單雙回混合架設(shè)輸電線路電氣不平衡度影響因素

黃鎮(zhèn)

摘要：目前，我國已基本建成連接各大區(qū)域電網(wǎng)、大煤電基地、大水電基地和主要負(fù)荷中心的超/特高壓大電網(wǎng)，輸電線路走廊用地日趨緊張。同塔雙回輸電線路由于輸送能力強(qiáng)、工程造價(jià)低、所需的出線走廊窄、占地面積小、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。而在以能源輸出為主的西南地區(qū)，多數(shù)同塔雙回輸電線路并不是全部采用同塔架設(shè)的，在重冰區(qū)或者輸電走廊中，為保證輸電線路的供電可靠性，多采用單回路架設(shè)方式。

關(guān)鍵詞：單雙回混線;電不平衡;影響因素

1.傳輸線不平衡度的分析

1.1單回路線路分析

目前，民用輸電線路一般是由電阻、電抗、電導(dǎo)率、電納等四個(gè)部分組成。本文通過對輸電線路發(fā)生的電氣不平衡現(xiàn)象的調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的原因主要是電阻和電壓。分析單回輸線路的模型可以發(fā)現(xiàn)，若在線路上加對稱電壓，則應(yīng)對現(xiàn)有線路進(jìn)行電路理論相模轉(zhuǎn)換分析，以確保整個(gè)線路系統(tǒng)處于對稱狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)行排位研究時(shí)，模型整體排列呈正三角形。若采用三相阻抗上的電壓對稱性，則線路內(nèi)會(huì)出現(xiàn)兩條線不平衡現(xiàn)象，若將三相不對稱的系統(tǒng)阻抗的干擾去掉，則線路長度的變化并不影響電感不平衡度，而考慮電路系統(tǒng)阻抗時(shí)，線路越長，電感不平衡度越大。

1.2電氣不平衡分析

單回混合架設(shè)輸電線路在電氣不平衡狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，其不平衡狀態(tài)具體可分為兩類，一類是電磁不平衡，另一類是靜態(tài)不平衡。出現(xiàn)電氣不平衡現(xiàn)象時(shí)，需對其進(jìn)行兩方面的檢測和分析。當(dāng)三相輸電線路首端正序電壓輸送時(shí)，要觀察三相電路末端是否有短路現(xiàn)象，如果末端有短路、開路現(xiàn)象，則可通過對首端輸入電流進(jìn)行分析，對線路系統(tǒng)中靜電不平衡和電磁不平衡進(jìn)行計(jì)算。

2.影響單雙混合傳輸線不平衡度的因素

2.1單雙回路線路位置在不均衡度中的影響

單雙回線的位置也是影響電路不平衡度的一個(gè)重要因素。對線路位置的影響研究我們從兩個(gè)方面進(jìn)行，一是線路分布位置，假定豎線長度一百公里，單回路線路采用同相排列方式并行結(jié)構(gòu)，線路全長二十五公里。同塔雙回路采用逆向排列方式，線路全長75公里。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在同相序排列方式下的單雙回電路中，電路長度相同時(shí)，單雙回線路分布位置對線路不均衡度的影響較小。第二次試驗(yàn)是在相同條件下進(jìn)行的，但在試驗(yàn)時(shí)把線路的位置調(diào)高到10米。經(jīng)實(shí)測發(fā)現(xiàn)，線路位置升高后，線路不均勻度也隨之上升。從而得出，非均衡性的大小隨線路高度位置的不同而變化。

2.2線長對不平衡度的影響

單回路部分，采用同相順序排列的雙回路單、雙回路各占總長度的一半，在不同長度條件下電流不平衡度的計(jì)算可以看出：負(fù)序電壓失衡度、負(fù)序電流不平衡度、零序電流不平衡度、零序電流不平衡度以及零序電流不平衡度都隨著線路長度的增加而增加。

2.3線路傳輸功率對不平衡度的影響

在單雙回混合線路中，線路之間存在相間耦合及線間耦合，因此當(dāng)線路輸送功率變化時(shí)，耦合強(qiáng)弱也不同，導(dǎo)致電氣不平衡度不同。假定線路總長度100 km，其中兩條平行單回路25 km，同塔雙回路部分75 km。單回路部分采用同相序排列，同相排列的雙回路部分采用逆相序排列，同塔雙回路部分采用同相序排列，同塔雙回路部分采用同相序排列，不同傳輸功率部分采用同相序排列，但電流不平衡度隨功率的增加而增加，但并不明顯。

3.減少影響的優(yōu)化策略

3.1優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

為確保單回混合輸電線路的電氣不平衡度能有效降低，應(yīng)在線路設(shè)計(jì)階段對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化處理。電力傳輸線路運(yùn)行時(shí)，施工人員應(yīng)考察線路系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況，尤其是線路總長度超過100公里時(shí)，需要進(jìn)行換位調(diào)整，施工人員應(yīng)隨之對線路中的雙回線路進(jìn)行調(diào)整，減少負(fù)序排列下的電流不平衡度。對于一些未進(jìn)行線路轉(zhuǎn)換的地區(qū)，應(yīng)認(rèn)真考慮其經(jīng)濟(jì)效益和成本，保證不會(huì)發(fā)生項(xiàng)目花費(fèi)大于收益的情況。

3.2電氣排列優(yōu)化

通過優(yōu)化電氣排列組合設(shè)計(jì)，可以有效地改善單回混合輸電線路布置狀況。這一布局組合優(yōu)化體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一種是根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的電路布置方式，如前面所提到的，在進(jìn)行單雙向混合線的電氣布置時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用同—逆的電氣排列方式，其次是逆—逆的電氣排列方式。

3.3施工環(huán)境優(yōu)化

施工環(huán)境的優(yōu)化主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，一是施工原材料的選用，目前我國輸電線路電線及其他設(shè)備原材料由于工藝、技術(shù)的不同，有著很大的差異，以電線來說，其性能會(huì)隨著環(huán)境發(fā)生一定的變化，如在嚴(yán)寒區(qū)域使用性能變差，就需要進(jìn)行相應(yīng)的防凍處理;二是在施工工藝的優(yōu)化上，在實(shí)際施工中應(yīng)做到嚴(yán)格按照圖紙施工，保證施工過程一次成型，避免二次施工或多次施工。

3.4單雙回混合輸電線路電氣不平衡度的優(yōu)化措施

通過對電力不平衡度的單雙回混合輸電線路運(yùn)行的分析，要求施工人員通過對電力系統(tǒng)實(shí)際情況的分析，總結(jié)出輸電線路設(shè)計(jì)方案。項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，送電線路長度超過100 km，需考慮換位問題，及時(shí)調(diào)整雙回路線路的整合距離，整合負(fù)序不平衡度，在對不換位架空線路的分析中，需要充分考慮到實(shí)際工程的應(yīng)用以及經(jīng)濟(jì)效益，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不宜采用改造桿塔結(jié)構(gòu)，主要是為了避免在改造過程中對線路參數(shù)造成不對稱的影響。對導(dǎo)線相序布置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以有效地改善單回混合輸電線路的電氣布置，充分保證了線路的經(jīng)濟(jì)性和可操作性，提高了輸電線路的設(shè)計(jì)與整合機(jī)制。

結(jié)束語

線長和功率的大小都會(huì)對其產(chǎn)生一定的影響，應(yīng)合理布置。一種是混合線路，在所有同序情況下，電壓的不平衡度將達(dá)到最大。在混合分布中，其影響電流最大，且呈混合分布。所以，需要結(jié)合二者在不同情況下的不平衡度來計(jì)算。二是線長混合分布時(shí)，長度是一致的，不同的分布方式對平衡性影響不大。三是功率影響較大，應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要對其相對值進(jìn)行合理控制。

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