分析特高壓線路地線布置方式對地線電能損耗及潛供電流的影響

懷天嬌

摘? ?要：由于導(dǎo)線電磁禍介的作用，線路當(dāng)中的平衡換位以及三項負(fù)荷的對稱性存在一定的問題，依照架空線路和地線之間的形成感應(yīng)電流，回路在地線當(dāng)中會產(chǎn)生一定的電能損耗，在地線的設(shè)置方式上感應(yīng)電流的電能損耗差異較大，并且在架空地線的設(shè)置形式上對整個供電電流也會產(chǎn)生不良的影響。基于此，本文重點針對高壓線路地線設(shè)置形式對電能損耗及潛供電流的具體影響進行了深入性的分析和研究。

關(guān)鍵詞：特高壓? 架空地線? 感應(yīng)電壓? 感應(yīng)電流? 電能損

中圖分類號：TM75? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）10（a）-0040-02

架設(shè)架空地線是高壓和超高壓輸電線路的基礎(chǔ)防雷措施，通過該架設(shè)方法可以有效預(yù)防雷電直接擊穿輸電線路，并且還可以對導(dǎo)線形成良好的屏蔽性作用，有效降低導(dǎo)線內(nèi)部的感應(yīng)電壓，并且為降低室內(nèi)電路的感應(yīng)電壓大小起到了良好的防護性作用，在電力線路的正下方來架設(shè)接地線。隨著電力系統(tǒng)內(nèi)部的管理工作水平的不斷提升，對整個線路的管理工作實現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控，在遠(yuǎn)程操控系統(tǒng)的功能不斷完善，地線資源的綜合化應(yīng)用概念被人們所重視，其中重點涵蓋了地線高頻載波通道、光纖復(fù)合架空地線、數(shù)字光纖通道以及地線融冰等相關(guān)功能。

1? 特高壓線路地線布置方式對地線電能損耗因素分析

1.1 地線的感應(yīng)電量

架空地線和輸電線路相互之間存在著一定的電磁藕合以及靜電禍合的作用，在正常的工作過程當(dāng)中三相導(dǎo)電當(dāng)中的負(fù)荷電流并不是完全平等，同時接地線之間的導(dǎo)線距離也有著明顯的差異，因此在接地線當(dāng)中會存在兩種電量及電磁感應(yīng)分量和靜電感應(yīng)分量。在這兩種電量的作用下，如果接地塔直接進行接地那么通過兩根接地線可以和大地之間形成一個閉合的回路，同時還可以在兩根地線之間形成相應(yīng)的環(huán)流。除此之外，在每一根接地線當(dāng)中又可以將其分為大地回路形成相應(yīng)的感應(yīng)電流以及感應(yīng)回路，兩種電流的產(chǎn)生使得整個輸電線路當(dāng)中的附加電能損耗量上漲，如果將接地線路當(dāng)中的絕緣線形成相應(yīng)的回路，將會直接造成整個輸電線路的電能損耗量明顯上漲。

1.2 架空地線靜電感應(yīng)電流的主要影響因素

架空地線靜電感應(yīng)電流主要是通過線路和接地線之間的禍合電容所造成，因此對于其中比較常見的三種接地線的懸掛形式方面，地線的感應(yīng)量主要是通過電磁感應(yīng)分量來進行控制，而電磁感應(yīng)電流是造成線路當(dāng)中電能損耗的直接原因。由此可以看出，地線電磁感應(yīng)電流和輸電線路之間的負(fù)荷電流和整個線路的架設(shè)長度有著直接的關(guān)聯(lián)。特高壓輸電線路的輸送功率相對較大，通常情況下可以達(dá)到500kV，線路的整體電流負(fù)荷有著明顯的提升，并且在實際的工作過程中，由于線路的實際工作電壓相對較大，接地線之間所產(chǎn)生的電磁或和作用相對較長并且由于線路的長度較長，因此在這些特性上會直接造成整個電壓線路的總電能損耗量上漲。

地線在整個架空線路當(dāng)中起到了線路保護的作用，不容易受到自然雷電的襲擊，同時又有效增加了整個電能的損耗量，比如750kV的線路負(fù)載電流為1kA的情況下，在避雷線當(dāng)中的通過電流大約為85A，1km長度的避雷線所產(chǎn)生的有功功率損耗大約為4.65kW/h，如果線路的整體長度為1000km，那么在每一年的電能損耗量上大約為4×10 kW/h。針對特高電壓輸入線路來講，在實際的電能輸送工作當(dāng)中，線路針對架空線路的感應(yīng)電流越大那么所產(chǎn)生的實際電流損耗量也就越大，架空線路除了防雷功能以外，同時還具有降低工頻過電壓降低輸電線路潛供電流等相關(guān)功能。

2? 架空地線感應(yīng)電量及對潛供電流的影響

當(dāng)接地線路當(dāng)中產(chǎn)生單向接地故障的情況下，故障兩側(cè)的斷路器會直接斷開，非故障連接電源會繼續(xù)保持正常穩(wěn)定的工作和運行，非故障工作電壓和電路內(nèi)部的負(fù)載電流相互之間所產(chǎn)生的互電容和互感效應(yīng)比較明顯。因此，為了有效解決這一故障問題需要切除產(chǎn)生故障靜電感應(yīng)的接地線路，從而有效保證產(chǎn)生故障的線路段可以繼續(xù)保持一定的接地電流，該電流也被稱之為潛供電流。潛供電流電流和電弧熄火滅弧電壓的幅值之間存在一定的關(guān)聯(lián)，是潛供電流電弧熄滅時間的直接決定性因素，潛供電弧的熄滅時間直接決定了單向重合的時間以及整個線路的功率大小。如果潛供電流通過靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)雙方面因素所構(gòu)成，通過非故障負(fù)載電流在互感器內(nèi)部所產(chǎn)生的故障優(yōu)勢，相比于接地線電影來講更加明顯，在該部分電流當(dāng)中通過潛供電流的分量和縱向電流故障點來提供出前重電流的橫向分量。在靜電感應(yīng)的分量當(dāng)中所占有的比例相對較大，接地線針對潛供電流的影響如圖1所示。

從圖1的分析可以看出靜感應(yīng)電流為c，c作為兩個接地線故障禍合的電容大小，其中M為最大的電磁感應(yīng)電勢，c1為線路非故障，接地點的禍合電容M1， M2是兩個基地線的相對故障電感大小，其中線路最大的潛供電流為I m。

架空地線當(dāng)中存在相應(yīng)的感應(yīng)電流以及感應(yīng)電壓，通過對故障的禍合電容以及電感的影響來進行判斷，在接地線的懸掛形式上和不同的感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流值也存在較大的差異，因此在互感電容當(dāng)中所產(chǎn)生的故障禍合一直存在一定的差異。因此，在潛供電流的靜電分量當(dāng)中占據(jù)主要的作用，因此在兩根接地線當(dāng)中分段均勻的方法，對整個前動電流的影響最明顯，兩根接地線均通過逐步銜接的方法對整個電路供電的效率影響最小，但是在輸電線路的電壓和電流上相比，接地線的感應(yīng)電壓的電流數(shù)值相對較小，因此在整個接地線的潛供電流的大小影響上并不是非常明顯。

3? 結(jié)語

從提高整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供電可靠性的角度上來講，潛供電流越小那么電路供電的效果也就越穩(wěn)定，通過潛供電流所產(chǎn)生的原理可以看出，要想有效消除潛供電流所需要的補償電容，需要提高整個電流內(nèi)部的互感器大小，以此來保證整個高壓線接地線工作的有效性。

參考文獻

[1] 趙志偉，戴朝波，袁敞.基于MMC的半波長交流輸電潛供電流抑制措施研究[J].電測與儀表，2018，55（24）：106-113，127.

[2] 李旭濤.線路模型對同塔短線路潛供電流研究的影響[J].中國電力，2018，51（7）：1-6.

[3] 陳愷，林章歲，林曉敏.1000kV特高壓輸電線路不平衡度影響因素分析[J].電力與能源，2017，38（3）：219-222.