同塔双回线路一回运行另一回停运时,由于回路之间存在着静电和电磁耦合,在停运线路上会产生感应电压、电流。对于1000kV电压等级的同塔双回线路,感应电压会达到几十kV甚至近百kV。此外,运行输电线路也会在地线上通过静电耦合和电磁感应产生较大的感应电压、电流。计算分析运行回路在停电检修回路及地线上的感应电压、电流,对于1000kV同塔双回线路的检修和维护是十分重要的,它直接关系到线路接地刀闸等设备参数的准确选取和停电线路检修安全措施的正确制定。
由于双回线路间电容及检修回路对地电容的存在,运行线路通过静电感应会在停运线路上产生静电感应参数:静电感应电压、静电感应电流。由于双回路线路间存在互感,运行线路通过电磁感应会在停运线路上产生电磁感应参数:电磁感应电压、电磁感应电流。
停运线路上共有4种不同的感应参数:电磁感应电压、电磁感应电流、静电感应电压、静电感应电流,分别代表停电线路不同状态时的感应量,具体如下:
1)电磁感应电流,它是当停运线路两端接地开关接地,带电运行线路在停运线路上感应的电势引起的环流。
2)电磁感应电压,它是当停运线路一端接地开关接地、另一端不接地,带电运行线路在停运线路上感应的电压。
3)静电感应电流,它是当停运线路一端接地开关接地、另一端不接地,带电运行线路通过电容耦合在停运线路上产生的入地容性电流。
4)静电感应电压,它是当停运线路两端接地开关均不接地,带电运行线路在停运线路上通过电容耦合产生的容性电压。
根据停运线路和接地开关的4种状态量,停运线路上的感应电压和感应电流的计算公式如下:
(1)线路首末端接地开关均不接地的情况
首端和末端的静电感应电压U1、U2分别为
式中,CAA′、CBA′、CCA′分别为运行线路A、B、C相与检修线路A′相间的电容;C0为检修线路A′相的对地电容;UA为运行线路A相电压。
在检修线路两端都不接地时,感应电压的静电感应分量起主要作用,其大小与输电线路电压等级成正比,与线路长度、输电功率关系不大。
(2)线路单端接地的情况
以线路首端不接地,末端接地开关接地为例,其首端电磁感应电压U1和末端静电感应电流I2分别为
式中,CAA′、CBA′、CCA′分别为运行线路A、B、C相与检修线路A′相间的电容;C0为检修线路A′相的对地电容;UA为运行线路A相电压。
在检修线路两端都不接地时,感应电压的静电感应分量起主要作用,其大小与输电线路电压等级成正比,与线路长度、输电功率关系不大。
(2)线路单端接地的情况(www.xing528.com)
以线路首端不接地,末端接地开关接地为例,其首端电磁感应电压U1和末端静电感应电流I2分别为
式中,I2为检修线路上接地开关末端的静电感应电流;MAA′、MBA′、MCA′分别为运行线路A、B、C相与检修线路A′相间的互感;l为同塔双回线路的长度;IA为运行线路A相电流。
当线路首端不接地,末端接地时,首端的感应电压电磁感应分量起主要作用,其大小与线路长度、输送功率成正比;末端的感应电流静电感应分量起主导作用,其大小与线路长度成正比,与输送功率无关。
(3)线路首末端接地开关均接地的情况
首端和末端的电磁感应电流I1、I2分别为
式中,I2为检修线路上接地开关末端的静电感应电流;MAA′、MBA′、MCA′分别为运行线路A、B、C相与检修线路A′相间的互感;l为同塔双回线路的长度;IA为运行线路A相电流。
当线路首端不接地,末端接地时,首端的感应电压电磁感应分量起主要作用,其大小与线路长度、输送功率成正比;末端的感应电流静电感应分量起主导作用,其大小与线路长度成正比,与输送功率无关。
(3)线路首末端接地开关均接地的情况
首端和末端的电磁感应电流I1、I2分别为
式中,I1、I2分别为检修线路上接地开关首端和末端的感应电流;L为检修线路A′相的自感。
当检修线路两段都接地时,感应电流的电磁感应分量起主要作用,其大小与线路输送功率成正比,与线路长度无关。
本节以淮南—皖南—浙北—沪西1000kV交流特高压同塔双回输电工程中的淮南—皖南这一段输电线路为例,进行感应电压、电流方面的仿真分析。在线路稳态运行且没有遭遇任何类型的过电压的运行条件下,用EMTP软件仿真计算了一回线路停运检修时运行回路对检修回路和架空地线的感应电压与感应电流,并就输电线路长度、输送功率大小、换位与否等影响因素进行讨论分析。
式中,I1、I2分别为检修线路上接地开关首端和末端的感应电流;L为检修线路A′相的自感。
当检修线路两段都接地时,感应电流的电磁感应分量起主要作用,其大小与线路输送功率成正比,与线路长度无关。
本节以淮南—皖南—浙北—沪西1000kV交流特高压同塔双回输电工程中的淮南—皖南这一段输电线路为例,进行感应电压、电流方面的仿真分析。在线路稳态运行且没有遭遇任何类型的过电压的运行条件下,用EMTP软件仿真计算了一回线路停运检修时运行回路对检修回路和架空地线的感应电压与感应电流,并就输电线路长度、输送功率大小、换位与否等影响因素进行讨论分析。
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