輸送容量及導線換位對感應電壓感應電流影響研究

于開坤

摘 要：隨著我國國民經濟的快速發展，電力需求的不斷增長，500kV變電站數量急劇增加，電網結構的變化導致電力系統內過電壓的校驗工作不斷增加，計算所遇問題更為復雜；在經濟增長和電網擴張雙重壓力下，電力線路走廊緊張的問題日趨明顯，同塔多回輸電線路的架設已成必然趨勢，伴隨而來的同塔線路之間的感應電流、感應電壓問題將更加突出。本文的研究內容是輸送容量及導線換位對線路感應電流、感應電壓的影響。

關鍵詞：感應電壓；感應電流；線路換位

1 引言

同塔多回線路能夠在不提高輸電電壓等級的條件下，提高單位線路走廊寬度的輸電能力和節約線路走廊占地，大幅度提高單位走廊寬度的利用率，該方式具有輸送能力大，穩定儲備高，工程造價低，出線走廊寬度小，占地面積少，建設周期短等優點，不僅可以大大降低電網的固定投資，而且可以提高電網輸電的安全性與穩定性，滿足現代社會對電能質量越來越高的要求。

但是采用全線同塔多回線路雖節省線路走廊、減少占地，也帶來一些問題：同塔雙回路線間耦合很強，停電線路上感應的電壓和電流較高，線路檢修及選擇兩端接地開關（ES）時應充分注意。

同塔雙回輸電線路中有一回帶電運行，另一回停運接地檢修時，理論上運行線路將在停運線路上產生感應電流，停運線路轉成冷備用時線路ES需切斷這些感應電流[1-3]。

2 感應電壓感應電流的產生機理

在雙回線同塔情況下，其中任一回路停電接地，另一帶電回路仍繼續運行，其間存在相互的靜電和電磁耦合關系，實際線路沿線塔型、檔距、地電阻率均不同，這樣檢修線受運行線三相電源的影響不能完全抵消，但這些因素對檢修線上電壓和電流的影響處于次要地位[4-5]。

3 感應電壓、感應電流影響因素計算研究

影響超高壓電網線路的感應電流、感應電壓的主要因素很多，本章主要從線路輸送容量以及導線換位情況進行分析。

3.1 線路輸送功率的影響

為研究線路輸送功率對高壓、超高壓線路感應電壓、感應電流的影響，本文采用電力系統電磁暫態分析軟件（EMTPE/EMTS）對某220kV線路的感應電壓、感應電流進行了計算，其中工作電路選取的潮流分別為200MW和450MW。

計算結果表明，線路輸送功率200MW時，兩側接地開關合上，其感性感應電流最大為46.82A；一側接地開關合上，其容性感應電流最大為0.57A，感性感應電壓最大值為0.51kV。線路兩側接地開關斷開，其容性感應電壓最大為7.29kV。

線路輸送功率450MW時，兩側接地開關合上，其感性感應電流最大為87.24A；一側接地開關合上，其容性感應電流最大為0.57A，感性感應電壓最大值為0.96kV。線路兩側接地開關斷開，其容性感應電壓最大為7.34kV。

根據上述計算顯示，電磁感應電流大小與另一回線路輸送的功率基本呈正比例關系，與線路長度基本無關；電磁感應電壓大小與另一回線路輸送的功率及線路長度有關，基本呈正比例關系；靜電感應電流大小與線路長度有關，基本呈正比例關系，與另一回線路輸送的功率基本無關；靜電感應電壓大小與另一回線路輸送的功率及線路長度的關系不大。

3.2 線路線路輸送功率的影響

為研究在高壓、超高壓電網中，線路換位對線路感應電壓、感應電流的影響，本文采用電力系統電磁暫態分析軟件對某500kV線路的感應電壓、感應電流進行了計算，其中分別計算了線路不換位、線路換一次位以及線路換兩次位的情況，計算結果如表3.2所示。

計算結果表明，線路進行一次換位的情況下，兩側接地開關合上，其感性感應電流最大為189.38A；一側接地開關合上，其容性感應電流最大為7.68A，感性感應電壓最大值為6.28kV。線路兩側接地開關斷開，其容性感應電壓最大為20.03kV。

線路進行兩次換位的情況下，兩側接地開關合上，其感性感應電流最大為187.23A；一側接地開關合上，其容性感應電流最大為7.39A，感性感應電壓最大值為4.91kV。線路兩側接地開關斷開，其容性感應電壓最大為18.96kV。

通過換位的方式能夠明顯降低同塔雙回線線路之間的感應電壓和感應電流數值，換位次數越多所獲結果越小，而線路進行換一次位的對感應電壓感應電流計算結果的降低效果最為明顯。

4 結束語

通過本項目的研究，結合工程項目，深入分析了電力系統中線路潮流、線路換位對高壓、超高壓同塔多回線路中的感應電壓、感應電流的影響；結合計算結果，所獲結論如下。

在其它條件相同的情況下，隨著線路潮流的提高，高壓、超高壓同塔雙回線路之間的靜電感應電壓感應電流值略有下降，電磁感應電壓感應電流值隨潮流增大而提高，基本與潮流成正比。

在高壓、超高壓電網中，線路換位的方式能夠明顯降低同塔雙回線線路之間的感應電壓感應電流值，換位次數越多感應電壓感應電流越小。

參考文獻：

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