單雙回混合架設(shè)輸電線路電氣不平衡度影響因素

黃鎮(zhèn)

摘要：目前，我國(guó)已基本建成連接各大區(qū)域電網(wǎng)、大煤電基地、大水電基地和主要負(fù)荷中心的超/特高壓大電網(wǎng)，輸電線路走廊用地日趨緊張。同塔雙回輸電線路由于輸送能力強(qiáng)、工程造價(jià)低、所需的出線走廊窄、占地面積小、建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。而在以能源輸出為主的西南地區(qū)，多數(shù)同塔雙回輸電線路并不是全部采用同塔架設(shè)的，在重冰區(qū)或者輸電走廊中，為保證輸電線路的供電可靠性，多采用單回路架設(shè)方式。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)坞p回混線;電不平衡;影響因素

1.傳輸線不平衡度的分析

1.1單回路線路分析

目前，民用輸電線路一般是由電阻、電抗、電導(dǎo)率、電納等四個(gè)部分組成。本文通過(guò)對(duì)輸電線路發(fā)生的電氣不平衡現(xiàn)象的調(diào)查分析，發(fā)現(xiàn)其產(chǎn)生的原因主要是電阻和電壓。分析單回輸線路的模型可以發(fā)現(xiàn)，若在線路上加對(duì)稱電壓，則應(yīng)對(duì)現(xiàn)有線路進(jìn)行電路理論相模轉(zhuǎn)換分析，以確保整個(gè)線路系統(tǒng)處于對(duì)稱狀態(tài)。當(dāng)進(jìn)行排位研究時(shí)，模型整體排列呈正三角形。若采用三相阻抗上的電壓對(duì)稱性，則線路內(nèi)會(huì)出現(xiàn)兩條線不平衡現(xiàn)象，若將三相不對(duì)稱的系統(tǒng)阻抗的干擾去掉，則線路長(zhǎng)度的變化并不影響電感不平衡度，而考慮電路系統(tǒng)阻抗時(shí)，線路越長(zhǎng)，電感不平衡度越大。

1.2電氣不平衡分析

單回混合架設(shè)輸電線路在電氣不平衡狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，其不平衡狀態(tài)具體可分為兩類，一類是電磁不平衡，另一類是靜態(tài)不平衡。出現(xiàn)電氣不平衡現(xiàn)象時(shí)，需對(duì)其進(jìn)行兩方面的檢測(cè)和分析。當(dāng)三相輸電線路首端正序電壓輸送時(shí)，要觀察三相電路末端是否有短路現(xiàn)象，如果末端有短路、開(kāi)路現(xiàn)象，則可通過(guò)對(duì)首端輸入電流進(jìn)行分析，對(duì)線路系統(tǒng)中靜電不平衡和電磁不平衡進(jìn)行計(jì)算。

2.影響單雙混合傳輸線不平衡度的因素

2.1單雙回路線路位置在不均衡度中的影響

單雙回線的位置也是影響電路不平衡度的一個(gè)重要因素。對(duì)線路位置的影響研究我們從兩個(gè)方面進(jìn)行，一是線路分布位置，假定豎線長(zhǎng)度一百公里，單回路線路采用同相排列方式并行結(jié)構(gòu)，線路全長(zhǎng)二十五公里。同塔雙回路采用逆向排列方式，線路全長(zhǎng)75公里。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在同相序排列方式下的單雙回電路中，電路長(zhǎng)度相同時(shí)，單雙回線路分布位置對(duì)線路不均衡度的影響較小。第二次試驗(yàn)是在相同條件下進(jìn)行的，但在試驗(yàn)時(shí)把線路的位置調(diào)高到10米。經(jīng)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，線路位置升高后，線路不均勻度也隨之上升。從而得出，非均衡性的大小隨線路高度位置的不同而變化。

2.2線長(zhǎng)對(duì)不平衡度的影響

單回路部分，采用同相順序排列的雙回路單、雙回路各占總長(zhǎng)度的一半，在不同長(zhǎng)度條件下電流不平衡度的計(jì)算可以看出：負(fù)序電壓失衡度、負(fù)序電流不平衡度、零序電流不平衡度、零序電流不平衡度以及零序電流不平衡度都隨著線路長(zhǎng)度的增加而增加。

2.3線路傳輸功率對(duì)不平衡度的影響

在單雙回混合線路中，線路之間存在相間耦合及線間耦合，因此當(dāng)線路輸送功率變化時(shí)，耦合強(qiáng)弱也不同，導(dǎo)致電氣不平衡度不同。假定線路總長(zhǎng)度100 km，其中兩條平行單回路25 km，同塔雙回路部分75 km。單回路部分采用同相序排列，同相排列的雙回路部分采用逆相序排列，同塔雙回路部分采用同相序排列，同塔雙回路部分采用同相序排列，不同傳輸功率部分采用同相序排列，但電流不平衡度隨功率的增加而增加，但并不明顯。

3.減少影響的優(yōu)化策略

3.1優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

為確保單回混合輸電線路的電氣不平衡度能有效降低，應(yīng)在線路設(shè)計(jì)階段對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化處理。電力傳輸線路運(yùn)行時(shí)，施工人員應(yīng)考察線路系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況，尤其是線路總長(zhǎng)度超過(guò)100公里時(shí)，需要進(jìn)行換位調(diào)整，施工人員應(yīng)隨之對(duì)線路中的雙回線路進(jìn)行調(diào)整，減少負(fù)序排列下的電流不平衡度。對(duì)于一些未進(jìn)行線路轉(zhuǎn)換的地區(qū)，應(yīng)認(rèn)真考慮其經(jīng)濟(jì)效益和成本，保證不會(huì)發(fā)生項(xiàng)目花費(fèi)大于收益的情況。

3.2電氣排列優(yōu)化

通過(guò)優(yōu)化電氣排列組合設(shè)計(jì)，可以有效地改善單回混合輸電線路布置狀況。這一布局組合優(yōu)化體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一種是根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的電路布置方式，如前面所提到的，在進(jìn)行單雙向混合線的電氣布置時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用同—逆的電氣排列方式，其次是逆—逆的電氣排列方式。

3.3施工環(huán)境優(yōu)化

施工環(huán)境的優(yōu)化主要體現(xiàn)在三個(gè)方面，一是施工原材料的選用，目前我國(guó)輸電線路電線及其他設(shè)備原材料由于工藝、技術(shù)的不同，有著很大的差異，以電線來(lái)說(shuō)，其性能會(huì)隨著環(huán)境發(fā)生一定的變化，如在嚴(yán)寒區(qū)域使用性能變差，就需要進(jìn)行相應(yīng)的防凍處理;二是在施工工藝的優(yōu)化上，在實(shí)際施工中應(yīng)做到嚴(yán)格按照?qǐng)D紙施工，保證施工過(guò)程一次成型，避免二次施工或多次施工。

3.4單雙回混合輸電線路電氣不平衡度的優(yōu)化措施

通過(guò)對(duì)電力不平衡度的單雙回混合輸電線路運(yùn)行的分析，要求施工人員通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)實(shí)際情況的分析，總結(jié)出輸電線路設(shè)計(jì)方案。項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，送電線路長(zhǎng)度超過(guò)100 km，需考慮換位問(wèn)題，及時(shí)調(diào)整雙回路線路的整合距離，整合負(fù)序不平衡度，在對(duì)不換位架空線路的分析中，需要充分考慮到實(shí)際工程的應(yīng)用以及經(jīng)濟(jì)效益，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不宜采用改造桿塔結(jié)構(gòu)，主要是為了避免在改造過(guò)程中對(duì)線路參數(shù)造成不對(duì)稱的影響。對(duì)導(dǎo)線相序布置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以有效地改善單回混合輸電線路的電氣布置，充分保證了線路的經(jīng)濟(jì)性和可操作性，提高了輸電線路的設(shè)計(jì)與整合機(jī)制。

結(jié)束語(yǔ)

線長(zhǎng)和功率的大小都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生一定的影響，應(yīng)合理布置。一種是混合線路，在所有同序情況下，電壓的不平衡度將達(dá)到最大。在混合分布中，其影響電流最大，且呈混合分布。所以，需要結(jié)合二者在不同情況下的不平衡度來(lái)計(jì)算。二是線長(zhǎng)混合分布時(shí)，長(zhǎng)度是一致的，不同的分布方式對(duì)平衡性影響不大。三是功率影響較大，應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要對(duì)其相對(duì)值進(jìn)行合理控制。

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