220kV同桿架設雙回輸電線路的感應問題探討

2015-03-23 17:14:39歐顯斌

科技資訊 2014年30期

歐顯斌

摘要：在珠三角地區，隨著社會經濟的發展，土地資源日漸稀缺，架空輸電線路走廊的獲取越來越困難。然而，針對珠三角地區220kV輸電線路的特點，按照具體線路不同輸送容量條件下，對相鄰停電線路的電磁感應情況進行理論計算，反映停電線路的感應電壓水平，對檢修線路接地點的選擇提出建議。文章以某線路的基本情況為例，結合實際工作經驗，展開分析論述了該線路中感應電壓的產生原因，并介紹了電磁感應電壓的計算方法，進而對不同情況下的電磁感應電壓值進行了對比，希望能給同行帶來借鑒與參考的作用。

關鍵詞：雙回輸電線路同桿架設電磁感應

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（c）-0098-01

架空輸電線路向同桿雙回、多回路并架發展已成為一種必然趨勢，且由于負荷密度高、輸送容量大，因此也具有采用大截面導線的特點。該文以佛山某電廠至變電站的220千伏同桿架設雙回輸電線路為例，分析其中的電磁感應問題，為此類同桿架設雙回輸電線路的安全作業提供依據。

1 線路的基本情況

線路全長31km，兩回線路導線均采用LGJ-630/45。根據發電廠裝機容量及接入系統情況，單回導線經濟輸送容量為376 MW，極限輸送容量為1128 MW。對應的經濟輸送電流為1161A，極限輸送電流為3483A。兩回線路導線均采用垂直布線，左側線路甲從上到下分別為A1、B1、C1，右側線路乙從上到下分別為C2、B2、A2，主要桿塔及其布線方式如圖1。

2 感應電壓的產生

當線路甲運行，線路乙停電檢修時，將會在線路乙上產生感應電壓。感應電壓分靜電感應電壓和電磁感應電壓，靜電感應電壓是由于兩線路間存在的電容耦合效應而產生，電磁感應電壓是由于運行線路流過的交流電流產生的交變磁場，在停電線路上感應出來的縱電動勢。靜電感應電壓的大小與附近運行線路的電壓等級有關，運行線路電壓越高，靜電感應電壓值越大。電磁感應電壓與鄰近運行線路流過的電流大小有關，運行線路流過的電流越大、同桿架設的線路越長，則電磁感應電壓越高。

根據有關研究數據，對于220kV同桿架設的線路，在停電線路不接地的情況下，靜電感應電壓將達到千伏級，在停電線路接地的情況下，感應電壓則以電磁感應電壓起主要作用。由于在通常的停電檢修作業中，停電線路不可能不接地，因此，該文著重對電磁感應電壓進行探討。

3 電磁感應電壓的計算

當線路甲運行，線路乙停電檢修時，在A2相上的電磁感應電壓計算公式如下：

U A2=I·（XA2C1-1/2·XA2A1-1/2·XA2B1）

XA2C1=0.628·10-4[Ln（2L/D）-1]

式中 U A2是A2相導線的電磁感應電壓（V/m）；

I是線路甲中的三相工作電流或三相短路電流（A）；

XA2C1是線路乙中A2相對線路甲中C1相單位長度的平均互感抗（Ω/m），XA2A1、XA2B1的意義以此類推；

L是線路長度（m）；

D是線路甲C1相與線路乙A2相之間的平均間距。

根據以上條件，可以分別算出在經濟輸送電流和極限輸送電流兩種情況下，停電線路各相的電磁感應電壓值如表1。

按照以上的計算結果，當某作業點距離接地點在500m左右時，就有可能存在超過安全電壓的感應電壓了。對于220kV線路，一些有跨越的檔距，超過500米是較為普遍的。在這些跨越檔的桿塔上作業，若僅有前、后檔桿塔的接地點，仍然是不足的，需要在作業現場設一接地點，才能對作業人員的安全有更好的保障。