蔣寧

摘 要：隨著城市的發(fā)展，架空輸電線路路徑選擇越來(lái)越困難，提高線路的輸送容量、節(jié)約線路走廊占地，同塔多回路線路是輸電線路設(shè)計(jì)的最佳選擇，因此，220 kV光孝至西江、洲邊采用同塔四路路設(shè)計(jì)，建立了光孝站220 kV側(cè)同塔四回路和同塔雙回路的仿真模型。在不同運(yùn)行情況下對(duì)檢修線路的靜電、電磁感應(yīng)電壓及感應(yīng)電流進(jìn)行計(jì)算，并得出靜電、電磁感應(yīng)電壓及感應(yīng)電流的最大可能值。

關(guān)鍵詞：LCC 四回路線路 感應(yīng)電壓 感應(yīng)電流

中圖分類(lèi)號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）12（a）-0042-03

1 系統(tǒng)接線方式及導(dǎo)地線參數(shù)

為建立光孝變電站220 kV側(cè)同塔四回路輸電線路的計(jì)算模型，必須對(duì)影響較大的線路進(jìn)行選擇。對(duì)于220 kV側(cè)，直接影響同塔四回路的線路為洲邊變電站出線的雙回路，及西江變電站出線的雙回路，這四條線路形成7.4 km的同塔四回路。同時(shí)，考慮到光孝站至西江站其中一段裝設(shè)了備用兩回路，在投運(yùn)后會(huì)對(duì)感應(yīng)值產(chǎn)生一定影響，因此分為投運(yùn)前和投運(yùn)后兩種情況分別對(duì)感應(yīng)值進(jìn)行了計(jì)算。

同塔四回線路的計(jì)算中，所有導(dǎo)線全部采用雙分裂2×LGJ-630/45型鋼芯鋁絞線，子導(dǎo)線垂直排列，分裂間距600 mm。相間距7 m，垂直排列，無(wú)循環(huán)換位，回間距7 m。

其中，進(jìn)入洲邊站的雙回路分別命名為洲邊甲線、洲邊乙線；進(jìn)入西江站的雙回路分別命名為西江甲線、西江乙線。

地線為一根60芯OPGW光纜和一根LGJ-95/55地線。光孝站附近的土壤電阻率計(jì)算統(tǒng)一取為100 。

2 計(jì)算模型介紹

2.1 輸電線路模型

電源采用AC type 14，通過(guò)設(shè)置可以分別模擬三相交流電壓源和三相交流電流源。

該計(jì)算中，輸電線路模型采用ATPDraw內(nèi)建的線路參數(shù)支持子程序LINE/CABLE CONSTANT（以下簡(jiǎn)稱(chēng)LCC）。利用該子程序內(nèi)的型等值電路計(jì)算出架空線路的線路電阻、電容、電感各參數(shù)，利用該模型接入系統(tǒng)計(jì)算電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)線路造成的感應(yīng)電壓及感應(yīng)電流。光孝同塔四回路的系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖可參見(jiàn)圖1。

對(duì)于光孝站220 kV側(cè)同塔四回路走廊，采用精確的LCC模型，即按照實(shí)際的桿塔、絕緣子型號(hào)及導(dǎo)線、地線的空間位置，以及平均檔距填入對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。

光孝站同塔四回路出現(xiàn)在7.4 km處解口后，其中雙回路經(jīng)2.4 km后進(jìn)入洲邊站，其余雙回路和備用雙回路形成四回路，裝設(shè)于同一桿塔，并經(jīng)17.7 km后（在某些路段因地形所限，同塔四回分為2個(gè)同塔雙回并列前進(jìn)，長(zhǎng)度約為3.3 km），由光孝站出線解裂的雙回路進(jìn)入西江站，備用雙回路空置。對(duì)同塔雙回線路的等值模型，采用LCC模型，按照實(shí)際的桿塔、絕緣子型號(hào)及導(dǎo)線、地線的空間位置，以及平均檔距填入對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，形成相應(yīng)的輸電線路模型。

2.2 測(cè)量模型

為了獲得計(jì)算所得的感應(yīng)電壓、感應(yīng)電流的數(shù)據(jù)，分別采用了電壓數(shù)據(jù)采集器及電流數(shù)據(jù)采集器。將電壓數(shù)據(jù)采集器并聯(lián)在待采集數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)，將電流數(shù)據(jù)采集器串聯(lián)在待采集數(shù)據(jù)的回路，即可獲得所需數(shù)據(jù)。

3 計(jì)算結(jié)果及分析

3.1 光孝變電站220 kV側(cè)同塔四回路感應(yīng)電壓及感應(yīng)電流

對(duì)于同塔四回輸電線路，理論上有3種不同的停運(yùn)方式：

（1）僅一回線路停運(yùn)接地檢修。（2）兩回帶電正常運(yùn)行，其他兩回停電檢修。（3）三回停運(yùn)檢修，僅有一回在帶電運(yùn)行，盡管這種情況很少，因?yàn)檫@樣的網(wǎng)架聯(lián)系不緊密。但是這種情況是有可能發(fā)生的。

以上3種不同的停運(yùn)方式在實(shí)際電網(wǎng)中都是有發(fā)生的，只不過(guò)發(fā)生的概率大小有差別，為了保證網(wǎng)架聯(lián)系的緊密性，停運(yùn)方式（2）和（3）應(yīng)該比較少。而第（1）種停運(yùn)方式會(huì)比較多。

按照電磁感應(yīng)理論，應(yīng)該是單回停運(yùn)檢修，其他三回線路帶電正常運(yùn)的情況下，感應(yīng)電壓和電流應(yīng)該比較大，對(duì)于停運(yùn)的那一回，正常運(yùn)行的線路越多，停運(yùn)那一回對(duì)其他正?；芈返碾娙菰酱螅妶?chǎng)耦合越強(qiáng)，靜電感應(yīng)電流和靜電感應(yīng)電壓應(yīng)該越大；而且?guī)щ姷倪\(yùn)行線路越多，通電流的回路越多，電磁感應(yīng)就越大，電磁感應(yīng)電壓和電磁感應(yīng)電流也會(huì)越大。三回線路的正常運(yùn)行，對(duì)單回停運(yùn)線路的電場(chǎng)和磁場(chǎng)耦合都最大，因此，得出的無(wú)論是靜電感應(yīng)還是電磁感應(yīng)的電壓或者電流都應(yīng)該是最大的，故停運(yùn)方式（1）是最?lèi)毫庸ぷ鳝h(huán)境。

為了模擬這類(lèi)運(yùn)行情況，該計(jì)算采用了在運(yùn)行線路送端施加電壓源，在受端施加電流源。當(dāng)只有電壓源起作用時(shí)，表現(xiàn)為靜電耦合；當(dāng)主要只有電流源作用時(shí)，表現(xiàn)為電磁耦合。該計(jì)算中，當(dāng)在三回路正常運(yùn)行，單回路檢修時(shí)，220 kV側(cè)運(yùn)行線路的載流量都取為800 A/回，接地網(wǎng)電阻取為0.1。

3.2 備用雙回線路不投運(yùn)時(shí)的感應(yīng)值計(jì)算

當(dāng)備用雙回不投運(yùn)時(shí)，主要計(jì)算光孝站四回出線中，某一回路檢修而其余三回路正常運(yùn)行時(shí)的感應(yīng)值。如當(dāng)西江甲線檢修時(shí)，其余三回路會(huì)通過(guò)靜電耦合以及電磁耦合作用于其上。

以下分別計(jì)算了不同線路檢修時(shí)，由于其余三回路的作用而產(chǎn)生的感應(yīng)電流和感應(yīng)電壓值，數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

3.3 備用雙回線路投運(yùn)時(shí)的感應(yīng)值計(jì)算

當(dāng)備用雙回線路投運(yùn)時(shí)，由于它同樣會(huì)對(duì)其他停電檢修線路產(chǎn)生影響，因此有必要針對(duì)這種情況，對(duì)某一回路檢修時(shí)由于其他回路作用而產(chǎn)生的感應(yīng)電流和感應(yīng)電壓值進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

4 結(jié)語(yǔ)

由以上計(jì)算結(jié)果可知，220 kV側(cè)可能出現(xiàn)的最大值分別出現(xiàn)在：

（1）備用雙回路不投運(yùn)，西江乙線檢修，其他三回路正常運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)線運(yùn)行在800 A/每回下，此時(shí)最大的靜電感應(yīng)電流為1.465 A。

（2）備用雙回路投運(yùn)，西江乙線檢修，其他三回路正常運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)線運(yùn)行在800 A/每回下，此時(shí)最大的電磁感應(yīng)電流為92.924 A，電磁感應(yīng)電壓為1.781 kV，靜電感應(yīng)電壓為32.590 kV。

當(dāng)導(dǎo)線運(yùn)行在800 A/每回下，其中三回路正常運(yùn)行，單回路檢修時(shí)，最大電磁感應(yīng)電流和感應(yīng)電壓為92.924 A、1.781 kV，最大靜電感應(yīng)電流和感應(yīng)電壓分別為1.465 A、32.590 kV。

參考文獻(xiàn)

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