高抗中性點(diǎn)電抗器接地時(shí)對(duì)UHV恢復(fù)電壓的影響 摘 要:為了使單相自動(dòng)重合閘在超高壓同桿雙回線路中可靠重合,必須限制恢復(fù)電壓的大小。針對(duì)超高壓長(zhǎng)線路中普遍裝設(shè)有并聯(lián)電抗器,可采用在并聯(lián)電抗器中性點(diǎn)加電抗器降低恢復(fù)電壓的特點(diǎn),以淮南-滬西1000kV特高壓同塔雙回輸電工程建設(shè)淮南-皖南-浙北-滬西線路為例,用PSCAD/EMTDC仿真計(jì)算了取不同電抗器值時(shí),多種運(yùn)行方式下恢復(fù)電壓的大小。仿真結(jié)果推薦:淮皖中性點(diǎn)電抗器取500Ω,浙皖中性點(diǎn)電抗器取700Ω,浙滬中性點(diǎn)電抗器取500Ω。
關(guān)鍵詞:電抗器; 恢復(fù)電壓; 同桿雙回線; 單相自動(dòng)重合閘; 超高壓
根據(jù)我國(guó)特高壓電網(wǎng)規(guī)劃,2020年1000kV交流線路大多數(shù)采用同塔雙回架設(shè),對(duì)于具有電壓等級(jí)高、輸電距離長(zhǎng)、輸送容量大等特殊性的特高壓同塔雙回線路是否存在單相重合閘過(guò)程中出現(xiàn)恢復(fù)電壓的問(wèn)題。本文將就該問(wèn)題,利用PSCAD/EMTDC對(duì)特高壓電網(wǎng)中1000kV交流同塔雙回輸電線路的恢復(fù)電壓進(jìn)行計(jì)算研究。分析討論特高壓同塔雙回輸電線路高抗中性點(diǎn)電抗器接地時(shí)對(duì)UHV恢復(fù)電壓的影響。
一、特高壓同塔雙回線路與恢復(fù)電壓
(一)特高壓輸電線路特點(diǎn)
我國(guó)特高壓輸電線路特征之一:跨越區(qū)域廣、輸電距離長(zhǎng)。根據(jù)我國(guó)特高壓規(guī)劃網(wǎng)架,表1統(tǒng)計(jì)了1000kV輸電線路不同長(zhǎng)度范圍所占的比例。結(jié)果表明:規(guī)劃中,我國(guó)特高壓線路長(zhǎng)度大多在100―500km范圍,其中300―500km的特高壓線路占49.2%,近一半。
我國(guó)特高壓輸電線路特征之二:電壓等級(jí)高,輸送潮流大。對(duì)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)較堅(jiān)強(qiáng)的特高壓核心環(huán)網(wǎng),交流特高壓輸電線路的送電能力較強(qiáng),每回線可以接近或超過(guò)4000MW;輸電距離較遠(yuǎn)而送端電網(wǎng)又薄弱的電源直接送出線路,如蒙西送出及陜北送出線路,送電能力受穩(wěn)定限制相對(duì)較低,每回線也有2000MW左右。
(二)同塔雙回運(yùn)行方式
同塔雙回線路除存在兩回線正常送電的雙回運(yùn)行方式外,還存在一回線停運(yùn)、另一回正常送電的單回運(yùn)行方式。為保證輸電的可靠性,雙回線中的任意一回都應(yīng)滿足單相重合閘的要求。線路高抗及其中性點(diǎn)電抗器對(duì)單相重合閘過(guò)程中的潛供電流和恢復(fù)電壓有抑制作用。因此,對(duì)于有高抗補(bǔ)償?shù)耐p回線路,在選擇高抗中性點(diǎn)電抗器時(shí),除考慮雙回正常送電方式外,還需要兼顧單回送電的方式。
(三)同桿雙回線的恢復(fù)電壓
恢復(fù)電壓包括靜電和電磁兩感應(yīng)分量,恢復(fù)電壓的靜電感應(yīng)分量通過(guò)相間電容靜電耦合產(chǎn)生,由線路參數(shù)(電容)和補(bǔ)償程度決定而與線路長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。電磁感應(yīng)分量由非故障相的負(fù)載電流通過(guò)相間互感引起。負(fù)荷越大,線路兩側(cè)母線電壓向量間夾角越大,被開(kāi)斷相上電壓越高。
二、仿真計(jì)算
(一)系統(tǒng)條件
淮南-滬西1000kV特高壓同塔雙回輸電工程建設(shè)淮南-皖南-浙北-滬西線路,其中淮南至皖南線路長(zhǎng)326.5km,皖南至浙北長(zhǎng)151km,浙北至滬西長(zhǎng)165km,總長(zhǎng)642.5km。系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1。圖1淮南-滬西1000kV線拓?fù)鋱D
導(dǎo)線:淮南-滬西1000kV特高壓同塔雙回輸電工程導(dǎo)線采用8×LGJ-630/45鋼芯鋁絞線,兩條地線分別為L(zhǎng)BGJ――240――20AC和OPGW――24B1――254。高抗:根據(jù)系統(tǒng)的無(wú)功平衡和電壓控制要求,淮南-皖南-浙北-滬西特高壓線路全線配置高抗5520MVA,淮南-皖南雙線兩側(cè)共配置高抗4×720MVA,皖南-浙北雙線兩側(cè)對(duì)腳配置高抗2×600MVA,浙北-滬西雙線兩側(cè)對(duì)腳配置高抗2×720MVA。
(二)淮皖線高抗中性點(diǎn)電抗器的選擇
1、淮皖線發(fā)生單相故障時(shí)恢復(fù)電壓與中性點(diǎn)電抗器阻值的關(guān)系。線路雙回運(yùn)行以及單回運(yùn)行(另一回兩端接地)時(shí)單相接地故障,中性點(diǎn)電抗器阻值取300Ω時(shí),恢復(fù)電壓最低,單回運(yùn)行,停運(yùn)線兩端懸空時(shí),中性點(diǎn)電抗器阻值取600Ω時(shí),恢復(fù)電壓最低。綜合各種故障考慮,推薦淮皖中性點(diǎn)電抗器取500Ω。
2、皖浙線發(fā)生單相故障時(shí)恢復(fù)電壓與中性點(diǎn)電抗器阻值的關(guān)系。線路雙回運(yùn)行以及單回運(yùn)行(另一回兩端接地)時(shí)單相接地故障,中性點(diǎn)電抗器阻值取500Ω時(shí),恢復(fù)電壓最低,單回運(yùn)行,停運(yùn)線兩端懸空時(shí),中性點(diǎn)電抗器阻值取1000Ω時(shí),恢復(fù)電壓最低。綜合各種故障考慮,推薦淮皖中性點(diǎn)電抗器取700Ω。
3、浙滬線發(fā)生單相故障時(shí)恢復(fù)電壓與中性點(diǎn)電抗器阻值的關(guān)系。線路雙回運(yùn)行以及單回運(yùn)行(另一回兩端接地)時(shí)單相接地故障,中性點(diǎn)電抗器阻值取300Ω時(shí),恢復(fù)電壓最低,單回行,停運(yùn)線兩端懸空時(shí),中性點(diǎn)電抗器阻值取600Ω時(shí),恢復(fù)電壓最低。綜合各種故障考慮,推薦淮皖中性點(diǎn)電抗器取500Ω。
三、結(jié) 論
恢復(fù)電壓包括靜電和電磁感應(yīng)分量,加中性點(diǎn)電抗器其目的是補(bǔ)償線路的相間電容,所以選取合適的電抗值非常重要,通過(guò)上面的仿真計(jì)算可知,推薦淮皖中性點(diǎn)電抗器取500Ω,推薦皖浙中性點(diǎn)電抗器取700Ω,推薦浙滬中性點(diǎn)電抗器取500Ω。 |
