该类型锅炉水冷壁的特点,分析了焊接过程中存在的问题,提出了对螺旋水冷壁角部焊接工艺的改进措施,解决了锅炉泄露问题。