500kV輸電系統(tǒng)電磁暫態(tài)研究

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 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 110059）

通過采用新版本的電力電子與電磁暫態(tài)計算程序（EMTPE），在東北電網(wǎng)作必要等值的基礎(chǔ)上，對500kV輸電線路的電磁暫態(tài)問題進行研究，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小電抗選擇。

電磁暫態(tài) 高壓并聯(lián)電抗器 中性點小電抗

1 引言

本工程計算采用新版本的電力電子與電磁暫態(tài)計算程序（EMTPE），以阜新～鶴鄉(xiāng)500kV線路為例對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)典型運行方式為：白音華電廠2× 600MW機組、大板電廠2×600MW機組滿發(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 中性點小電抗最佳值計算

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

研究經(jīng)驗和工程實際應(yīng)用表明，高壓并聯(lián)電抗器中性點小電抗的取值范圍較大，不一定選擇全補償小電抗，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，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，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，需要驗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回線路運行時，阜鶴I回線路斷開相上的最高感應(yīng)電壓出現(xiàn)在中性點小電抗為400Ω、兩相斷開的情況下，有效值為81.78kV；中性點小電抗上的最高工頻過電壓出現(xiàn)在中性點小電抗為400Ω、兩相斷開的情況下，有效值為53.63kV。

當(dāng)阜鶴II回線路檢修停運時，阜鶴I回線路斷開相上的最高感應(yīng)電壓出現(xiàn)在中性點小電抗為400Ω、兩相斷開的情況下，有效值為97.02kV；中性點小電抗上的最高工頻過電壓出現(xiàn)在中性點小電抗為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，阜鶴I回線路斷開相上的最高感應(yīng)電壓出現(xiàn)在中性點小電抗為400Ω、兩相斷開的情況下，有效值為234.55kV；中性點小電抗上的最高工頻過電壓出現(xiàn)在中性點小電抗為400Ω、兩相斷開的情況下，有效值為98.08kV。

4 結(jié)語

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

［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)計參考手冊.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。