局部同塔輸電線路的接地距離保護影響及對策分析

周志偉

摘 要：如果局部同塔輸電線路發(fā)生接地故障，會產(chǎn)生接地距離保護的誤動，需要工作人員采取應(yīng)對措施，減少故障發(fā)生的可能性?；诖耍疚奶岢隽朔治霾煌妮旊娋€路特征、改變架設(shè)方式、仿真驗證、采用新型接地技術(shù)四個方面措施，進行局部同塔輸電線路的接地距離保護。

關(guān)鍵詞：局部同塔輸電線路;接地距離;解決措施

隨著社會經(jīng)濟的增長，人們的用電量隨之增加，導致電力負荷快速增長，所以增加對局部同塔輸電線的要求，線路之間的相互影響較大，如果影響接地具體保護，通信會產(chǎn)生嚴重的后果，所以工作人員應(yīng)加強對其的研究，尋找出有效的局部同塔輸電線路的接地距離保護措施。

一、局部同塔輸電線路的接地距離出現(xiàn)的問題

當變壓器將發(fā)電機發(fā)出的電能升壓之后，經(jīng)過斷路器的等設(shè)備的處理之后，通過輸電線路可以完成電力傳輸。從現(xiàn)有輸電線路的技術(shù)發(fā)展情況來看，可以將其劃分為電纜線路、架空輸電線路等。具有節(jié)約節(jié)約線路走廊的優(yōu)勢，但是存在以下幾方面問題：第一，同塔雙回線的運行方式，受另零序補償系數(shù)的影響較為嚴重，由于部分工作人員的技術(shù)有限，難以對零序補償系數(shù)進行有效的計算，進而無法選擇合適的同他雙回線的運行方式，難以突出接地距離保護的作用。第二，UHV交直劉電網(wǎng)中的交流系統(tǒng)，容易發(fā)生對稱、不對稱故障，其中的交流系統(tǒng)會產(chǎn)生擾動，從而對電網(wǎng)產(chǎn)生較大沖擊，例如，當雙回線的外部出現(xiàn)不接地的故障時，會影響期內(nèi)不得零序環(huán)流，從而導致超高壓同零序方向增聯(lián)保護出現(xiàn)誤動的現(xiàn)象。[1]

二、如何進行局部同塔輸電線路的接地距離保護

（一）分析不同塔的輸電線路特征

技術(shù)人員主要對完全不同塔、局部同塔和完全同塔輸電線路發(fā)生單相接地故障時的零序電流特征進行分析研究。第一，局部同塔輸電線路。一般系統(tǒng)的電壓為1000kV，其系統(tǒng)正序阻抗是0.001+j49.34Ω，零序阻抗0.001+j46.03Ω。如果運用鼓型架設(shè)方式，則保證塔高為54米，回線之間的距離為30米，若運用單回輸電線路采用三角型架設(shè)方式，需要將塔高設(shè)為30米。當雙回線中的一條線路發(fā)生單相接地故障時，需要運用不同的零序電流計算方式。第二，完全不同塔輸電線路。當在線路中發(fā)生故障時看，技術(shù)人員需要保證非故障回線零序電流預(yù)期的比值小于一，也就是說完全不同塔輸電線路的一回線發(fā)生故障時非故障線路零序電流始終小于故障線路零序電流。第三，完全同塔輸電線路。與完全不同塔輸電線路不同的是，完全同塔輸電線路中發(fā)生單相接地故障，故障點兩側(cè)會產(chǎn)生同方向的零序電流，單相接地故障與其兩側(cè)的零序電 流大小與系統(tǒng)參數(shù)和故障位置有關(guān)，所以需要保證故障點兩側(cè)的零序電流相等且兩回線之間的零序互感相等。

（二）改變架設(shè)方式

局部同塔是同塔輸電線路中的一種特殊架設(shè)方式。局部同塔是雙回輸電線路只在一部分線路同塔，在另外一部分線路不同塔。主要分為以下三種：第一，采用局部同塔線路兩端公母線的結(jié)構(gòu)，在線路兩端位置分別假設(shè)塔架，并且線路之間不會設(shè)置塔架。第二，在局部同塔線路的兩端不公母線，在改變假設(shè)方式過程中，需要針對其中一部分線路選擇同塔架設(shè)模式。第三，局部同塔線路一段公母線模式。在這個模式下，兩回線同塔行進一段距離之后在設(shè)計點分開，因此在線路的另一端不會設(shè)置母線。在這種情況下，一旦線路發(fā)生了故障，零序電流將會從故障點流向母線;若在正常線路上發(fā)現(xiàn)零序互感情況后，則說明此時線路存在相反的電壓極性。一般情況下，故障點位置、互感大小等方面，對非故障線路上的零序電流大小和方向具有直接影響。當故障發(fā)生在不同塔部分的某一回線上時，在通過本回線的零序電流會在正常的線路上出現(xiàn)方向相同的零序互感電壓，在這種情況下，受此電壓的影響，正常線路上所經(jīng)過的零序電流情況將會更加嚴重，所以相關(guān)人員需要重點考慮到線路的用電安全問題，這樣才能避免安全事件發(fā)生。[2]

（三）仿真驗證

主要運用EMTDC/PSCAD軟件對局部通塔輸電線路模型進行建模與仿真。首先，通過仿真分析的方法來判斷不同位置的零線電流的變化情況，依靠仿真分析的結(jié)果，能夠通過定量分析的方法來對各種線路的接地故障變化做出識別，其中以零序電流變化最為明顯。所以根據(jù)這種情況，在故障處理過程中可以通過PSCAD方法構(gòu)建線路的仿真模型。在局部同塔的輸電線路的現(xiàn)有體系中，一旦線路的故障位置接近線路末端時，可以發(fā)現(xiàn)同塔不同輸電線路的零序電流偏差正在逐漸增加，工作人員需要根據(jù)此進行研究。其次，針對可能發(fā)生的輸電線路故障問題，需要進一步了解線路長度對故障線路電流變化的影響，尤其是在完全不同塔的輸電線路中，零序電流的差別變化情況會逐漸增加。最后，新整定值的可靠性仿真與理論驗證。在未改進前的整定值與新整定值分別由完全不同塔輸電線路和局部同塔輸電線路末端故障時測量的最大零序電流與可靠系數(shù)的乘積得到。當故障發(fā)生在同塔線路末端時，同塔線路長度越長零序電流差別越大。

（四）采用新型接地技術(shù)

技術(shù)人員應(yīng)積極研究新型接地技術(shù)，從而保證局部同塔輸電線路的接地距離保護的性能。針對不同的工程實際，采取改變接地裝置型式等優(yōu)化措施，提高接地距離的合理性。例如，沙湖—上海廟750千伏輸電線路工程是滿足上海廟±800千伏換流變電站接入系統(tǒng)的需要，為上海廟—山東±800特高壓直流輸電工程提供送端交流網(wǎng)架支撐，是西北地區(qū)外送電力通道之一，限制寧夏750kV主網(wǎng)架短路電流水平，保證電網(wǎng)安全運行。其電源送出符合我國能源流向，是轉(zhuǎn)變電力發(fā)展方式，實現(xiàn)大范圍資源優(yōu)化配置的重要舉措，意義重大。線路長度100多公里。寧夏送變電工程公司在建設(shè)中創(chuàng)新技術(shù)和管理，合理調(diào)度時間，精心施工，采用柔性石墨接地新技術(shù)，有75基塔采用灌注樁，施工難度較大，在川湖1、2線改接中克服困難僅用11天順利完成，最大限度縮短了停電時間。在跨越黃河和高速公路施工中使用無人機放線，大大降低施工成本和安全風險。

三、結(jié)語

綜上所述，局部同塔輸電線路被應(yīng)用在各個施工工程中，其結(jié)構(gòu)具有特殊性，需要工作人員針對其故障的特性，制定有效的保護措施，減小故障線路測量抗阻之間的誤差，從而提高局部同塔輸電線路的接地距離保護性能。

參考文獻：

[1]郭履星，李海鋒，王鋼，等.局部同塔雙回直流輸電線路的行波特性研究[J].廣東電力，2018，31（05）：94-100.

[2]李斌，廖惠琴，戴冬康，等.局部同塔輸電線路的接地距離保護影響及對策[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報，2017，29（12）：1-7+13.