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高原铁路贯通线超长距离输电装置研究及其在工程中的应用

张晓春  
【摘要】:目前,我国出现和逐步形成长距离、大容量输电电网,但由于个别地区特别是高原地区发电厂远离负荷中心地区,所以都必须解决远距离输送大容量功率的问题。而一些远离中心电网的缺电地区的电网在现阶段不可能形成较为坚强的网状结构,只能是长距离链形结构,而这种长距离输电线的输送能力主要取决于线路的稳定极限,是电网发展过程中的问题。 某一电压等级的输电距离,受输电线路的电压损失及输送容量限制。为了提高青藏线输电线路的整体输电能力,除了不断加强电网结构外,还需要加大对输电新技术的推广应用。如超长距离输电装置、紧凑型线路、无功动态并联综合补偿技术、大截面耐热导线以及新型安全自动装置等。 本文在绪论中提出了35kV超长距离供电线路可能出现的问题:空载或轻载时由于分布电容作用,线路末端电压升高;带负荷运行时,线路电压损失较大,线路首末端电压相角差变大,首端导线发热,线路电阻中消耗的功率大,供电不经济;由于在110kV线路故障或检修时35kV贯通线路必须长距离送电方可满足铁路运输的要求,首先从设计入手对青藏铁路的几种供电方案进行了分析,通过比选从而得出了较为合理的供电方案;对长线空载时的运行情况进行仿真研究,35kV超长线路空载时线路电压按余弦规律分布,末端电压最高;线路具有较大的充电电流;电源电抗使线路末端电压进一步升高。同时对并联电抗器的作用进行了分析,电抗器能够有效的限制空载电压升高。同时分析了在不同负荷条件下线路的运行情况,提出解决电压下降问题的措施,包括并联电容,串联电容,动态无功补偿装置,以及采用太阳能发电,风能发电等备用措施,并对这些措施进行了仿真研究和论述。最后结合青藏线的贯通线,进行了超长距离送电器装置的设计,并研制一台样机在青藏线试验段进行现场试运行试验。


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