徐曉雨黃家棟

（1.華北電力大學(xué)，河北保定 071003；2.遼寧省電力有限公司建設(shè)管理中心，遼寧沈陽(yáng) 110059）

500kV輸電系統(tǒng)電磁暫態(tài)研究

徐曉雨1，2黃家棟1

（1.華北電力大學(xué)，河北保定 071003；2.遼寧省電力有限公司建設(shè)管理中心，遼寧沈陽(yáng) 110059）

通過采用新版本的電力電子與電磁暫態(tài)計(jì)算程序（EMTPE），在東北電網(wǎng)作必要等值的基礎(chǔ)上，對(duì)500kV輸電線路的電磁暫態(tài)問題進(jìn)行研究，主要確定500kV輸電線路的電氣參數(shù)和高壓并聯(lián)電抗器配置方案及中性點(diǎn)小電抗選擇。

電磁暫態(tài) 高壓并聯(lián)電抗器 中性點(diǎn)小電抗

1 引言

本工程計(jì)算采用新版本的電力電子與電磁暫態(tài)計(jì)算程序（EMTPE），以阜新～鶴鄉(xiāng)500kV線路為例對(duì)500kV輸電線路電磁暫態(tài)問題研究以下內(nèi)容：（1）確定500kV輸電線路的電氣參數(shù)；（2）研究確定高壓并聯(lián)電抗器配置方案及中性點(diǎn)小電抗選擇。

2 系統(tǒng)條件

阜新及赤峰地區(qū)電力系統(tǒng)典型運(yùn)行方式為：白音華電廠2× 600MW機(jī)組、大板電廠2×600MW機(jī)組滿發(fā)況，主要線路潮流及電壓如表1所示，利用EMTPE仿真程序計(jì)算了500kV同塔雙回輸電線路的工頻電氣參數(shù)，詳見表2。按阜鶴I回線阜新側(cè)安裝1×150Mvar的高抗，阜鶴II回線鶴鄉(xiāng)側(cè)安裝1×120Mvar的高抗。

3 工頻暫態(tài)研究

3.1 中性點(diǎn)小電抗最佳值計(jì)算

利用上述計(jì)算公式，結(jié)合研究線路的參數(shù)，可求得各線路高壓并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)小電抗最佳值。按照全補(bǔ)償?shù)脑瓌t，阜新側(cè)的中性點(diǎn)小電抗最佳值Xn約為612.5Ω，鶴鄉(xiāng)側(cè)的中性點(diǎn)小電抗最佳值Xn約為1348.1Ω。

研究經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)際應(yīng)用表明，高壓并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)小電抗的取值范圍較大，不一定選擇全補(bǔ)償小電抗，而以滿足抑制工頻諧振過電壓和限制潛供電流的要求為原則。因此，本次計(jì)算分別選取400Ω～800Ω作為阜新側(cè)的高壓并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)小電抗阻值、800Ω ～1200Ω作為鶴鄉(xiāng)側(cè)的阻值。

3.2 工頻諧振過電壓

在線路斷路器出現(xiàn)非全相操作時(shí)，帶電相電壓將通過相間電容耦合到斷開相。當(dāng)線路上裝設(shè)高壓并聯(lián)電抗器時(shí)，若參數(shù)配合不當(dāng)，則有可能出現(xiàn)串聯(lián)諧振，在斷開相上出現(xiàn)很高的工頻諧振過電壓，將危及高抗及線路設(shè)備的絕緣，造成設(shè)備損壞。根據(jù)規(guī)程規(guī)定，當(dāng)線路上裝設(shè)有高壓并聯(lián)電抗器時(shí)，需要驗(yàn)算該線路的工頻諧振過電壓情況。

表1 500kV阜新～鶴鄉(xiāng)輸電線路參數(shù)

表2 阜新～鶴鄉(xiāng)輸電線路序參數(shù)結(jié)果表

當(dāng)阜鶴II回線路運(yùn)行時(shí)，阜鶴I回線路斷開相上的最高感應(yīng)電壓出現(xiàn)在中性點(diǎn)小電抗為400Ω、兩相斷開的情況下，有效值為81.78kV；中性點(diǎn)小電抗上的最高工頻過電壓出現(xiàn)在中性點(diǎn)小電抗為400Ω、兩相斷開的情況下，有效值為53.63kV。

當(dāng)阜鶴II回線路檢修停運(yùn)時(shí)，阜鶴I回線路斷開相上的最高感應(yīng)電壓出現(xiàn)在中性點(diǎn)小電抗為400Ω、兩相斷開的情況下，有效值為97.02kV；中性點(diǎn)小電抗上的最高工頻過電壓出現(xiàn)在中性點(diǎn)小電抗為400Ω、兩相斷開的情況下，有效值為61.87kV。

當(dāng)阜鶴II回線路備用時(shí)，阜鶴I回線路斷開相上的最高感應(yīng)電壓出現(xiàn)在中性點(diǎn)小電抗為400Ω、兩相斷開的情況下，有效值為234.55kV；中性點(diǎn)小電抗上的最高工頻過電壓出現(xiàn)在中性點(diǎn)小電抗為400Ω、兩相斷開的情況下，有效值為98.08kV。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)阜新～鶴鄉(xiāng)I回線路阜新側(cè)的高壓并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)小電抗阻值范圍選取400Ω～800Ω、阜新～鶴鄉(xiāng)II回中性點(diǎn)小電抗阻值范圍選取800Ω～1200Ω時(shí)，在線路雙回運(yùn)行、一回線路運(yùn)行另一回線路檢修停運(yùn)、一回線路運(yùn)行另一回線路備用等三種運(yùn)行情況下阜鶴雙回線路均無(wú)工頻諧振問題。

［1］電力工業(yè)部.交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合.DL/T620-1997.

［2］曹榮江.“電力系統(tǒng)潛供電弧自滅特性的模擬研究”.電力科學(xué)研究院，1994.11.

［3］林集明，蔣衛(wèi)平，班連庚.500kV斷路器取消合閘電阻后的絕緣配合問題.電力部電力科學(xué)研究院，1994年7月.

［4］［美］J.G.安德生，等.345千伏及以上超高壓輸電線路設(shè)計(jì)參考手冊(cè).電力工業(yè)出版社，1981.

徐曉雨（1983—），男，在職研究生在讀，工程師，主要從事500千伏輸變電工程建設(shè)管理工作。