500kV同塔多回路感应电压和电流的计算与分析
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇500kV同塔多回路感应电压和电流的计算与分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：近年来，随着城市化进程的不断推进，土地资源日趋紧张，线路路径的选择越来越困难，严重制约了电网建设。为解决负荷持续增长需求，提高单位面积线路走廊输送容量，输电线路采用同塔多回路架设是最有效的方法之一。同塔多回线路因回路数增加，电气距离减小，各相导线间电磁耦合和静电感应显著增强，停电检修时，检修回路上的感应电压和电流将大大增加。为确保设备选型合理和线路运行检修安全可靠，非常有必要提前开展相应计算工作。本文采用EMTP对500kv加林输变电工程各线路感应电压电流进行计算和分析，并得出相应结论。
中图分类号：U463.62 文献标识码：A 文章编号：
.
1 研究背景
我国近年来土地资源日趋紧张，供电需求不断增长，电网建设时输电线路路径的选择日益困难，同塔多回路的输电型式应运而生。同塔多回路虽然有效的缓解了土地矛盾，提高了单位走廊的输送容量，但给线路运行检修带来了部分安全隐患。少数500kV混压同塔多回线路感应电压、感应电流计算值超出现有接地开关的额定开合能力，因此必须采取必要的措施来降低运行风险。例如要求制造厂家尽快研制能满足要求的超B类接地开关，实测现场的感应电压感应电流的大小等等。而且建议今后在进行同塔多回路线路规划设计时，要尽早开展感应电压、电流的计算，并全面考虑将来扩建及改造等影响因素，避免将来投运后造成运行风险。
本文将根据500kV加林至桂山线路工程同塔多回路的实际情况，举例计算分析500KV同塔多回路的感应电压、感应电流大小，并提出对计算结果的处理方法和建议。
2计算基本原理和方法
输电线路感应电压和感应电流实际上是三相交流系统电磁耦合和电容耦合的结果，准确计算需求解输电线路或输电网络的三相潮流。具体来说，输电网络正常运行时将满足线路状态方程、不同线路段电气连接关系和线路边界条件，联立这三类方程即可解得输电网络三相潮流。
2.1 线路状态方程
对于线路运行状态方程，指线路在某一确定频率下，沿输电线路单位长度内的压降与导线电流之间满足由自阻抗和互阻抗相关联的矩阵方程，如式2.1-1所示；沿输电线路单位长度内的电流变化值与导线电压之间满足由自电纳和互电纳相关联的矩阵方程，如式2.1-2所示。
(2.1-1)
(2.1-2)
式2.1-1~式2.1-2中，U、I分别为n回输电系统的电位和电流矢量，Z、B分别为n回输电系统的阻抗矩阵和电纳矩阵。
2.2 线路连接方程
对于不同线路段电气连接关系，指不同参数线路段联络时应满足对应节点电压相等、电流平衡的关系。以某节点右侧三个回路端口(a/b)、左侧两个回路端点(g/h)为例，则此节点连接方程如式2.2-1~式2.2-4所示，前四个方程为电压平衡方程，第五个方程为电流平衡方程。同理，其它连接节点情况可以此类推。
(2.2-1)
(2.2-2)
(2.2-3)
(2.2-4)
2.3 线路边界方程
对于线路边界条件，就常规线路而言指端口接电压源、电流源、停运接地或停运不接地。设第i段边界端中，vi∈Ψv接电压源运行、wi∈Ψw接电流源运行、si∈Ψs停运接地，ti∈Ψt停运不接地，则左侧端口边界方程如下式2.3-1~式2.3-4：
(2.3-1)
(2.3-2)
(2.3-3)
(2.3-4)
2.4 计算思路
本工程采用国际通用电磁暂态计算程序ATP-EMTP，按实际线路进行建模仿真。为获得准确的计算结果，对所有回路各种运行和停运方式组合，且每种停运方式又包括接地和不接地。
3计算条件和输入参数
3.1 系统条件
500kV加林变电站、500kV桂山站系统等值阻抗如下表3-1所示，110kV白石站、110kV三乡站、110kV顺景站为低压弱系统，在此不考虑系统等值。
表3-1 系统等值阻抗
3.2 线路参数
500kV加林站至500kV桂山站、110kV三乡站至白石站和顺景站各线路接线情况如下图所示,具体各线路参数在EMTP模型中。
图 3.2-1 500kV加林至桂山线路及110KV线路连接示意图
4 计算结果及结论
对500kV国安至加林线路、加林至桂山线路最大功率方式和最高电压方式下所有停运工况的进行感应电压和感应电流仿真计算，结果如下：
表4.1 加林输变电工程各线路感应电压电流值
根据上面计算得到500kV加桂甲乙线、500kV加国甲乙线及110kV三顺线最严重感应电压电流，同时结合目前电力行业标准DL/T 486-2000《交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件》，进行对比分析，可见500kV加桂甲乙线、500kV加国甲乙线及110kV三顺线最大感应电压电流均已超出B类隔离开关的额定值，需和厂家协商定制超B类接地开关，从而保证变电站隔离开关安全可靠运行。
参考文献
电力工程高压送电线路设计手册（第二版）张殿生，中国电力出版设社。
H.W.Dommel. 电力系统电磁暂态计算理论[M].北京：水利电力出版社，1991
作者简介: 孟开翔（1976年生），男，工程师，主要从事特高压和超高压输电线路的设计和研究工作。