中国电力

陈仕龙，荣俊香，毕贵红，李兴旺，曹蕊蕊

2015, 48(7): 1-7. DOI: 10.11930.2015.7.1

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特高压直流输电系统发生换相失败时，会引起直流电压和直流电流突变，严重影响直流系统的安全稳定运行。控制系统是特高压直流输电系统的核心部分，其控制方式对系统的输出响应有重要影响。分析特高压直流输电系统换相失败的原因，介绍整流侧的控制方式，建立了云广特高压直流输电系统仿真模型，研究云广特高压直流输电系统整流侧采用定电流控制方式和定功率控制方式对换相失败的影响。仿真结果表明：当逆变侧换流变压器变比K改变时，整流侧采用定电流控制与采用定功率控制相比，系统发生换相失败时的临界变比较大；当逆变侧交流母线发生三相对称接地故障、两相短路故障及单相接地故障时，整流侧采用定电流控制与定功率控制相比，系统不发生连续换相失败的临界电阻较小。整流侧采用定电流控制方式时，对换相失败的控制能力优于定功率控制方式。

特高压换流变现场局部放电试验的电场计算及起晕校核

谢齐家，普子恒，汪涛，张亚东，杜志叶

2015, 48(7): 8-12. DOI: 10.11930.2015.7.8

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为研究特高压换流变压器现场局部放电试验的电晕控制策略，根据哈密南站换流变压器试验布置方式，建立3D模型，选取试验时最高电位进行加载，利用有限元法计算得到不同试验方式下各设备的电场分布云图及最大场强值。并根据经验公式以及阀厅金具球起晕场强试验数据进行了起晕场强校核。计算结果表明，在当前试验方案下，采用的试验设备尺寸均有较大的裕度，满足局部放电试验的电晕控制要求。

云广特高压直流系统基本控制方式异常切换分析

潘姿君，徐攀腾，刘茂涛，张志朝

2015, 48(7): 13-16. DOI: 10.11930.2015.7.13

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控制系统在高压直流输电系统中占有极其重要的地位，保证直流输电系统的基本控制策略得以实现，是高压直流输电系统的核心部分。分析了特高压直流输电系统直流电流参考值改变对基本控制方式的影响，结合云广特高压直流工程现场调试的故障记录数据，对其基本控制方式异常切换导致阀组闭锁进行了详细分析。针对分析出的结果，提出了修改直流控制系统控制逻辑等切实可行的改进措施，这对未来特高压直流输电工程的实施有较大的参考价值。

特高压直流换流变压器局部放电的现场判定与定位

陈凌，刘睿，刘凡

2015, 48(7): 17-21. DOI: 10.11930.2015.7.17

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特高压换流变压器在现场安装完毕后局部放电超标时，需采用有效的方法对局部放电做出正确的判断和准确的定位。采用传统电气方法和新兴技术相结合的局部放电综合判断和定位方法，准确地定位了宜宾换流站极I低端YY-B相换流变压器的局部放电缺陷，有效地指导了缺陷处理。结果表明将传统的电气方法与超声波、紫外线等新兴技术有机地结合，可有效提高局部放电判断的正确性和定位的准确性。

巴西美丽山特高压直流输电系统设计特点

程改红，殷威扬

2015, 48(7): 22-26. DOI: 10.11930.2015.7.22

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巴西直流技术起步较早，有自身建设运行经验。在对巴西直流输电发展现状分析的基础上，结合巴西规划于2018年建成的美丽山水电站送出特高压直流工程的特许经营权招标文件技术要求，对巴西直流输电工程在可靠性、过负荷能力、系统损耗和无功补偿配置等方面的设计要求进行分析。通过与中国特高压直流输电工程技术方案对比，总结电力私有化体制下巴西直流输电工程的设计特点，从特许经营方角度对美丽山水电站送出特高压直流工程技术规范的制定提出建议，为中国直流工程的设计工作提供参考。

800 kV特高压直流穿墙套管故障分析

谢超，何平

2015, 48(7): 27-30. DOI: 10.11930.2015.7.27

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±800 kV云广特高压直流工程的800 kV直流穿墙套管投运3年后频繁出现故障，为分析故障的原因，对3支套管进行了解体检查，发现出现不同故障的共同原因均为套管户外端与户内端连接的锁紧环螺纹磨损。磨损产生的金属粉尘附着于套管短尾端，引起介损增加，严重时造成绝缘下降，电流击穿末屏接地点形成放电。同时螺纹磨损造成户外端与户内端连接紧固力下降，表现为套管直流电阻增大。针对故障原因，对套管结构提出增加径向锁紧的定位销的改进设计和对套管预防性试验项目增加直流电阻测试的改进建议。

±800 kV特高压直流输电线路引流板发热带电处置方法

雷冬云，石凯，牛捷，任承贤，邹德华，梅文建，曾文远

2015, 48(7): 31-34. DOI: 10.11930.2015.7.31

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为了消除±800 kV宜宾—金华线0585号极I前侧4号子导线引流板温升异常缺陷，通过对线路带电作业进行安全性分析，制定了带电作业方案，采用软梯法进入强电场，圆满完成消缺作业，实现了我国特高压直流输电线路等电位带电作业零的突破。

云广直流工程换流变分接开关控制电源回路改进

刘茂涛，张志朝，余荣兴，徐攀腾

2015, 48(7): 35-38. DOI: 10.11930.2015.7.35

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结合云广工程调试期间分接开关控制电源故障导致的跳闸事件，通过梳理分析分接开关控制电源故障逻辑及其功能，指出了当前逻辑存在误闭锁分接开关调整导致同极双阀组不平衡运行的风险，根据电源故障性质及影响范围，提出将分接开关控制电源故障回路进行解耦，通过不同回路传送故障信号的整改建议，确保可靠闭锁或者开放分接开关调整。改进方案已成功应用于新建投产的糯扎渡特高压直流输电工程中，可有效降低同极双阀组不平衡运行的风险。

楚穗直流线路故障致双极闭锁及故障重启逻辑缺陷分析

邬乾晋，张楠，蔡永梁，王学之

2015, 48(7): 39-43. DOI: 10.11930.2015.7.39

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楚穗直流联网、全压运行条件下，相继发生极1两次线路保护动作，极2一次线路保护的事件，导致楚穗直流双极闭锁。为探明楚穗直流双极相继闭锁的原因，从直流线路故障纵差保护原理、行波保护原理、极控线路故障重启监视功能入手，结合楚穗直流EMTDC仿真模型，从电磁耦合与双极接地故障两个维度分析并掌握双极相继闭锁的原因。通过对故障重启监视功能的深入分析，进一步挖掘出监视功能的逻辑缺陷，提出了避免直流不必要闭锁的故障重启逻辑优化建议。

600 MW超临界CFB机组给水RB控制策略优化及功能试验

雷秀坚，吴玉平，陈峰，高明明

2015, 48(7): 44-47. DOI: 10.11930.2015.7.44

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对600 MW 超临界循环流化床（简称CFB）直流炉给水故障减负荷（run back，RB）的动态特性与控制难点进行了分析；提出了世界首台600 MW超临界CFB锅炉机组给水RB的优化控制策略；介绍了现场试验的方案与过程。此项研究成果为后续超临界CFB机组给水RB的可靠投入提供了有益的参考。

面向电网安全稳定的发电设备远程监测与诊断平台

罗嘉，周懿，王建军，肖小清，宋维俏

2015, 48(7): 48-53. DOI: 10.11930.2015.7.48

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将发电企业的设备运行信息实时传输到电力科学研究单位的技术中心，可以及时组织专家力量开展发电设备的远程监测和诊断分析。提出了集团级发电设备远程监测与诊断平台建设的总体技术方案，系统功能包括数据集成、在线监测及诊断分析3个层次，通过加密和压缩实现了远程海量数据的传输，基于SOA标准搭建了分层构件化及应用模块化的系统架构，采用统一信息建模技术和数据适配接口解决了异构大数据的利用，并通过基于设备工作机理的软测量及诊断技术，以及实时数据智能挖掘技术等，实现了锅炉、汽轮机、发电机等设备的远程监测与诊断。示范工程应用表明：提出的总体技术方案和系统架构正确合理，有助于提高发电设备运行的安全性和稳定性。

低温多效蒸馏海水淡化装置大型化中试试验研究

张忠梅，张建丽，李延兵，丁涛，杨庆卫

2015, 48(7): 54-58. DOI: 10.11930.2015.7.54

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通过模拟大型低温多效蒸馏海水淡化的中试试验装置，探究了蒸汽压缩喷射器（ＴＶＣ）工作压力、蒸发温度、喷淋海水密度以及二次蒸汽回热加热器对海水淡化装置重要性能参数——产水量、造水比的作用规律，为大型海水淡化装置结构设计、工艺流程优化提供技术依据和指导。研究表明：TVC引射蒸汽流量随着引射蒸汽压力的增大而线性增大，提高进入蒸发器的蒸发温度和喷淋密度，以及设置二次蒸汽回热加热器可以提高装置淡水产量。

某电厂主变压器油中腐蚀性硫问题分析及处理措施

王娟，王笑微，杨金星，邵伟

2015, 48(7): 59-62. DOI: 10.11930.2015.7.59

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某电厂1号、2号主变压器油击穿电压偏低，总烃含量持续升高。为找出问题所在，对油品进行了一系列试验，包括扫描电镜扫描、元素分析、X射线衍射分析及腐蚀性硫试验，其结果为变压器油中全硫及腐蚀性硫分较高，变压器油发生了硫腐蚀，含硫物质与绕组材料（铜）发生反应后生成黑色的Cu2S及Cu4SO4（ＯＨ）6，影响变压器的绝缘性能，导致油中总烃含量升高。再生处理并辅以添加钝化剂的方法可降低油中全硫和腐蚀性硫分，减缓硫对铜片的腐蚀。

复合膜法火电厂烟气捕水性能的实验研究

陈海平，仲雅娟，周亚男，兰俊杰，杜文韬

2015, 48(7): 63-67. DOI: 10.11930.2015.7.63

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复合膜法捕集火电厂烟气中的水蒸气有望成为火电厂节水的一条有效途径。选用聚醚砜（PES）作为中空纤维膜支撑层材料，磺化聚醚醚酮（SPEEK）作为中空纤维膜涂层材料，制作了用于实验研究的SPEEK- PES中空纤维复合膜；采用模拟烟气（H2O/N2）在实验台上研究了不同磺化度的SPEEK涂层、吹扫气流速、烟气温度等对中空纤维复合膜捕水性能的影响。实验结果表明，复合膜中SPEEK的磺化度不是越高越好；吹扫气流速也存在一个最优值；在实验温度范围（40~70 ℃）内，随着温度的提升，复合膜的捕水性能有所提高。

超超临界火电机组高旁主阀阀座的修复技术

唐彬，陆亚安，陆耀威，蔡宝根

2015, 48(7): 68-71. DOI: 10.11930.2015.7.68

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详细阐述了对1 000 MW超超临界燃煤发电机组高压旁路管道（简称高旁）主阀阀座的修复过程，通过执行严格的修复工作程序，采用热丝氩弧焊和镍基高温合金材料过渡等工艺方法，并利用六轴联动焊接机械手臂的柔性，克服了高旁主阀高温和主阀阀腔狭小等恶劣环境条件进行堆焊的困难，确保堆焊层质量能够满足阀座密封面的各项性能要求。同时，彻底消除了阀体材料为SA182-F91/F92的主蒸汽高旁阀门阀座的开裂和吹损等缺陷，保证了发电机组的设备可靠性和经济性，亦为解决超超临界燃煤发电机组的高温高压蒸汽阀门内漏问题提供了思路和方法。

600 MW机组供热改造系统的设计与控制

许锐锋，赵俊英，张东海

2015, 48(7): 72-75. DOI: 10.11930.2015.7.72

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为消除常规火力发电机组供热改造后系统运行存在的安全隐患，以某电厂600 MW机组供热改造为例，介绍了中压缸排汽、再热冷段抽汽以及凝汽器补水系统的设计特点，通过对该热力系统设计原理和供热运行方式的分析，得出了汽轮机供热改造后容易发生叶片过流、过压、过热、汽轮机超速等事故或者凝汽器补水出现问题的结论，并且逐个阐明影响设备安全的各个要素以及采取有效的控制手段及保护措施，以避免供热系统发生事故，保证整个机组的安全运行，实现热电联产。

市场环境下考虑风险成本的启发式输电网规划

娄素华，王亚娟，卢斯煜，吴耀武

2015, 48(7): 76-81. DOI: 10.11930.2015.7.76

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市场经济环境下电网公司更加重视电网投资的经济性问题。提出了一种考虑风险成本的输电网规划模型，该模型以投资等额年值、运行成本和系统运行的过负荷风险最小作为目标函数。采用N-1故障情况下的过负荷风险成本对传统规划模型中的硬性安全约束进行软化，实现了输电网的经济效益需求与用户可靠性需求的有机结合。采用强迫切负荷经济损失最小为严重度函数，建立了一种与输电网规划问题相适宜的过负荷风险评估公式。采用改进的Garve6节点系统进行了算例测试，结果分析证明了模型的合理性。

季节划分下产业用电量关联分析及预测

马瑞，彭舟，蒋诗谣，徐慧明，王熙亮

2015, 48(7): 82-88. DOI: 10.11930.2015.7.82

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产业用电需求预测对于实现精细化用电管理、降低电力企业运行与规划成本具有十分重要的意义。鉴于常见的预测方法在产业结构划分下的中短期用电量预测中效果不佳，分析了不同季节下产业用电量之间内在关联关系以及气温对其的外在影响，结合计量经济学思想，分季节构建了用于电量预测的误差修正模型，并利用该模型对华中某省网月度用电量进行了预测分析，结果表明，该模型具有较高的预测精度。

基于风电成本和火电利润的风电定价机制

刘吉臻，刘涛，崔超

2015, 48(7): 89-94. DOI: 10.11930.2015.7.89

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当前实行的风电分区域固定电价制度没有动态反映风电成本变化，造成财政资金浪费；更重要的是，没有给出发电成本和合理利润的具体核算过程，固定电价的合理性存在不足。提出了一种基于风电成本和火电利润的风电定价机制，并以某火电厂和某风电场为例介绍了所提电价机制的实施过程，验证了该电价机制的合理性。

快速切负荷机组配置方案经济性评

刘皓明，宁健，吴健超，卢恩

2015, 48(7): 95-100. DOI: 10.11930.2015.7.95

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在电力系统发生故障时，具备快速切负荷fast cut back，FCB功能的火电机组能带厂用电维持运行，并在故障消除之后迅速对外供电，是一种性能优异的黑启动电源。合理的配置FCB可带来更好的经济性。讨论了FCB功能的关键技术，分析了实现FCB技术需要的各项投资成本，结合布置FCB机组带来的用户停电损失的减少，建立了经济指标函数，计算经济性最优的FCB机组配置方案，并通过IEEE-118节点算例和广东省实际算例进行分析，为研究FCB机组在实际电网中的合理配置提供了参考。

基于实物期权的燃煤电站CCS投资决策研究

王喜平，杜蕾

2015, 48(7): 101-107. DOI: 10.11930.2015.7.101

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考虑碳交易价格、燃料价格、投资成本及政府补贴等不确定性因素，基于实物期权理论构建了燃煤电站碳捕获与储存（carbon capture and storage，CCS）投资决策的四叉树模型，通过算例分析了模型的求解过程，证实了实物期权方法比传统的净现值（NPV）方法能更准确地评估CCS的投资价值；进一步研究了政策补贴对CCS投资决策的影响，并计算出不同政策补贴系数下碳交易价格的投资临界值。结果表明，政策补贴越高则碳价格临界值越低，当政府提供全额补贴和不提供补贴时，碳交易临界价格分别为103.56元/t和217.95元/t。这意味着在当前市场环境下，电站CCS投资会导致亏损。上述结论对燃煤电站的CCS投资决策提供了理论依据。

日本分布式热电联产系统发展动态及启示

任洪波，吴琼，杨秀，高伟俊

2015, 48(7): 108-119. DOI: 10.11930.2015.7.108

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日本分布式热电联产产业的整体发展历程及其所采取的一系列政策措施，对于正处于发展初期的中国分布式热电联产产业而言，具有较强的借鉴意义。剖析了日本分布式热电联产产业的阶段性发展历程，探讨了其在不同阶段所呈现的发展态势，从硬件设备与软件管理2个角度全面阐述了日本分布式热电联产系统的软、硬件技术应用现状与发展趋势，总结了日本为鼓励发展分布式热电联产所推出的各类补贴和优惠政策，以及相关管理制度和规程，从技术、市场、政策等角度为中国分布式热电联产系统的应用与推广提出了建议。

脱硫鼓泡塔pH值及液位对脱硫效率提升的试验研究

蓝敏星

2015, 48(7): 115-123. DOI: 10.11930.2015.7.115

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为了研究pH值、鼓泡塔液位对脱硫效率提升的贡献趋势，在台山电厂4号机组（600 MW）开展了脱硫鼓泡塔液位和pH值提升脱硫效率试验。根据pH值提升试验结果，总结出在600 MW负荷下，鼓泡塔液位稳定在220 mm左右，当pH值不断提高（从4.6到5.6）时，脱硫效率从93.78%提高到96.78%，SO2排放质量浓度从119 mg/m3（干态，6%O2），降低到31 mg/m3（干态，6%O2），脱硫效率提升效果明显；另外，根据鼓泡塔液位提升试验结果，负荷保持在600 MW以上，pH值稳定在4.6左右，当鼓泡塔液位不断提升（从210 mm到330 mm）时，脱硫效率从94.41%提高到96.81%，SO2排放质量浓度从107 mg/m3降低到44 mg/m3，脱硫效率提升效果弱于pH值的影响。从而得出，pH值变化对脱硫效率提升的贡献比液位变化的影响大。

某电厂烟气监测系统与脱硝自动控制改造

王奇伟

2015, 48(7): 120-114. DOI: 10.11930.2015.7.120

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以某电厂600 MW国产超临界机组为例，对机组脱硫、脱硝设施烟气连续监测系统常见故障进行分析，提出和采取措施后，提高了SO2、NOx、烟尘、烟气流量测量的准确性；针对脱硝反应器出口截面NOx质量浓度不均匀现象，进行了计算机数值模拟，优化了设计方案,在此基础上对喷氨控制系统进行改造，使脱硝效率得以提高，氨逃逸率得到控制。

喷淋脱硫塔内除雾器运行特性

何仰朋，陶明，石振晶，郭浩然，何育东

2015, 48(7): 124-128. DOI: 10.11930.2015.7.124

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除雾器的除雾效果对脱硫系统的稳定运行、烟道腐蚀及烟气排放有重要影响，研究不同空塔流速及组合条件下除雾器的除雾性能很有必要。为此，建立了接近实际工程的喷淋脱硫塔实验台，研究了空塔流速、喷淋层与除雾器距离、不同雾化喷嘴等对除雾器出口液滴含量、粒径分布的影响，以及管式除雾器性能。研究结果表明：空塔流速对一级除雾器出口液滴含量的影响较大，对二级除雾器出口液滴含量有一定影响；除雾器出口液滴粒径随空塔流速提高而减小；喷嘴雾化粒径变小后，一级除雾器出口液滴含量明显增加；喷淋层与除雾器间距对一级除雾器出口液滴含量有较大影响；管式除雾器对除雾器出口液滴含量影响不大。

臭氧结合钙基湿法脱硫脱硝的模拟分析

张相，杨丽，蒋红，王智化，周俊虎

2015, 48(7): 129-133. DOI: 10.11930.2015.7.129

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为探讨钙基湿法脱硫系统对高价态氮氧化物的脱除能力，从热力学和动力学的角度，对CaSO3协同吸收NO2与SO2进行了反应机理与吸收特性的模拟。构建了吸收反应的计算方法，分析了溶液pH值对传质速率的影响，计算得出吸收烟气体积与吸收浆液体积之比的临界值，模拟了不同NO2分压下NO2在Na2SO3和CaSO3溶液中的传质速率。通过数值模拟和试验测量进行分析结果的校验，得到了较好的一致性。根据计算和试验结果，Na2SO3溶液对NO2的吸收效率随pH值的下降而减少，而CaSO3对NO2的吸收效率随pH值变化不明显。研究结果对臭氧结合钙基湿法协同脱硫脱硝技术的研究发展及工业应用具有一定的参考价值。

火焰高度对输电线路间隙击穿特性的影响

陈孝明，魏晗，阮羚，黄道春，黄俊杰，黎鹏，熊宇，阮江军，张亚飞2，秦知航2

2015, 48(7): 134-138. DOI: 10.11930.2015.7.134

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山火可使架空输电线路间隙的绝缘强度显著下降，可能引发线路跳闸，导致线路出现停运的严重事故。近年来，山火频发给电网的安全稳定运行带来了巨大威胁。利用木垛火模拟山火，开展了火焰高度对模拟输电线路间隙击穿特性的影响研究。研究表明，火焰高度对间隙的击穿特性影响较大，火焰高度与击穿电压之间具有二次函数关系。研究成果可为输电线路防山火跳闸提供一定的指导。

500 kV输电线路塔线体系舞动响应分析

杨风利，党会学，杨靖波，李新民

2015, 48(7): 139-145. DOI: 10.11930.2015.7.139

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通过建立连续5档塔线体系有限元模型，采用气动分析法得到了不同阻尼比下的导线张力、不平衡张力和导线舞动轨迹，分析了舞动荷载作用下杆塔动力响应。按照铁塔阻尼计算得到的舞动响应高于导线阻尼计算值。考虑塔线耦合效应后，导线舞动幅值增大，导线张力和不平衡张力减小。导线垂向运动由2个主频的多阶混合振动变为单个主频的一阶振动。当采用铁塔阻尼进行分析时，耐张塔不平衡张力超过断线张力设计值，铁塔横担下截面斜材最大应力超过设计应力，会导致横担被破坏。

典型微地形下的风速特性及其在输配电线路杆塔设计中的应用

高雁，杨靖波

2015, 48(7): 146-152. DOI: 10.11930.2015.7.146

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中国荷载规范对不同地形下的风速取值进行了规定。尽管如此，由于实际地形千差万别，特别是在微地形、微气象环境下，采用的设计值与实际值有时差别较大，造成倒塔断线情况时有发生。针对山丘、悬崖和垭口3种微地形，从杆塔设计的角度出发对微地形环境下的风场特性进行了仿真分析。推导出了典型微地形环境下的杆塔风速修正系数计算公式，并给出了适用条件。最后通过两基塔线模型验证了大风作用时不同微地形种类对输配电线路的影响。计算结果表明，给出的计算公式更适用于架空输配电线路的设计或验算。为位于垭口地形中的线路的精细计算提供了参考。

500 kV线路地线绝缘子间隙烧伤研究

方玉群，徐飞明，顾浩，梁加凯，孙光旭，邢哲鸣

2015, 48(7): 153-160. DOI: 10.11930.2015.7.153

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针对500 kV线路地线绝缘子间隙烧伤实际工程问题，通过系统性分析发现地线绝缘子接地方式安装错误导致耐张段地线全绝缘，是造成间隙烧伤的主要原因。其次，地线绝缘子间隙结构设计不合理也是一个重要原因。对500 kV线路可能采取的所有接地方式进行了不同工况下的定量研究，通过仿真计算绝缘架空地线在不同接地方式下的感应电流、感应电压和感应能量，进一步量化确定地线绝缘子间隙烧伤的原因。结合仿真结果和工程实际，提出了地线绝缘子间隙改进方案。

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