大同110KV南樊架空线状态评估设计

1、大同110KV南樊架空线2006年状态评估设计摘要：由于传统的输电线路检修方法已经不能适应电力系统现代化的要求，因此，通过状态评估来分析出线路的故障状态，然后用其指导输电线路正确的状态检修，对及时修复线路和保证可靠供电是十分重要和必要的。架空线路输电是电力工业发展以来所采用的主要输电方式。通常称的输电线路就是指架空输电线路。通过架空线路将不同地区的发电站、变电站、负荷点连接起来，输电或交换电能，构成各种电压等级的电力网络或配电网。本论文对当前电力系统输电线路的状态评估问题进行了详细的研究，介绍了电力系统输电线路状态检修和缺陷预测，并对输电线路的污闪、预防进行了介绍和对架空送电线路进行了分析，与

2、此同时还提出来对输电线路的状态评估的FTA算法。关键词：状态检修；缺陷预测；污闪；状态评价；可靠性；FTA算法Abstract：As traditional transmission line repair methods can not meet the requirements of modern power systems, therefore, through the state assessment to analyze the line fault condition, and then use its guiding correct state transmission line

3、 maintenance, on the timely repair lines and ensure reliable power supply is very important and necessary.Overhead transmission lines are used in the power industry since the development of the main transmission mode. Usually called transmission line refers to overhead transmission lines. Through th

4、e different parts of the overhead line power stations, substations, load connect the dots, transmission or exchange of energy, to create various voltage power network or distribution network. In this thesis, the current state of the power system transmission lines carried out a detailed assessment o

5、f the problem, this paper introduces the state power system transmission line maintenance and defect prediction, and the transmission line flashover prevention were introduced and carried overhead transmission line analysis, while also proposed to assess the state of the transmission line of FTA alg

6、orithms.Key word；State maintenance; fault prediction; pollution flashover;evaluation; reliability; FTA algorithm目 录摘要1Abstract21 绪论11.1 架空输电线路状态评估的背景与意义11.1.1 架空输电线路状态评估的背景11.1.2 架空输电线路状态评估的意义21.2 国内外研究的背景和意义31.2.1 国外输电技术的发展情况31.2.2 中国输电线路建设的成就32 电力系统可靠性概论72.1 电力系统可靠性的基本概念72.2 电力系统可靠性的发展过程72.3 电力系统可

7、靠性评估9目标和任务9评估手段9可靠性准则102.3.4 故障准则及故障严重性估计102.4 电力系统可靠性的新进展11可靠性准则的修订11中国在电力系统可靠性管理方面日趋完善11以可靠性为中心的检修取得新进展123 基于FTA法的输电系统可靠性评估原理133.1 概论133.2 最小割集算法143.2.1 基本概念143.2.2 算法步骤143.3 故障树分析法153.3.1 基本原理153.3.2 基本事件163.3.3 基本公式174 大同南樊线2006年状态可靠性评估计算194.1 架空输电线路单元设备状态评价194.1.1 杆塔评价194.1.2 绝缘子评价204.1.3 导地线评价

8、214.1.4 金具评价234.1.5 基础及接地装置评价234.2 各元件权重表244.3 实例计算265 大同南樊线2006年状态可靠性评估285.1 大同南樊线2006年故障情况及权重表285.2 大同南樊线架空输电线路可靠性评估325.3 结论336 输电线路状态评估的FTA算法计算机程序346.1塔杆不良状态346.2绝缘子不良状态366.3金具不良状态376.4导地线不良状态386.5基础及接地装置不良状态396.6整条线路不良状态40总结42附表 大同南樊线状态评估系统程序43参考文献48致谢491绪论1.1本课题研究的背景和意义1.1.1 架空输电线路状态评估的背景随着电网规模

9、的逐渐扩大，电力网络及其线路的结构也越来越复杂，线路的安全、可靠运行对电力系统有着极其重要的意义。对于架空输电线路运行状态可靠性的安全评价工作重要性也逐渐被人们所认知。1.1.2 架空输电线路状态评估的意义但实际中架空输电线路具有分布地域广、检测参数多、运行环境复杂等特点， 直接导致数据繁杂。因此，需建立一套简捷有效的数学评估手段。1.2国内外研究的背景和意义1.2.1国外输电技术的发展情况自从20世纪初发明的三相交流输电以来，输电技术朝着高电压、大容量、远距离的目标不断的进步，20世纪后半世纪发展更加迅速。1952年瑞典首先采用380kv输电电压，1954年美国354kv线路投运。1956年

10、前苏联建成伏尔加河水电站至莫斯科的400kv线路并于1959年升压到500kv。进入60年代欧洲各国普遍采用380kv级输电电压，北美和日本则建设大量500kv线路。以后加拿大、前苏联和美国又相继建成一批735-765kv线路。亚洲、非洲、拉丁美洲和大洋洲许多国家都建设了330-500kv线路。300-750kv超高压（EHV）线路已在各国主干电网和国际互联网中广泛采用。在交流超高压发展的同时，高压直流（HVDC）输电技术也进入了工程实用阶段。1962年前苏联建成400kv工业性试验线路，随后又建成750kv长距离直流线路。1970年美国第一条400kv直流线路建成，1985年升压到500kv

11、；加拿大于1990年建成全750kv级直流线路并向美国延伸。巴西伊泰普水电站也用600kv直流线路送出。欧洲、非洲、日本、印度、新西兰等地区和国家的直流线路也相继投入运行。70年代，欧、美各国对交流1000kv级特高压（UHV）输电技术进行了大量研究开发，1985年前苏联建成第一条1150kv工业性线路，日本也在90年代初建成1000kv线路。此外，多端直流输电线路、高自然功率的紧凑型线路以及灵活交流输电（FACS）等多种多样输电新技术的研究也取得了很大进展，有的已进入工程实践。1.2.2中国输电线路建设的成就近50年来中国输电线路建设成绩是巨大的。2 电力系统可靠性概论2.1 电力系统可靠性

12、的基本概念电力系统可靠性是对电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户供应电力和电能能力的度量。包括充裕度和安全性两个方面。充裕度（adequancy，也称静态可靠性），是指电力系统维持连续供给用户总的电力需求和总的电能量的能力，同时考虑系统元件的计划停运及合理的期望非计划停运。安全性（security，也称动态可靠性），是指电力系统承受突然发生的扰动的能力。电力系统可靠性可分成：发电系统可靠性（HL1）、发输电系统可靠性（HL2）、输电系统可靠性、配电系统可靠性及发电厂变电所电气主接线可靠性；2.2 电力系统可靠性的发展过程国外：20世纪50年代，可靠性概念开始用于工业；1968

13、年美国电力可靠性协会（National Electric Reliability Council, NERC）成立；1981年加上加拿大和墨西哥，北美电力可靠性协会（NERC）成立；1997、1998年NERC推出规划标准和执行细则（电力系统可靠性执行标准）；西欧和俄罗斯也相继制定各自标准。国内：1981年中国水利电力部颁布电力系统安全稳定导则；1983年成立中国电机工程学会可靠性专业委员会；1996年成立电力行业可靠性管理委员会。2.3 电力系统可靠性评估目标和任务目标：保证电力系统的充裕度；保证电力系统的安全性；保证电力系统的完整性；保证停电后系统迅速恢复运行。任务：规划阶段：对未来电力系

14、统和电能需求进行预测；收集设备的技术经济数据；制定可靠性准则和设计标准，依据准则评估系统性能，识别系统的薄弱环节；选择优化方案。设计阶段：当遭受超过设计规程规定的大扰动时，不利影响扩散的风险最小；应使系统有足够备用容量来限制扰动后果的蔓延，避免停电范围扩大，保护运行人员免遭伤害，保护设备免遭损坏。运行阶段：以便在可接受的风险度下建立和实施各种运行方式，确定运行备用容量，安排计划检修，确定购入和售出电量，确定互联系统的输送电力和电能量。评估手段主要有4种：建立可靠性评估模型目前主要有解析法和蒙特卡罗法（模拟法）建立可靠性信息管理系统建立重大事故监测装置区间分析可靠性准则在电力系统规划、设计、运行

15、及技术改造中为使系统可靠性达到一定的要求而应当满足的指标条件或规定。 2.3.4 故障准则及故障严重性估计故障认定准则一旦发生下列情况，便认为系统处于各种故障状态：负荷越界；频率越界；电压超过极限；有功功率不足；无功功率不足，电压下降；不可控的解列；连锁反应；电压崩溃；频率崩溃；故障严重性评估进行可靠性预测时，应考虑所有可能的故障模式，并对系统严重性作出评估。2.4 电力系统可靠性的新进展可靠性准则的修订中国在电力系统可靠性管理方面日趋完善以可靠性为中心的检修取得新进展3 基于FTA法的输电系统可靠性评估原理3.1 概论3.2 最小割集算法3.2.1 基本概念3.2.2 算法步骤3.3 故障树分析法3.3.1 基本原理3.3.2 基本事件3.3.3 基本公式4 大同南樊线2006年状态可靠性评估计算4.1 架空输电线路单元设备状态评价4.1.1 杆塔评