关于超高压输电线路的潜供电流研究 郝亚丽

基于分布参数模型的苗尾水电站送出线路潜供电流抑制研究任洪涛;张翔【摘要】为提高超高压输电线路单相自动重合闸的成功率,需限制各种运行方式下线路的潜供电流和恢复电压.本文利用ATP-EMTP建立了苗尾500kV输电线路的分布参数模型,通过仿真得出苗尾出线并联中性点小电抗器的取值与出线潜供电流、恢复电压之间的关系,为线路重合闸设置和继电保护整定提供依据.【期刊名称】《电气技术》【年(卷),期】2018(019)012【总页数】5页(P67-70,75)【关键词】潜供电流;并联电抗器中性点小电抗器;分布参数模型【作者】任洪涛;张翔【作者单位】华东勘测设计研究院有限公司,杭州 310014;华东勘测设计研究院有限公司,杭州 310014【正文语种】中文超高压线路中单相接地故障占全部故障90%以上，其中近80%的单相接地故障为瞬时性故障[1]。

为了提高可靠性，超高压输电线路中广泛采用单相自动重合闸技术。

然而由于超高压系统电压等级较高，潜供电流较大，影响了单相自动重合闸的成功概率。

尤其对于处于电力系统终端的大型水电站，通常只有一到两回出线与区域电力系统连接，重合闸失败将严重影响水电站的正常运行。

目前国内外超高压线路中抑制潜供电流的方法主要有两种：快速接地开关（HSGS）和并联电抗器中性点经小电抗器接地。

日本和韩国主要采用HSGS，而我国和大部分欧美国家均采用中性点加装小电抗器来限制潜供电流。

中性点小电抗器参数主要取决于潜供电流，目前比较通用的潜供电流计算方法有集中参数法、分布参数法和二次模法3种。

文献[2]利用二次模变换得出了较为精确的潜供电流，但是未能将潜供电流静电分量和电磁分量解耦，算法复杂。

文献[3]介绍了集中参数模型下潜供电流计算方法，物理概念清楚，适用于短距离输电线路。

文献[4]研究了基于集中电阻和分布LC参数的Bergeron模型和基于分布RLC参数的频率相关线路模型。

本文利用ATP- EMTP仿真软件建立了苗尾500kV出线工程的分布参数模型，定量分析了苗尾加装中性点小电抗器对出线潜供电流的抑制，同时分析了中性点小电抗参数与潜供电弧恢复电压、中性点小电抗器两端电压的关系，对类似工程有参考意义。

用二次模方法计算潜供电流
韩彦华;施围
【期刊名称】《高压电器》
【年(卷),期】1999(35)4
【摘要】可用单回线双电源系统计算输电线路的潜供电流,在推导潜供电流公式的基础上,利用二次模方法编制了程序.与常规方法比较(如 EMTP),不但数据可通过界面直接输入、避免错误、计算准确,而且方程数减少,计算时间大大缩短.
【总页数】4页(P33-36)
【关键词】输电线路;潜供电流;计算;二次模法
【作者】韩彦华;施围
【作者单位】西安交通大学
【正文语种】中文
【中图分类】TM726;TM744
【相关文献】
1.变压器二次侧短路时流经一次侧的穿越电流分析计算方法探讨 [J], 隋浩;程玉波;隋涛
2.BPA程序仿真计算超高压线路工频过电压及潜供电流方法的开发利用 [J], 孔斌
3.计算同杆双回输电线路潜供电流与恢复电压的二次模方法 [J], 商立群;施围
4.电流互感器的误差及二次允许负载的计算方法 [J], 李久红
5.电流互感器二次回路串接合成电流的计算方法解析 [J], 贾斌;张达巍;冯永军;房志令
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2009特高压输电技术国际会议论文集 1特高压同塔双回输电线路潜供电弧模拟试验等价性研究堃和彦淼，宋杲，曹荣江，李炜，杨（中国电力科学研究院，北京市 100192）摘要：潜供电弧的自灭时间决定着单相重合闸的重合时间和成功率，潜供电弧自灭特性的研究是保证单相重合成功的关键技术。

特高压同塔双回输电线路潜供电弧试验室模拟试验是唯一行之有效的潜供电弧自灭特性研究方法，本文给出了试验室单相试验回路的由来，并证明了单相试验回路与特高压同塔双回六相回路的等价性。

另外本文提出了“长弧”和“短弧”的概念，在模拟试验中采用了较短电弧代替较长电弧，并从理论分析及试验室试验2方面，给出了特高压同塔双回输电线路潜供电弧试验室模拟试验等价性的研究。

关键词：交流特高压；单相自动重合闸；潜供电弧；自灭特性；电弧模拟试验；长弧；短弧0 引言目前，特高压电网正在紧张的规划建设阶段，为节省线路走廊，提高单位走廊宽度的输送容量，2010年国家电网公司将建成淮南—皖南—浙北—上海1000kV交流特高压同塔双回输变电工程，线路全长约640km。

由于特高压同塔双回线路的输送容量大，线路的充电功率大，导线间的静电感应和电磁耦合效应突出[1-2]，如何使潜供电弧快速自灭，直接影响单相重合闸的重合时间和成功率[3]。

特高压同塔双回输电线路潜供电弧自灭特性是目前急需研究的关键课题之一。

对于1000kV的特高压线路，目前尚无实际线路进行试验的条件，并且实际线路试验有很大的局限性：方案不可能很多，次数有限，也不能任意改变试验条件。

因此，对于开放性的潜供电弧来说，由于其自灭时间受自然条件和弧道状况的影响较大[4-5]，试验室模拟试验是唯一可行的办法。

1 试验室模拟实验回路等效原理为了方便，试验室模拟试验将三相电路经过合理的简化，简化为两相等值电路，其简化过程如下：基金项目：国家电网公司重大科研攻关项目(B11-07-042)。

三相输电线路发生单相故障时，线路图如图1，图中A、B两相继续受电，C相断开，末端装有对地电抗器，其中性点接有补偿小电抗X0，将线对地、线间电容和等值的线间补偿电抗考虑在内的示意图如图2，其中列入了仅与C相有关的参数，将非故障的A、B两相用一个等值的单相来代替，等值相上的电压为AU&，电流为A I&，等值的线间电容由原来的C1/2增加为C1，等值的线间补偿电抗由原来的Z AB变为Z N，由此可得图3。

2011年2月Power System Technology Feb. 2011 文章编号：1000-3673（2011）02-0007-06 中图分类号：TM 86 文献标志码：A 学科代码：470·4034特高压输电线路潜供电弧的物理模拟与建模综述孙秋芹1，李庆民1，吕鑫昌1，王冠1，李庆余2（1．山东大学电气工程学院，山东省济南市 250061；2．中国电力科学研究院，北京市海淀区 100192）Survey on Physical Simulation and Mathematical Modelling forSecondary Arcs of UHV Transmission LinesSUN Qiuqin1, LI Qingmin1, LÜ Xinchang1, WANG Guan1, LI Qingyu2(1. School of Electrical Engineering, Shandong University, Jinan 250061, Shandong Province, China;2. China Electric Power Research Institute, Haidian District, Beijing 100192, China)ABSTRACT: In spite of elucidating the general design of the test circuit, the layout of the arc ignition equipment, the choice of the value and duration for the short currents, the wind velocity and its direction were all summarized to the question of equivalence of simulating test for secondary arcs, including the obstacles and the deficiency of it. The setup and the procedure of the field test for secondary arcs were introduced, especially for that of ultra high voltage transmission lines home and abroad. The empirical formula for the secondary arc duration nowadays were put forward. While describing and comparing the advantages and deficiencies of the existing black-box model and the physical models, the research status for modeling the secondary arcs were introduced. The key issues encountered while revealing the inherent mechanism and modeling of the secondary arcs were elaborated. On this basis, the characteristics of the secondary arcs under different conditions of novel transmission lines were analyzed. Referential suggestions for the secondary arc test and modeling were also presented.KEY WORDS: ultra high voltage (UHV) transmission line; secondary arc; equivalence; physical simulation；mathematical modeling; AC and DC transmission lines installed on the same tower; half-wave length摘要：基于潜供电弧模拟试验的等价性，阐述了试验回路设计、引弧材料选取、短路电流值及其持续时间选择、风速风向模拟与调节等技术，总结了现有模拟试验中遇到的难题与不足之处，介绍了潜供电弧的现场试验的步骤与过程，特别是国内外特高压等级输电线路潜供电弧的试验成果，给出了现有潜供电弧熄灭时间的有关经验公式。

BPA程序仿真计算超高压线路工频过电压及潜供电流方法的
开发利用
孔斌
【期刊名称】《科技信息》
【年(卷),期】2012(000)001
【摘要】1 工频过电压的分类及计算原理工频过电压属于内过电压的一种,是由于系统内部参数发生变化是产生的.工频过电压的产生原因有三种:长线路电容效应,不对称短路和线路甩负荷效应.1.1 长线路电容效应对于长度为l的空载无损耗线路,线路两端的电压关系可用空载线路末端电压升高系数为:K1=U2/U1=1/cosαl式(1.1－1)其中U1、U2为始端和末端电压,α为相位系数.
【总页数】2页(P602-603)
【作者】孔斌
【作者单位】宁夏电力设计院电网规划部宁夏银川750001
【正文语种】中文
【相关文献】
1.特高压线路潜供电流的仿真计算
2.BPA程序仿真计算中并联高压电抗器的处理方法
3.基于ATP的超高压交流线路潜供电流和恢复电压的仿真计算
4.应用于EMS 高级应用系统的BPA程序快速调用方法与接口设计
5.基于PSD-BPA软件分析的风电场无功补偿仿真计算
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2019年第1期总第380期高压输电线路感应取电试验研究与分析苏超，黄绍川，吴细秀，李超群，龚翔（广东电网有限责任公司清远供电局，广东清远511500）随着智能电网的发展，越来越多的固定仪器和带电作业移动设备用于线路的在线监控或维护。

这些仪器设备长期工作在野外，能量补充问题是制约监测技术发展的瓶颈。

相对于太阳能、激光供能而言，直接从输电导线上感应取电的供电方式具有能量转换效率高、应用方便等优点。

本文提出了一种利用输电线路与大地之间的耦合电容感应取电的新方法。

该方法是利用高压输电线路周围存在着电磁场，将电容器置于输电线路周围收集其中的电磁场能量的原理。

此时电容器在电磁场环境中感应出电势能，并通过调压电路将其转化为可利用的电能。

为了验证该取电原理的正确性以及可行性，本文将以具体的实地试验研究以及试验数据进行分析。

是通过设计不同尺寸铝板构成的电容器，分别在110kV 、220kV 以及500kV 输电线路进行感应取电试验。

利用控制变量法，分别控制铝板尺寸、输电线路电压等级以及铝板与输电线路之间的距离不变，来测取铝板上的空载电压、负载电压以及负载电流。

铝板上取得的能量和铝板尺寸、输电线路电压等级以及铝板与输电线路之间的距离三个因素有关。

本文试验结果表明铝板上的电压均为正弦波，并且电压幅值和上述三个因素均成近似正比关系。

根据所测的试验数据充分证明了该感应取电原理的正确性。

因此，利用输电线路耦合电容感应能量是一种极具前景的取电方式，为将其早日应用于实际工程中，应重点开展取电电容设计的研究。

1高压输电线路感应取电原理能量收集是指将周围环境的能量转化为可利用的电能形式，典型的能量装置有PV 板、风能、热电等。

对于高压输电线路而言，其周围存在着交变电场，因此利用电容收集交变电场中的能量，并将其转化为可利用的电能是最有可能实现的一种能量搜集的方法，如图1所示。

图1感应取电结构示意图图1是本文所提出的感应取电结构示意图，其基本工作原理是在高压输电线路周围存在着交变的电磁场，将铝板构成的前端电容置于电磁场环境中，电容两端感应出电动势，再经过调压电路将电容两端的电势能转化为可给低压直流电气设备供电的直流电能。

超高压耦合线路潜供电流计算及电抗器优化配置李学斌;韩洪刚;林莘【摘要】提出一种优化电抗器参数的解析方法,并以某220 kV/500 kV同塔四回输电线路为例,建立了电磁暂态计算模型,提出优化高抗和小电抗参数的边界条件和计算方法,分析了线路换位情况、同塔多回线路长度及并联高抗和中性点小电抗参数对潜供电流的影响.【期刊名称】《东北电力技术》【年(卷),期】2013(034)002【总页数】6页(P5-9,14)【关键词】同塔多回;超高压;输电线路;潜供电流;恢复电压;并联电抗器【作者】李学斌;韩洪刚;林莘【作者单位】沈阳工业大学电气工程学院,辽宁沈阳 110870【正文语种】中文【中图分类】TM472;TM744出于对输电走廊用地的合理利用、提高输送功率、降低单位容量电力建设成本等因素［1，2］的考虑，同塔双回乃至同塔多回输电方案在经济发达国家和地区被广泛采用［3－5］。

多回同塔架设导致导线间耦合系数增加，导线与导线之间、导线与大地之间均存在较强的电磁耦合和静电耦合，导致单相接地故障后潜供电弧持续燃烧，快速自动重合闸难以实现，进而引起停电事故，造成严重损失［6－9］。

潜供电流由静电感应分量和电磁感应分量组成［10］，静电感应分量由各相间电容耦合产生，占较大比重。

我国超高压线路采用高压并联电抗器中性点加小电抗器限制潜供电弧［11］。

通过合理选择电抗器电抗值，使导纳等于容纳，两者形成并联谐振，其阻抗为无穷大，这就隔断了相间联系［12，13］，有效限制潜供电流幅值。

单回输电线路最佳电抗值的选取比较容易，多回输电线路必须考虑两回之间的补偿，同时高压并联电抗器采用的连接方式多样［14］，计算最佳参数困难。

针对这一问题，以某220 kV/500 kV同塔四回输电线路为例，建立电磁暂态计算模型，计算单相接地故障后潜供电流和恢复电压。

1 潜供电弧限制措施及高抗配置1.1 潜供电弧限制措施潜供电流的静电感应分量与线路电容参数有关，受线路长度、相间距离、多回路塔相间距离、分裂情况和换位情况影响，线路越长则电压越高，潜供电流越大。