一种抑制750kV并行单回架设线路感应电压和电流的方法技术

本发明专利技术涉及一种抑制750kV并行单回架设线路感应电压和电流的方法，本发明专利技术针对两条远距离、并行、单回架设的750kV交流输电线路在一回停运线路上耦合产生较高的感应电压和电流，使得超过现有750kV接地开关开合能力而造成设备选型困难的问题，本发明专利技术提出一种换位和相序布置方式，使得采用该措施后的感应电压和电流水平明显降低，低于现有设备技术参数要求，解决了设备选型问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超高压输电系统领域，具体涉及。
技术介绍
(I)两回交流输电线路之间的电气耦合作用对于一条三相交流输电线路，由于相间互电容、互电感的存在使得三相导线之间存在电气耦合作用。而对于两条并行架设的交流输电线路而言，两回路导线之间也存在互电容、互电感。下面以一个简化双端、双回输电系统为例来详细说明两回线路之间电容耦合关系，见附图说明图1。图中以第二回线A相为例进行介绍，由于互电感的耦合关系与互电容类似，因此不再赘述。如图1所示，Eia、Eib> EIC> Uia> Uib、Uic分别表示第一回线送端、受端三相等值电源，Eha^ Eiib、Eiic、Uiia、Uiib、Uiic 分别表示第二回线送端、受端三相等值电源；Lia、Lib、Lic分别表不第一回线的A、B、C三相，Li ia> Liib> Lnc分别表不第二回线的A、B、C三相；CIIA_Q表不第二回线A相的对地电容；CIIA_IIB、CIIA_irc分别表示第二回线A相与本回线B相、C相的相间互电容；CIIA_IA、CIIA_IB、CIIA_IC分别表示第二回线A相与第一回线A、B、C三相之间的回路间互电容久、X’ L分别表示第二回线的高压并联电抗器及其中性点电抗器；Du、Dm分别表示第一、第二回线的线路断路器，其中第一回线两侧线路断路器处于合位，该回线路处于正常投运状态，第二回线两侧线路断路器处于分位，该回线路处于停运状态。(2)两回交流输电线路之间的感应电压和电流 对于两条平行架设的输电线路，由于回路间互电容、互电感的耦合作用，使得一回线路停运、另一回正常投运条件下，在停运线路上耦合产生一定水平的感应电压和感应电流。停运线路存在三种不同的接地状态，不同状态下，在感应电压、感应电流中起主要作用的分量也有所不同，图2-图4给出了三种停运线路的接地状态示意图。图中ES11表示第二回线路的接地开关。停运线路三种接地状态具体描述为:(a)停运线路两端接地开关打开:如图2所示，该状态下，在停运线路上产生的感应电压主要是由于互电容耦合产生的静电感应电压分量；(b)停运线路一端接地开关闭合:如图3所示，该状态下，在停运线路上产生的感应电压主要是由于互电感耦合产生的电磁感应电压分量，流经闭合的接地开关的感应电流主要是由于互电容耦合产生的静电感应电流分量；(c)停运线路两端接地开关闭合:如图4所示，该状态下，在停运线路上产生的感应电流主要是由于互电感耦合产生的电磁感应电流分量。下面将图1进一步简化成图5，以说明一回停运线路两端接地开关打开状态下，在停运线路一相上产生的感应电压的情况。图中只以两回线路中的A相为例来说明，并忽略高抗的中性点小电抗，视高抗中性点直接接地。图5中X#A表示一回停运线路A相对地电容和高抗并联后的阻抗，表示与另一回运行线路A相与停运线路A相之间的互电容对应的阻抗(容抗XUmiaa表示由于两回路间A相互电容的耦合作用而在停运线路A相上产生的静电感应电压。根据图5可得如下关系式:UG_IIAA-EIA X 并A/ (X 串 A+X 并 A)(公式 I);X$A=l/j CIIA_IA (公式 2);X#A=XL//(l/j CIIA_0)(公式 3);一般来讲，线路上装设并联高压电抗器时，其高抗补偿度小于100%(欠补偿)，即高抗感性无功 功率小于线路的容性充电功率Q。。高压电抗器的感性无功Q^U2/\，线路的容性充电功率Qc=U2/ (I/j Co CIIA_0)，由Q^Qc可得的绝对值大于(I/j CIIA_0)绝对值，即XlI > I (l/j CIIA_o) U再由公式3，可知X#A为容抗，与X$A性质相同。在此基础上，当两回路间的互电容cIIA_IA越小时，则其等效的容抗x$A越大，由公式I可知在停运线路上产生的静电感应电压uG_IIA将越小。(3)换位方式对交流输电线路感应电压和电流的影响当两回线路之间的距离越小时，回路间的互电容越大，则根据以上推导可知，一回线停运时在停运线路上产生的静电感应电压也越大。对于两回750kV交流输电线路，采用同杆并架方式时，两回线路的三相导线均采取垂直布置，回路间导线的水平距离一般为28 35m ;而采用单回架设、两条线路并行排列方式时，每回线的三相导线均采取水平布置，两回线间杆塔的中心距离一般为6(Tl00m，其中最近的两相导线水平距离为25飞0m，其余导线间水平距离均在45m以上，大于同杆并架线路的水平距离，因此相比而言，同杆并架线路的感应电压和感应电流更高，问题更为突出。与图5所示A相类似，一回运行线路的B相、C相分别经回路间互电容CIIA_IB、CIIA_rc也对另一回停运线路A相耦合产生感应电压。则一回运行线路A、B、C三相在另一回停运线路A相上耦合产生的静电感应电压可用下面公式表示:Uqa= Uq,iiaa+ ^g-1IAB+ ^G-1IAC (公式 4 )由公式f 2，可得:C/GA=iTIA.x 并'A/ (XiHA+X 并a) + 五ib.X (X 串b+X#b) + 五ic.X 并c/ (X 串c+X 并c)公式(5)对于长距离线路，若采取如图7所示的完全理想的换位方式，每回线路的对地电各相问，两回线路间的互电各相问，即X串A=X串B=X串c，X并A=X并B=X并C，则公式5可间化为公式6:^ga= ( ^ia+ 五IB+ 五ic ) 'X # pj ( X a+X # a )公式(6 )对于三相交流输电线路，由于五&+五11}+五1￡:=0,因此由公式6可知在理想换位的停运线路上耦合产生的感应电压应为O。但在实际工程中，由于受输电通道的路径、地形以及工程造价等因素制约，使得不可能做到完全理想换位，如图6所示，因此一般多采用近似均匀、全循环的换位方式，称为常规换位方式。在该条件下，在停运线路上将会产生一定幅值的感应电压。感应电流与感应电压问题也类似。两回线路6相导线的换位和相序布置方式对感应电压、感应电流有较大影响。下面以某750kV并行单回架设线路为例对于本专利技术最相近的技术方案进行说明。线路换位和相序布置方案如图8所7]^。图8所示的技术方案可描述为两回线路的换位方式和相序布置方式完全相同，均为近似2个全循环换位、同相序布置方式，该方案为两条并行单回架设线路常规采取的方案，两回线路的换位次数总计为12次，需要12基换位塔。对于两回长度为330km、线路杆塔中心距离为60m的750kV并行单回架设线路，采用图8所不的换位和相序布置方式时,在一回线停运、另一回运行线路输送功率为5205MW条件下，采用EMTP仿真软件计算出在停运线路上产生的感应电压和电流如表I所示。表I某750kV并行单回架设线路的感应电压和电流(采用现有技术方案)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制750kV并行单回架设线路感应电压和电流的方法，其特征在于，所述方法采用换位段之间的换位和相序布置实现；所述方法包括下述步骤：（1）将所述第一单回线路和第二单回线路分别平均分成两个换位段；（2）将第一单回线路的单个换位段分成1/6、1/3、1/3及1/6共计4个换位段；（3）将第二单回线路的单个换位段分成1/3、1/3及1/3共计3个换位段；（4）将第一单回线路的单个换位段中的两个1/6换位段设成相同相别，另外两个1/3换位段分别设成两个不同相别；（5）将第二单回线路的单个换位段中的两个1/3换位段分别设成两个不同相别；（6）将第一单回线路内相同大小换位段的2个1/3换位段和第二单回线路内相同大小换位段的2个1/3换位段的相别顺序颠倒，并使第二单回线的剩余一个1/3换位段与第一单回线的两个1/6小换位段设成相同相别。

【技术特征摘要】
1.一种抑制750kV并行单回架设线路感应电压和电流的方法，其特征在于，所述方法采用换位段之间的换位和相序布置实现；所述方法包括下述步骤: (1)将所述第一单回线路和第二单回线路分别平均分成两个换位段； (2)将第一单回线路的单个换位段分成1/6、1/3、1/3及1/6共计4个换位段； (3)将第二单回线路的单个换位段分成1/3、1/3及1/3共计3个换位段； (4)将第一单回线路的单个换位段中的两个1/6换位段设成相同相别，另外两个1/3换位段分别设成两个不同相别； (5)将第二单回线路的单个换位段中的两个1/3换位段分别设成两个不同相别； (6)将第一单回线路内相同大小换位段的2个1/3换位段和第二单回线路内相同大小换位段的2个1/3换位段的相别顺序颠倒，并使第二单回线的剩余一个1/3换位段与第一单回线的两个1/6小换位段设成相同相别。2.如权利要求1所述的抑制750kV并行单回架设线路感应电压和电流的方法，其特征在于，所述步骤(I)中，所述单回线路全长...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑楠，李润秋，龚兴国，刘光辉，郑彬，项祖涛，班连庚，韩亚楠，周佩朋，
申请(专利权)人：陕西省电力公司规划评审中心，中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：