輸電線路潛供電弧及影響因素分析

華祖春

（國網重慶市電力公司巫溪縣供電分公司，重慶405800）

輸電線路潛供電弧及影響因素分析

華祖春

（國網重慶市電力公司巫溪縣供電分公司，重慶405800）

主要針對輸電線路潛供電弧及影響因素進行分析。首先介紹了有關潛供電弧的基本概念及潛供電流特點；然后從理論的角度分析了特高壓同塔多回輸電線路的特點，同塔多回線路的特點均可能導致線路潛供電流增大，降低單相重合閘成功率；最后簡單列舉了其他影響潛供電弧熄滅的因素。

潛供電弧；特高壓；多回線路；故障點

引言

對于潛供電弧來說，占主導地位的有兩個因素，第一個是潛供電流；第二個是恢復電壓。相對于第一個因素潛供電流來說，它最后必定流過短路點，中間會經過短路電流，而決定其電流的大小主要有以下幾個方面：線路參數、系統運行方式以及線路傳輸容量等。

1 潛供電弧的基本概念

短路電流的產生是在特定的情況之下，通常來講有兩個點，第一點是存于超高壓的輸電線路里；第二是發生瞬時性單相接地的故障。只有同時發生了以上兩點，此時產生的電流稱之為短路電流，與此同時，在短路電流發生故障的地方會有一種現象，電弧會發生燃燒，此時的電弧被稱之為次電弧。相對而言，在此種情況之下，短路電流的值也是相對偏大的，影響它的最主要的因素是電壓等級。一旦短路電流偏高，它的電弧也會受到一定的影響，但對于一次電弧來講，不僅能量較高，而且穩定性也比較高。此外，還有恢復電壓的存在，對于恢復電壓的產生，則有關于潛供電弧，一般情況下，只要潛供電弧熄滅，就會出現電壓，而這種電壓稱之為恢復電壓[1]。

2 潛供電流特點分析

對于潛供電流來說，它主要表現在兩個部分，第一部分是靜電感應分量，第二部分是電磁感應分量。對于電磁感應分量的產生，主要是有以下兩點，第一點是健全相，第二是電感。第一點通過第二點時，在故障相上會出現感應電動勢，由于相與地之間存在著對地電容，此電動勢又經由故障相的對地電容形成回路，形成潛供電流的縱分量，橫分量與故障點位置無關，但縱分量與故障點的位置有關，當線路中點發生故障時，電磁感應分量為零，越往兩邊電磁感應分量越大，當到達線路端點時電磁感應分量達到極值；靜電感應分量當發生短路接地之后故障相兩端斷路器斷開，同時短路故障處的電壓降低為零，健全相中的電壓通過相間電容在故障相上產生一個靜電耦合電流，靜電耦合電流的大小與故障點的位置無關，但與線路的結構（例如桿塔的結構）、線路的長短、換位方式、相許排列等有關。但是在潛供電流的計算中電磁感應分量所占比重很小，靜電感應分量占大部分，因此在計算中通?？梢院雎噪姶鸥袘至浚挥嬱o電感應分量。在此以1 000 kV特高壓單回輸電線路和500 kV超高壓單回輸電線路分別計算潛供電流的靜電感應分量和電磁感應分量[2]。

3 特高壓同塔多回輸電線路特點

特高壓線路與超高壓線路相比，其電壓等級更高，在布置導線時的結構更加緊密，這使得線路間的耦合作用加強。此外，因為電壓等級較高，輸送容量較大，特高壓線路發生短路接地故障時恢復電壓絕對值較大，但是由于空氣間隙的距離也增大，所以在特高壓線路中的恢復電壓梯度并不會有明顯變化[3]。

此外，與單回輸電線路相比較，同塔多回輸電線路具有以下特點：1）同塔多回混壓輸電線路的相序排列方式，并聯電抗器的裝設形式，導線的換位方式更加復雜。2）同塔多回混壓輸電線路靜電和電磁耦合作用均加強，這使得潛供電流和恢復電壓值均較大。由于是多回線路同塔架設，線路間的距離較近，除了本回線路三相間的耦合作用外，還存在線路兩兩間的耦合。3）故障方式增多。從理論上講，同塔多回輸電線路可能發生的故障包括了單相接地故障，雙回兩相同時接地。

綜上，同塔多回線路的特點均可能導致線路潛供電流增大，降低單相重合閘成功率。我國國土面積寬闊，但是負荷集中，未來的特高壓電網長度、換位情況差異大[4]。

4 影響潛供電弧熄滅的其他因素

除去上面講到的潛供電弧，還有一個弧道電阻和過渡電阻，對于弧道電阻來講，它的數值會在其他因素的影響之下在一定范圍內不斷變化，這里的因素主要表現為：潛供電弧與故障點位置、氣候條件以及絕緣子鏈長度等。相對而言，過渡電阻（短路點的電弧電阻稱之為過渡電阻）就簡單許多，它僅對電流電壓以及相位產生一定的影響。通常情況下，計算出現的金屬性短路是不急電弧電阻影響[5]。

電弧電阻的數值短路表現也是有所變化的。主要表現在電流、電弧長度等方面。

除去上述中所說，影響潛供電弧的因素還有其他原因，主要表現在風力和風速、弧柱位置等。

風不僅能使弧柱加長，且可以使其加速冷卻，對于介質強度的恢復起了很大作用，因此風速對弧柱的冷卻影響甚大。根據實際超高壓線路的運行事故表明，電弧出現在絕緣子串上，而出現此類情況的原因是與電壓閃絡有關。

[1]高一弘.同塔雙回送電線路的最優相序排列[J].海峽科學,2008 (6):38-41.

[2]婁穎,戴敏,何慧雯,等.1 000 kV交流緊湊型輸電線路潛供電流和恢復電壓計算分析[J].高電壓技術,2011(10):13.

[3]車學哲,沈鳳龍,王建輝,等.基于瞬時對稱分量法的電網無功補償方法[J].電力系統及其自動化學報,2012(4):15.

[4]張旭.特高壓平行雙回線路熄弧措施的研究[D].北京:華北電力大學，2012(9):144.

[5]孫義豪.1000 kV/500 kV同塔混壓四回輸電線路耐雷性能研究[D].重慶:重慶大學,2011(5):132.

（編輯：賈娟）

Analysis of the Potential Arc and Its Influencing Factors of Transm ission Line

Hua Zuchun
(State Grid Chongqing Power Company Wuxi Power Supply Com pany,Chongqing 405800)

In this paper,the potential arc of transmission lines and its influencing factors are introduced.Firstly,the basic concept of the potential arc and the characteristics of the potential supply current are introduced.Then,the characteristics of the UHV transmission line on the same tower are analyzed theoretically.The characteristics of the multi-circuit lines on the same tower may lead to the increase of the line potential,Reducing the success rate of single-phase reclosing.Finally,other factors that influence the extinguishmentof the potential arc are briefly listed.

submerged arc;UHV;multi-circuit;fault point

TM723

A

2095-0748(2016)24-0053-02

10.16525/j.cnki.14-1362/n.2016.24.21

2016-11-26

華祖春（1971—），女，重慶巫溪人，本科，工程師，研究方向：電力企業線路管理。