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ISSN 1000-7229 CN 11-2583/TM
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我国第1 个特高压直流试验基地双回直流试验线段、电晕笼及电源场、户外冲击试验场项目, 是国内首创的全新设计, 采用了多项新技术、新工艺、新材料。此建设项目具有多项世界第1 和国内第1, 是在国内外没有可遵循的设计标准和规程规范的情况下, 科研和设计人员发扬创新精神建成的, 它标志着我国特高压直流输电技术迈入了一个新台阶。
特高压直流试验基地是我国进行±800 kV 直流输电关键技术研究的第1 个特高压直流试验基地,试验线段由2 基88m 高、80 m 宽的门型直线塔, 2 基70 m 高的门型锚塔, 换极性塔和电源终端塔组成。根据试验功能要求: 门型直线塔2 层悬挂导线的60m 跨度横梁在垂直方向上下任意可调, 水平方向悬挂导线可任意移动、自动控制、调节及闭锁。在输电线路设计中, 这种功能要求在我国还没有先例。试验线段铁塔设计中包含的关键技术有塔型选型、结构布置、构造连接、计算分析、机械传动、自动控制装置等内容。
我国特高压直流试验基地试验线段和电晕笼的塔型布置应满足试验功能要求,共规划设计了7 种基本塔型,9 基铁塔。在金具选择方面, 导线悬垂串由于要安装测试用阻波器, 故选择V 串+耐张串形式, 采用合成绝缘子; 导线耐张串采用双挂点, 以合成绝缘子型式为主, 为了试验需要还配有瓷绝缘子型式, 耐张串采用卡盘形式的金具将绝缘子串和导线连接起来; 导线引流串主要为I 串形式, 分单线夹和双线夹2 种; 引流线主要采用φ300mm 的管母线, 个别地方采用8×LGJ- 720 钢芯铝绞线; 管母线的固定采用数根钢芯铝绞线, 满足强度和刚度的要求, 且无需配重。
换流站无功补偿与控制研究是高压直流输电系统设计的重要组成部分。无功控制方案和无功功率控制策略的研究目的旨在制定换流站无功设备配置的具体方案, 以保证在各种运行条件下维持换流站无功功率的平衡, 实现规范书提出的换流站无功功率补偿和平衡的要求。无功控制方案研究采用BPA、MainC、Nimscan、RPC 等程序作为计算工具, 研究确定换流站两端交流系统提供和吸收无功功率的能力以及无功补偿和无功平衡的原则, 并用于对无功补偿和无功平衡研究中必须考虑的补偿、平衡方案的设计和校核。在三峡—上海±500 kV 直流工程提出了具体的无功配置与控制策略, 为控制保护系统及交流滤波器设计提供依据.
三沪直流输电工程华新换流站的站用交流辅助电源系统, 配置了1 台500/10 kV 站用变压器。其主保护针对不同的接线形式, 均可以采用引线差动和变压器差动相结合的配置方式。为了确保电流互感器的可靠工作, 电流互感器的变比既不能选得太小, 又不能选得太大。这些特点可供特高压直流输电工程的站用变压器保护配置借鉴。
华新换流站可控硅阀冷却系统分为内冷水及外冷水冷却系统, 通过分析其外冷水处理系统、喷淋塔、主循环泵的启动控制以及内冷水的2 个重要保护( 24 h 泄露保护和微分泄露保护) 的工作原理, 对主循环泵采取改进措施, 包括采用变频器控制启动及UPS 作为主循环泵电源等内容, 提高了阀冷却系统的可靠性,确保了直流系统的安全运行。
输电线路走廊问题是目前我国输电线路建设中遇到的突出问题。在三沪直流输电工程中开创性地提出了双极垂直排列“F”型塔, 并从科研、设计、施工、运行等方面进行了全面论证。经过工程实践, 证明了直流线路采用双极垂直排列“F”型塔设计的可行性, 因而减小了线路走廊宽度, 节约了资源, 减少了房屋拆迁, 降低了工程造价, 具有显著的社会和经济效益。
在蔡白线输电线路施工中, 使用承力索带电跨越2 回500 kV 运行线路施工是一次技术创新, 施工难度主要在于首次同时跨越2 条500 kV 带电线路、跨越档距大以及需要考虑天气等不确定因素。施工中采取了相应的措施防止导线偏出封顶网及导线落在封顶网上后承力索下降。通过研究承力索搭设操作过程, 总结了带电跨越线路施工的技术方案。
三沪直流工程系统调试过程中, 对主要技术问题进行了分析和解决, 如: 极Ⅰ、极Ⅱ和双极调试结合在一起, 提高了系统调试效率, 保证了系统调试按期完成; 对宜都站5631 交流滤波器不平衡保护跳闸原因进行了分析, 对其功能进行了完善; 对直流控制保护系统功能进行了完善, 包括: 直流线路保护、极母线差动保护和中性母线差动保护功能的完善, 直流线路故障测距的功能完善, 站用电辅助电源功能完善, 最后一条线路跳闸保护动作逻辑验证和完善, 直流滤波器不平衡电流保护逻辑的完善, 换流变压器分接头动作的同步性和稳定性改进等; 对系统调试计算和仿真试验研究进行了分析。这些关键技术问题的解决, 保证了系统调试的按期完成和顺利投入运行。
以规划中的世界第1 高塔—— 舟山大跨越输电塔为背景, 对采用钢管混凝土复合构件时的节点进行试验研究, 通过有限元计算与试验结果的比较, 表明该结构具有优良的承载能力。
光纤复合架空地线(OPGW) 是集通信光纤与架空输电线路避雷线于一体的地线, 既要满足光纤通信的技术要求, 也要满足作为地线所必备的特性要求, 包括机械强度、电气性能。特高压交流试验示范线路的2 个大跨越用OPGW选型设计, 建议采用层绞不锈钢管式结构, 在允许的情况下, 外层铝包钢单丝直径应不小于4.0mm。应从绞合单丝材质、外层单丝直径、直流电阻、热稳定校验和余长设计等5 个方面, 提高OPGW的性能。
根据对500 kV 输电线路塔型规划的前期研究, 结合三峡荆州—益阳Ⅱ回500 kV 高压输电线路工程地形、地貌等实际情况, 对导线排列方式, 绝缘子串的布置形式等进行了讨论。应用概率统计等方法, 通过统计类似工程及本工程直线杆塔水平档距、垂直档距、KV 的概率分布规律, 规划出较为符合本工程的直线塔型设计条件, 提高了杆塔使用条件的利用系数, 以求取得较好的经济效益。同时对直线转角塔、耐张转角塔进行了规划。最后, 综合线路走廊、铁塔耗钢量及相关电气特性等技术经济指标, 推荐直线塔采用3“V”串型猫头塔。
利用动态监测增容技术, 对现有电网进行技术改造, 是实施电网技术升级、提高现有电网输送能力的有效措施。该技术由输电线路实时输送限额管理系统来实施, 系统主要由安装在导线上的多台在线导线监测装置( 监测导线温度、环境温度、日照强度) 、系统主站、无线通信网络和调度实时数据系统组成。通过在华东电网多条500, 220 kV 线路上的试运行, 证明该系统满足线路的运行条件, 符合调度运行要求, 达到了线路增容的目的。
虚拟施工是对实际施工过程的计算机模拟和预演, 是现实施工系统在虚拟环境下的映射。在对三维建模与显示、施工方案布局、动画仿真与控制、方案优化与设备监控等关键技术进行深入研究的基础上, 自主开发了基于三维图形引擎的铁塔组立虚拟施工系统。借助该系统用户可以在可视化的虚拟施工系统平台上, 组织设计、评价确定铁塔吊装方案, 并对方案进行交底或预演。
1 000 MW 超超临界机组主蒸汽管道P122 钢可焊性差, 易产生裂纹。因此, 现场焊接的过程控制是防止出现裂纹的关键, 包括工艺流程、人员培训、设备检测、环境设施等。
通过对广西某火力发电厂新型汽机基础进行设计建模、数模计算、设计优化、原型阶段检验等一系列较全面的动力特性研究, 得到了设计、计算、实际检验3 方面的重要数据。此项目在国内新型汽机基础中是首次使用数模进行完整而深入的分析和进行原型4 阶段检验, 得出的结论供国内同行们参考。
NID 半干法脱硫技术是ABB 公司研制的一种集除尘和脱硫于一体的综合工艺, 结构简单, 具有较高的脱硫率。通过NID 脱硫工程在某电厂实施中的调试和运行, 总结其工艺特点和工艺控制要点, 并提出了存在的问题和对策。
文章根据浙江北仑第三发电有限公司超超临界1 000 MW 机组的实践, 分析了汽动给水前置泵在超超临界汽轮机组汽机系统中实现的优化配置。所述内容对今后超超临界机组汽动给水前置泵的配置有借鉴作用。
我国近年来投产的600 MW 机组出现了一些质量缺陷, 例如: 发电机转子引线夹板处的不锈钢板断裂, 发电机绝缘引水管缺陷, 发电机引线烧毁, 发电机定子槽楔松动等。因此, 必须及时对新投产机组进行针对性检查, 提前发现设备隐患, 确保机组安全运行。有关部门应严格按照相关标准和规程进行新投产机组的全过程监督, 包括监造、验收、安装等各个环节, 开展防范各项风险工作, 以提高机组的安全水平。
空冷平台混凝土支柱施工是近年火电施工中较新的工艺, 这类支柱通常要求达到清水混凝土工艺。文章从模板和混凝土2 方面找出造成柱混凝土工艺不好的原因, 并针对这些原因采取相应的技术措施,确保了混凝土表面施工工艺。
国华宁海电厂二期5 号机组1 000 MW 塔式炉超大体积混凝土基础, 一次浇筑量达7 800 m3。超大体积混凝土基础浇筑的质量控制难点是防止出现施工冷缝和温度裂缝; 精确计算资源需求、保证充足的资源投入可以作为防止出现施工冷缝的主控措施; 优化配合比、保温措施、加强温度监测可以作为防止出现温度裂缝的主控措施。
根据现场起重设备的实际情况, 600MW机组的GS- 235 除氧水箱和GC- 2000 除氧器无法在汽机房28.96m 层直接吊装就位, 通过分析计算和设计拖运轨道, 并利用CC2500 履带吊和卷扬机滑轮组系统及千斤顶等机具相结合的办法, 成功地把GS- 235 除氧水箱和GC- 2000 除氧器吊装拖运就位。
针对目前大型机组电厂除灰渣系统, 从设计方面提出一些节能降耗的措施或思路, 包括对常规除湿渣系统、风冷钢带机- 渣仓方案和除灰系统, 从系统配置、设备选型、管道长度、水处理系统的取舍、气力输送系统的选择和测量仪器的配置等多方面进行了对比, 为今后设计这些系统时提供参考。
对分散在内部各基层单位的设备按照类型分类组合, 强势集中到有优势的专业公司进行管理, 这种管理模式可以降低运营成本, 优化人员配置, 通过专业公司的维护和保养, 设备状况更加良好。机械设备的调动更加有序和合理, 同时设备的利用率得到提高。
以国内第1 个EPC 模式下的核电项目—— 岭澳二期工程的建设为背景, 分析了核电项目核岛设计和采购的工作内容、进度逻辑关系、进度规则, 编制了核岛的设计采购进度, 形成了1 套核岛的设计采购进度管理方法, 为我国EPC 模式下大型工程项目设计采购进度管理提供了借鉴。
文章引入了以关联规则为代表的数据挖掘技术,并在实际应用中将基于Apriori模型的数据挖掘方法应用于企业管理策略挖掘活动中,通过深入挖掘形成企业决策知识库,真正在企业经营管理过程中.特别是在更复杂的经营环境中提供强大的决策支持.
合并单元作为电子式电流/电压互感器与变电站间隔层设备接口的重要组成部分, 是变电站乃至整个电网测控保护数据的来源。文章在研究IEC61850 信息模型内涵的基础上, 从分析合并单元的功能入手,研究了合并单元的信息模型, 阐述了发布/订户传输模型的构建方法。
继电保护及故障信息管理系统作为一个统一设计的整体, 由中调的主站、各个地调的分主站以及变电站端的子站构成。子站组网联接本变电站内的微机保护装置和故障录波装置等, 收集、处理这些装置的信息, 实现在线故障分析及定值下装等功能。主站通过网络存储各子站信息, 并以网页形式发布。茂名作为其中一个分主站, 按照自身电网特点, 采用分布式结构及冗余配置, 保证系统功能始终在线正常可用。
合成光纤地线(OPGW)具有由于光纤管子腐蚀造成通讯失效的风险。日本东京电力有限公司发明了一种光时域反射测量仪(OTDR), 可以测量出运行的OPGW腐蚀部位产生的氢引起的信号丢失。在此发现的基础上, 该公司还开发出1 种检测OPGW腐蚀部位的方法。在已发生通讯失效的输电线路上采用此方法可以准确地检测出已腐蚀的部位, 从而可以制定有效的维护计划, 而不会漏掉所有需要维修或替换的部件。此方法也可以作为预防维护的手段。例如, 此方法也可以用于天气恶劣区域输电线路的OPGW定期监测, 以便在腐蚀造成通讯失效前检测出腐蚀信号。
