750kV同塔雙回輸電線路電氣不平衡度及換位研究

涂亞男

【摘 要】本文主要講述了750kV同塔雙回輸電線路電氣不平衡度計算方法，750kV同塔雙回輸電線路電氣不平衡度分析及換位必要性的研究。對于750kV同塔雙回送電線路工程，推薦導線排列方式采用逆相序排列。

【關鍵詞】750kV；同塔雙回輸電線路；電氣不平衡度及換位

一、前言

電氣不平衡度是衡量輸電線路性能和電能質量優劣的重要指標。同塔雙回線路電氣不平衡度不僅與導線空間布置有關，還跟相序排列方式有關。因此必須利用導線換位，并且采用適當的相序排列方式以及換位方向來減小線路的不平衡度。

二、750kV同塔雙回輸電線路電氣不平衡度計算

電氣不平衡度是衡量輸電線路性能和電能質量的重要指標。該指標的合理控制對輸電線路和整個電力系統具有重要意義。在傳輸線中，由于架空導線的參數不平衡，導致在電路正常工作期間各相導線的阻抗和導納參數不相等，導致產生不對稱的電流和電壓在系統中。系統電壓和電流不平衡時。超過允許等級時，可能會影響發電機等電氣設備的正常運行。

系統中的負序電壓和負序電流會引起旋轉電機的加熱和振動，變壓器漏磁增加和局部過熱，電源線路損耗增加，各種保護和自動裝置誤動作。對于同塔雙回線，由于三相參數的不對稱性和各回路兩回路之間的電磁耦合關系，各回路的三相電壓和電流相互偏離，導致三相不平衡。對電力系統設備有很多不利影響。因此，有必要使用導線換位來減少傳輸線的不對稱性。

（一）計算條件

本項目系統額定電壓750kV，最高布置電壓800kV，最大輸出功率2300MW，功率因數0.9-0.95，塔型為與電線垂直排列的鼓塔。

（二）計算方法

根據《電能質量三相電壓允許不平衡度》規定，不平衡度是指三相電力系統中三相不平衡程度，以電壓或電流負序分量的均方根值的百分比表示，正值序列組件。電力系統公共連接點正常電壓不平衡允許值為2%，短時間不得超過4%。本文暫將2%作為輸電線路電壓不平衡限值，計算線路不平衡度，全部電壓不平衡度本文采用模擬計算方法計算架空線路不平衡度。假定電源和負載參數是對稱的，則使用多段π型等效電路來模擬架空線，并且根據線路的發射功率和功率因數來計算負載阻抗。通過提取線路末端的電壓和電流波形，通過相序變換獲得電壓和電流的階數分量，從而計算不平衡電壓和電流。

三、換位線路不平衡度分析

本文采用國際通用的電力系統分析軟件EMTP。相同相序中的雙回線路輸電線路不平衡量大于單回線路輸電線路的不平衡量，但同一回路中的雙回線路輸電線路處于反相狀態。有序排序和不同相序排列的不平衡程度小于單回線不平衡程度。

（一）通過分析可以得出結論：同塔雙回線不平衡程度不僅與導體的空間布局有關，而且與相序排列有關。同塔雙回線之間的電磁干擾是導致雙回線不平衡的重要原因。在相同的相序排列中，兩個電路之間的干擾是相互加強的；當布置反相序列和不同相序時，兩個電路之間的電磁干擾相互抵消，使得同一塔上的兩個電路的不平衡小于單個電路的不平衡。不平衡程度。當使用兩根單回路線路時，兩回路之間的距離很遠，電磁耦合減小。結果，由此造成的不平衡程度也降低了。為了計算同塔的750kV雙回線路輸電線路，在電壓不平衡小于2%的條件下不能進行換位的最大長度，以及電壓不平衡與線路長度之間的關系對于具有相同相序的線路，應計算負載端子的電流。對于同一塔上的750kV雙回架空線，當線路長度超過120km時，必須進行轉置。

（二）換位線不平衡度后，同塔雙回線的換位方式可分為兩種同向換位和雙向換位。有三種相序排列組合的轉換方法有六種。事實上，對于同相和異相訂單，它們必須以相同的方向進行調換。對于反相位順序，必須執行反轉換。只有這樣，每個換位分段線的相序才能在換位前后保持一致。圖1顯示了正確的轉置。

對于各種換位方式，全換位后的不平衡程度見表3.從表3可以看出，全換位后，對于相同方向的反相序列，不平衡度增加，線路在其他換位模式下，不平衡會減少。但是，對于反相換位和反相換位，換位后的不平衡仍然約為1%。對于其他三種轉位方法，轉位后的不平衡顯著降低了一個數量級。在完成換位后，對于單回路的三相線，空間的幾何布置基本達到平衡。三相之間的互電容和互阻抗基本相同。此時，不平衡程度基本上是兩個電路之間的差異。

因此，表3中所示的計算結果反映了導線的相序對線路不平衡的影響。從中可以看出，為了減少兩個環路的不平衡，只有單個環路的全部轉換可能不符合要求。通過確定適當的相序排列和雙回路的適當開關方向，可以減少不平衡程度。通過上述計算分析，采用反相逆序雙反轉換。異相序列是雙向的，同位置轉置，相同的相序是雙向的，同向轉置。完整換位后，可以滿足不平衡度限制值。

（三）分析研究，同塔雙回線不平衡度不僅與導體的空間布置有關，而且與相序的布置有關。在無換位情況下，同塔雙回輸電線路導線排列順序相同時，線路不平衡度大于逆相序線路不平衡程度，且不同相序排列模式。其中，雙回路電路在反向相序排列下線性最不平衡。相序排列相同的導體不平衡度大于單回路不平衡程度，而在反相序和不同相序排列情況下，雙回線不平衡度較小比單個電路的不平衡度。根據相同的相序控制，當線路長度超過120km時，同一塔上的750kV雙回架空線路必須轉置。全長269km的750kV輸電線路采用兩條單回線路，對整條線路不平衡影響不大。

四、結束語

通過對750kV同塔雙回輸電線路電氣不平衡度及換位研究，對750kV同塔雙回輸電線路電氣不平衡度的計算，得出同塔雙回輸電線路的不平衡度不僅與導線相序排列方式有關，還與雙回路換位方向有關。計算結果表明：同相序排列時不平衡度最大，異相序次之，逆相序時最小；雙回路同向換位后的不平衡度明顯低于雙回路反向換位。

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