220kV同桿架設(shè)雙回輸電線路的感應(yīng)問(wèn)題探討

歐顯斌

摘 要：在珠三角地區(qū)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，土地資源日漸稀缺，架空輸電線路走廊的獲取越來(lái)越困難。然而，針對(duì)珠三角地區(qū)220kV輸電線路的特點(diǎn)，按照具體線路不同輸送容量條件下，對(duì)相鄰?fù)ｋ娋€路的電磁感應(yīng)情況進(jìn)行理論計(jì)算，反映停電線路的感應(yīng)電壓水平，對(duì)檢修線路接地點(diǎn)的選擇提出建議。文章以某線路的基本情況為例，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，展開分析論述了該線路中感應(yīng)電壓的產(chǎn)生原因，并介紹了電磁感應(yīng)電壓的計(jì)算方法，進(jìn)而對(duì)不同情況下的電磁感應(yīng)電壓值進(jìn)行了對(duì)比，希望能給同行帶來(lái)借鑒與參考的作用。

關(guān)鍵詞：雙回輸電線路 同桿架設(shè) 電磁感應(yīng)

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）10（c）-0098-01

架空輸電線路向同桿雙回、多回路并架發(fā)展已成為一種必然趨勢(shì)，且由于負(fù)荷密度高、輸送容量大，因此也具有采用大截面導(dǎo)線的特點(diǎn)。該文以佛山某電廠至變電站的220千伏同桿架設(shè)雙回輸電線路為例，分析其中的電磁感應(yīng)問(wèn)題，為此類同桿架設(shè)雙回輸電線路的安全作業(yè)提供依據(jù)。

1 線路的基本情況

線路全長(zhǎng)31km，兩回線路導(dǎo)線均采用LGJ-630/45。根據(jù)發(fā)電廠裝機(jī)容量及接入系統(tǒng)情況，單回導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)輸送容量為376 MW，極限輸送容量為1128 MW。對(duì)應(yīng)的經(jīng)濟(jì)輸送電流為1161A，極限輸送電流為3483A。兩回線路導(dǎo)線均采用垂直布線，左側(cè)線路甲從上到下分別為A1、B1、C1，右側(cè)線路乙從上到下分別為C2、B2、A2，主要桿塔及其布線方式如圖1。

2 感應(yīng)電壓的產(chǎn)生

當(dāng)線路甲運(yùn)行，線路乙停電檢修時(shí)，將會(huì)在線路乙上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。感應(yīng)電壓分靜電感應(yīng)電壓和電磁感應(yīng)電壓，靜電感應(yīng)電壓是由于兩線路間存在的電容耦合效應(yīng)而產(chǎn)生，電磁感應(yīng)電壓是由于運(yùn)行線路流過(guò)的交流電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)，在停電線路上感應(yīng)出來(lái)的縱電動(dòng)勢(shì)。靜電感應(yīng)電壓的大小與附近運(yùn)行線路的電壓等級(jí)有關(guān)，運(yùn)行線路電壓越高，靜電感應(yīng)電壓值越大。電磁感應(yīng)電壓與鄰近運(yùn)行線路流過(guò)的電流大小有關(guān)，運(yùn)行線路流過(guò)的電流越大、同桿架設(shè)的線路越長(zhǎng)，則電磁感應(yīng)電壓越高。

根據(jù)有關(guān)研究數(shù)據(jù)，對(duì)于220kV同桿架設(shè)的線路，在停電線路不接地的情況下，靜電感應(yīng)電壓將達(dá)到千伏級(jí)，在停電線路接地的情況下，感應(yīng)電壓則以電磁感應(yīng)電壓起主要作用。由于在通常的停電檢修作業(yè)中，停電線路不可能不接地，因此，該文著重對(duì)電磁感應(yīng)電壓進(jìn)行探討。

3 電磁感應(yīng)電壓的計(jì)算

當(dāng)線路甲運(yùn)行，線路乙停電檢修時(shí)，在A2相上的電磁感應(yīng)電壓計(jì)算公式如下：

U A2=I·（XA2C1-1/2·XA2A1-1/2·XA2B1）

XA2C1=0.628·10-4[Ln（2L/D）-1]

式中 U A2是A2相導(dǎo)線的電磁感應(yīng)電壓（V/m）；

I是線路甲中的三相工作電流或三相短路電流（A）；

XA2C1是線路乙中A2相對(duì)線路甲中C1相單位長(zhǎng)度的平均互感抗（Ω/m），XA2A1、XA2B1的意義以此類推；

L是線路長(zhǎng)度（m）；

D是線路甲C1相與線路乙A2相之間的平均間距。

根據(jù)以上條件，可以分別算出在經(jīng)濟(jì)輸送電流和極限輸送電流兩種情況下，停電線路各相的電磁感應(yīng)電壓值如表1。

按照以上的計(jì)算結(jié)果，當(dāng)某作業(yè)點(diǎn)距離接地點(diǎn)在500m左右時(shí)，就有可能存在超過(guò)安全電壓的感應(yīng)電壓了。對(duì)于220kV線路，一些有跨越的檔距，超過(guò)500米是較為普遍的。在這些跨越檔的桿塔上作業(yè)，若僅有前、后檔桿塔的接地點(diǎn)，仍然是不足的，需要在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)一接地點(diǎn)，才能對(duì)作業(yè)人員的安全有更好的保障。

4 結(jié)論

對(duì)于輸送容量大且較長(zhǎng)的雙回或多回同桿并架輸電線路，當(dāng)其中一會(huì)停電檢修時(shí)，若僅在線路兩端的變電站側(cè)接地，則線路中可能會(huì)存在危及作業(yè)人員安全的感應(yīng)電壓。因此，在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)或附近增設(shè)接地點(diǎn)是十分必要的。

參考文獻(xiàn)

[1] 宗翔，楊秀，陳偉榮.同桿并架多回輸電線路感應(yīng)電壓研究[J].華東電力，2010，38（12）：1850-1854.

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