500kV輸電系統(tǒng)潛供電流和恢復電壓研究

李斌　徐曉雨

【摘要】通過采用新版本的電力電子與電磁暫態(tài)計算程序（EMTPE），在東北電網作必要等值的基礎上，對500kV輸電線路的潛供電流和恢復電壓問題進行研究，通過確定中性點小電抗選擇，以達到合理抑制潛供電流及恢復電壓。

【關鍵詞】潛供電流；恢復電壓；中性點小電抗

1、前言

當線路發(fā)生單相接地短路時，接地相兩側斷路器跳開后，其它兩相仍在運行，由于相間電容和相間互感耦合，接地點仍流過一定的電流，這就是潛供電流；接地點的電流過零時故障相的電壓稱為恢復電壓。當潛供電流和恢復電壓數(shù)值較大時，會使故障處的電弧不易熄滅，單相重合閘的時間就會延長。為了采用快速自動重合閘，并確定重合閘的動作時間，需要計算線路的潛供電流和恢復電壓的大小，并研究減小它的措施。本工程計算采用新版本的電力電子與電磁暫態(tài)計算程序（EMTPE），以阜新～鶴鄉(xiāng)500kV輸電線路為例對線路的潛供電流和恢復電壓進行計算研究。

2、潛供電流和恢復電壓

由健全相產生的潛供電流和恢復電壓與線路上有無并聯(lián)電抗器、線路長度、線路參數(shù)、故障點的位置等有關系。一般來說，線路較短時，潛供電流較小，熄弧時間短，單相重合閘動作時間也短，能夠滿足系統(tǒng)穩(wěn)定的要求；線路較長時，潛供電流較大，熄弧時間長，單相重合閘動作時間也長，可能會不滿足系統(tǒng)穩(wěn)定的要求。然而，當線路較長時，線路上往往裝設并聯(lián)電抗器，如果選擇適當?shù)男‰娍寡b在其中性點上，可以使得并聯(lián)電抗器和中性點小電抗有效地補償相間電容，大大減小潛供電流的靜電分量，從而有效地限制線路的潛供電流。

本次計算中分別選取400Ω～800Ω作為阜新～鶴鄉(xiāng)I回線路阜新側的高壓并聯(lián)電抗器中性點小電抗阻值、800Ω～1200Ω作為阜新～鶴鄉(xiāng)II回線路鶴鄉(xiāng)側的高壓并聯(lián)電抗器中性點小電抗阻值，對阜新變～鶴鄉(xiāng)變雙回線路進行潛供電流和恢復電壓進行計算。

a）阜鶴I回線路

表2.1-1給出了500kV阜新～鶴鄉(xiāng)同塔雙回線路阜鶴I回線路單相接地短路時潛供電流和恢復電壓的計算結果。當阜鶴II回線路運行時，阜鶴I回線路故障相上的潛供電流有效值最高為11.95A，恢復電壓有效值最高為63.46kV，中性點小電抗上的最高工頻過電壓有效值為46.67kV。當阜鶴II回線路檢修停運時，阜鶴I回線路故障相上的潛供電流有效值最高為12.80A，恢復電壓有效值最高為78.41kV，中性點小電抗上的最高工頻過電壓有效值為60.46kV。當阜鶴II回線路備用時，阜鶴I回線路故障相上的潛供電流有效值最高為20.21A，恢復電壓有效值最高為146.69kV，中性點小電抗上的最高工頻過電壓有效值為69.98kV。由計算結果可知，選擇阻值為400Ω～800Ω的中性點小電抗，均可以達到合理抑制潛供電流及恢復電壓的效果。

b）阜鶴II回線路

表2.1-2給出了500kV阜新～鶴鄉(xiāng)同塔雙回線路阜鶴II回線路單相接地短路時潛供電流和恢復電壓的計算結果。當阜鶴I回線路運行時，阜鶴II回線路故障相上的潛供電流有效值最高為7.11A，恢復電壓有效值最高為26.83kV，中性點小電抗上的最高工頻過電壓有效值為60.16kV。當阜鶴I回線路檢修停運時，阜鶴II回線路故障相上的潛供電流有效值最高為11.61A，恢復電壓有效值最高為43.81kV，中性點小電抗上的最高工頻過電壓有效值為65.33kV。當阜鶴I回線路備用時，阜鶴II回線路故障相上的潛供電流有效值最高為23.12A，恢復電壓有效值最高為102.45kV，中性點小電抗上的最高工頻過電壓有效值為75.17kV。由計算結果可知，選擇阻值為800Ω～1200Ω的中性點小電抗，均可以達到合理抑制潛供電流及恢復電壓的效果。

4、結論

當阜新～鶴鄉(xiāng)I回線路阜新側的高壓并聯(lián)電抗器中性點小電抗阻值范圍選取400Ω～800Ω、阜新～鶴鄉(xiāng)II回線路鶴鄉(xiāng)側的高壓并聯(lián)電抗器中性點小電抗阻值范圍選取800Ω～1200Ω時，均可以達到合理抑制潛供電流及恢復電壓的效果。

參考文獻

[1]電力工業(yè)部.交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合.DL/T620-1997.

[2]曹榮江.“電力系統(tǒng)潛供電弧自滅特性的模擬研究”.電力科學研究院，1994.11.

[3]宋杲等.1000kV特高壓交流同塔雙回輸電線路潛供電弧及其控制研究.中國電力科學研究院，2008.12.

[4][美]J.G.安德生等.345千伏及以上超高壓輸電線路設計參考手冊.電力工業(yè)出版社，1981.

作者簡介

李斌（1983-），男，在職研究生在讀，經濟師，主要從事500千伏輸變電工程運行維護工作.