摘要：随着我国国民经济的快速发展，对电能需求量日益增加，电力系统规模越来越大，超高压输电系统的重要性也越来越突显。火电厂主要分布在西部地区，东部区域电源不足但负荷较重，而风电资源主要汇集在北部通道。近年来，国家大力倡导新能源开发建设，限制发展污染严重的火力发电，地区电源与负荷匹配问题更加严重，超高压输电线路的建设和发展较好地解决了上述问题。随着超高压输电网络架构的不断完善，电网结构日益增强，但在超高压工程投产及系统运行过程中的输电线路工频过电压问题也日益凸显。工频过电压是系统在操作或接地故障时发生的频率等于或接近工频的系统最高工作电压的过电压，工频过电压对设备绝缘和运行性能有很大影响。 关键词：超高压输电线路；工频过电压；分析 引言 超高压输电线路绝缘架空地线上可能产生过大的感应电压问题，采用有限元分析软件对不同运行及检修工况下绝缘架空地线上产生的感应电压进行仿真，并根据仿真结果设计了一种专用于绝缘架空地线的新型接地装置。经现场应用验证表明，导、地线间距及导线排列方式、相序（同塔双回线路）等是影响绝缘架空地线感应电压大小的重要因素，且在线路不同 工况下，绝缘架空地线上均可能产生较大感应电压；所设计的接地装置能在避免检修人员电弧伤害的同时将绝缘架空地线可靠限制在地电位。
精细雾化喷嘴 1线路潮流对工频过电压影响分析
在进行工频过电压计算前，需先对整个网络方式进行调整，调整原则是保证断面潮流和电压水平不越限，这种原则相对宽松，对所研究的线路潮流并没有一定的限定准则。文献中关于线路潮流轻重对过电压的影响很少涉及，潮流与等值参数耦合关系并不明确。通过调整电厂出力实现线路潮流的变化，验证轻重潮流下的等值关系与工频过电压的差异性。可以看出随着潮流的增加，等值电势、等值阻抗的增加趋势并不明显，说明潮流与等值的相关性很小，潮流轻重对于甩负荷后线路电压值影响较小，潮流主要影响等值电源的功角大小。为进一步研究潮流轻重对控制电压的影响，利用双端电源等值网络进行初始电压及控制电压的仿真分析，利用等值数据在PSCAD软件中搭建不同潮流下的双端网络模型，在B—H线路末端发生无故障甩负荷。仿真结果表明，轻重潮流对甩负荷后首末端电压值影响不大，随着潮流的增加，工频电压差异并不明显。但潮流的增加使得首端甩负荷前初始电压大幅下降，进而形成较大的电压抬升量和偏低的控制电压值。
2感应过电压
距配电线路水平距离80m处发生雷击时线路顶相感应过电压波形。雷电流波形为2．6/50μs，幅值为50kA，其对应的雷电放电通道等值波阻抗为800Ω。主放电回击速度为1．5×108m/s。采用避雷线防护时全线敷设单避雷线，避雷线高度11m，接地电阻10Ω。，安装避雷线后线路感应过电压得到了明显抑制，过电压幅值和波形持续时间都得到衰减。由于避雷线的电磁屏蔽作用，降低了雷电放电通道在导线处建立的电场，从而导致导线对地感应过电压减小。助板
3非接触电压采样模拟电路设计 非接触电压采样模拟通道由非接触感应单元、电容分压电路、直流电压叠加电路、电压跟随电流放大电路、运放放大电路等组成。非接触电压采样的基本原理是基于电场感应及电容耦合，通过非接触的方式，设计一个非接触感应头，和外部带电导线的低频电场感应及电容耦合，转换成感应电流信号，该信号的初始值强度由非接触感应头的尺寸材质决定，这里选择的是厚度为0.15mm的紫铜片，面积大小为5.25mm2通过Multisim仿真分析，该面积感应到的电压可以保证后续采样电路的信号驱动能力。装置获得感应电压后，在电路上对地并联一个分压电容C6，该电容的作用是用来调整感应电压的幅值，因为感应电压是一个交流信号，信号在正负之间交替，而单片机的AD采样信号要求输入的是正信号，所 蝴蝶螺母
以，需要在电路上并联一个直流正电压叠加信号，将交流信号变为一个正信号。信号变为正直流偏置信号后，因为感应电压信号的电流持续能力很弱，需要加入一个电压跟随器，用来增强信号的电流，维持后续电路功耗的正常运行，输出电压和输入电压幅值大小相同，相位相同。信号通过直流偏置后已转为正直流信号，再经过电压跟随器后增大电流驱动能力，在此点加入一个运放电路，用来成比例的调节信号的幅值大小，以获得更大的采样范围。运放电路和电压跟随电路共用一个双通道的SGM8141运放芯片。SGM8141运放芯片是一款支持3.3V，单电源、轨到轨的双通道高精度运放。此处为保证进入单片机的采样信号为正，采用同相放大电路设计，放大系数1：2，即2倍放大。便于调整输入AD的采样信号。
4过电压计算过程
１）对供电恢复路径恢复过程的过电压问题，研究了线路的分布参数特性分析了线路参数对空充过电压的影响，并针对供电恢复过程中输电线路的容升效应，分析含有分叉的多条线路恢复供电时的操作过电压和工频过电压特性。２）利用仿真软件ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ建立符合实际的仿真模型，针对２２０、１１０ｋＶ等级的输电线路型号的过电压进行大量仿真实验，通过仿真结果可得到过电压的幅值与线路长度成正比关系。
利用Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真软件搭建仿真模型，建立了高压输电线路恢复方案的系统模型。分别对含有２２０、１１０ｋＶ等级的各型号输电线路恢复方案的系统模型进行大量过电压仿真实验，通过不断改变线路的长度来测量线路的工频过电压以及操作过电压，分析线路长度跟过电压的幅值关系。３）通过ＭＡＴＬＡＢ软件对大量的实验数据进行过电压拟合，得出了各型号线路末端电压与线路长度的拟合函数，通过拟合函数计算高压输电线路恢复方案的过电压值。在恢复方案里面存在多条线路时，每条线路末端的过电压都是前面几条线路叠加的一个结果，因此，在计算的过程中需要对上一条线路的电压值进行折算。计算过程如下：（１）先计算第一条线路末端的电压值，将该线路长度带入对应该线路型号的拟合函数中，计算出该线路的过电压值，如果该高压输电线路恢复方案中只存在一条线路，则结束过电压的计算，否则执行下一步计算；（２）把第一条线路末端的电压值进行折算，即将第一条线路求得的电压值带入第二条线路对应型号的拟合函数中，求出折算后所对应的长度值；（３）将上一步折算出的线路长度再加上第二条线路的实际长度，将最终的长度值再次带入第二条线路对应型号的拟合函数中，最后求出对应的过电压值，如果该条线路为最后一条线路，则结束过电压的计算，否则继续从第（２）步执行下一条线路的过电压计算；（４）循环计算直到最后一条线路结束计算，输出每条线路末端
过电压值。
结语
无论输电线路是否带电，作业人员在进行涉及绝缘架空地线的检修作业时都必须采取可靠措施以保护人身安全。最后，根据仿真结果设计并实现了一种专用于绝缘架空地线的新型接地装置并经过了现场应用验证。后续将根据接地装置的使用情况持续优化，并考虑在单相接地故障或雷击导线时，实现绝缘架空地线接地时的预警及异常处置。将多点网络简化为单电源线路工频电压分析；通过理论推导与仿真计算结合的方法，分析了几种参数变化对工频电压抬升及控制电压值的影响，得出结论如下：（1）网络等值参数与甩负荷工频电压值呈线性影响关系，其中等值电源电势对工频电压的影响相比于等值阻抗敏感度更高；（2）线路长度作为等值内部系统，与等值参数关联度较小，理论推导表明甩负荷后末端工频电压值随线路长度增加呈增大趋势，通过仿真验证了结论的准确性；（3）线路输送潮流轻重对甩负荷后工频电压大小影响较小，潮流的增加会导致等值电源初始电压的降低，进而增加首末端电压抬升幅度并形成偏低控制电压；（4）本工程的控制电压值偏低主要是由于网架结构导致的等值参数偏大所致，同时，重潮流使控制电压进一步降低；（5）在输变电工程计算前，可通过增大线路的输送潮流，来保证过电压计算结果的准确性和适
用性。
参考文献：
[1]周旭东，石雁祥.超、特高压工频过电压研究综述[J].伊犁师范学院学报（自然科学版），2014，8（2）：59-62.
[2]中国电力企业联合会.交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范：GB/T50064—2014[S].北京：中国计划出版社，2014.
[3]张叔禹，吴集光，曹斌.超高压输变电系统内部过电压分析与PSCAD/EMTDC仿真应用[M].北京：中国水利水电出版社，2014.
512人体 [4]卫鹏杰，赵成勇，张汝莲.含直流馈入的山东电网电磁暂态仿真模型的研究[J].华北电力大学学报（自然科学版），2011，38（1）：26-30.
[5]熊卿，席亮，周宝荣，等.基于PSCAD/EMTDC的大规模交直流电网实际故障再现[J].中国电力，2014，47（9）：100-106.
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