特高压工频过电压的特点

特高压系统中，工频过电压直接决定避雷器额定电压选择，并影响操作过电压水平。如工频电压升高过大，为避开工频过电压，则要求避雷器额定电压较高，其冲击放电电压和残压也将提高；与之相应的，被保护设备的绝缘强度亦应随之提高，这将大大增加特高压系统绝缘费用。同时，较高的工频过电压会直接抬升操作过电压水平，增大了操作过电压限制难度，故必须对特高压系统工频过电压进行限制。

与超高压相似，特高压工频过电压仍主要由空载长线电容效应、不对称接地故障和三相甩负荷（或三相分闸）三种因素产生。但特高压线路本身的特点决定了其工频过电压较其他电压等级更为严重[1，5-9]。

（1）特高压线路输电距离长，导致电容效应更明显。根据中国特高压规划网架，表4-1统计了1000kV输电线路不同长度范围所占的比例。统计结果表明：中国规划中的特高压线路，长度大部分在100～500km范围，其中长度在300～500km的特高压线路占49.2%，占近一半。可以看出，特高压线路的单段平均长度远大于500kV电压等级线路，电容效应将更为严重。

表4-1　特高压线路长度分布(www.xing528.com)

（2）输送潮流大，甩负荷过电压大。单回1000kV特高压输电线路的自然功率约为5000MW，对于电网结构较坚强的特高压核心环网，交流特高压输电线路的送电能力较强，每回线路可以输送接近或超过4000MW的功率；即使对于输电距离较远而送端电网又薄弱的电源直接送出线路，如从蒙西和陕北这两个独立火电基地送出的线路，每回线的输送功率也有2000MW左右。其输送功率远大于500kV超高压输电线路，甩负荷过电压比超高压线路更为严重。

（3）特高压工频过电压往往由空载长线电容效应、不对称接地故障和三相甩负荷（或三相分闸）三种因素相互作用共同产生，幅值更高，危害更严重。以特高压系统中的单相接地甩负荷过电压为例进行分析，首先，线路单相接地，不对称接地效应使线路健全相电压升高；之后，继电保护设备检测到接地故障，并发出指令使线路一端三相断开，甩负荷效应使特高压系统母线电压进一步升高，同时由于此时线路一端断开悬空，空载电容效应还会使过电压再进一步提高，实际上，此时是空载长线电容效应、不对称接地故障和三相甩负荷三种因素共同作用，从而使过电压远高于仅有一种因素发生时的情况。

综上，特高压电网的工频过电压通常比高压和超高压电网更严重，限制难度比其他电压等级更大，必须予以充分重视。