特高壓平行雙回線路熄弧措施的研究

華佳杰

（國網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司特高壓交直流運檢中心，江蘇南京，210000）

特高壓平行雙回線路熄弧措施的研究

華佳杰

（國網(wǎng)江蘇省電力公司檢修分公司特高壓交直流運檢中心，江蘇南京，210000）

特高壓平行雙回輸電線路是電網(wǎng)的主要組成部分。本文從特高壓平行雙回線的HSGS工作流程入手，對特高壓平行雙回線路熄弧措施進行分析和研究。

特高壓平行雙回線路；熄弧措施；處理

0 前言

在實際運行過程中，特高壓平行雙回線路發(fā)生故障的概率相對較低。但該線路一旦發(fā)生故障之后，其所需的恢復(fù)電壓以及潛供電流的數(shù)值比發(fā)生單相接地故障所需的數(shù)值要高。在這種情況下，線路的重合閘失敗會對電網(wǎng)的正常運行產(chǎn)生極大的影響，因此，可以通過熄弧措施的應(yīng)用，實現(xiàn)對該線路故障問題發(fā)生的有效控制。

1 特高壓平行雙回線的HSGS工作流程

為了保證特高壓平行雙回線路的穩(wěn)定、安全運行，可以將HSGS加設(shè)在該輸電線路的所有線路的兩端位置。當(dāng)加設(shè)工作完成后，HSGS的工作流程中主要包含以下幾個步驟：第一，當(dāng)特高壓平行雙回線路發(fā)生單相接地瞬時性故障時，該故障問題會引發(fā)一次電弧的產(chǎn)生。第二，由于單相接地故障的出現(xiàn)會使得雙回線路的電壓和電流等參數(shù)發(fā)生變化，進而使得線路中的斷路器發(fā)生動作。在這種情況下，故障相兩端的斷路器發(fā)生跳開動作，該動作會引發(fā)上述故障產(chǎn)生的一次電弧發(fā)生熄滅變化，并產(chǎn)生二次電弧。第三，當(dāng)二次電弧形成之后，預(yù)先設(shè)置在特高壓平行雙回線路故障相位置兩端的HSGS會發(fā)生接地變化，進而引發(fā)二次電弧的熄滅。第四，熄弧目的實現(xiàn)之后，HSGS將自動斷開。第五，輸電線路的斷路器重新閉合，整個特高壓平行雙回線路再次恢復(fù)正常運行狀態(tài)。從這個流程來看，HSGS的應(yīng)用可以有效保證特高壓平行雙回線路的安全運行。

2 特高壓平行雙回線路熄弧措施

2.1 特高壓平行雙回線路熄弧目的的實現(xiàn)。對于特高壓平行雙回線路而言，其熄弧目的可以通過HSGS的加設(shè)來實現(xiàn)。在應(yīng)用這種措施實現(xiàn)上述目的的過程中，單相重合閘是否成功以及二次電弧的熄滅速度主要受到雙回線路中恢復(fù)電壓以及潛供電流這兩種參數(shù)的影響。就潛供電流而言，特高壓平行雙回線路的單相自動重合閘能夠成功的主要影響因素為潛供電弧的順利自熄。從這個角度來講，有必要對特高壓輸電線路的潛供電流進行降低處理。除此之外，從HSGS滅弧的難度分析來看，當(dāng)二次電弧位于特高壓平行雙回線路的中點位置時，通過加設(shè)HSGS實現(xiàn)熄弧目的的難度最高。

2.2 特高壓平行雙回線路潛供電流的控制措施。為了保證特高壓平行雙回線路的穩(wěn)定運行，還可以通過并聯(lián)電抗器中性點小電抗法對輸電線路的潛供電流進行有效控制。這種控制方法的原理為：利用對相間及對地電容的補償實現(xiàn)對輸電線路潛供電流容性分量的減小。當(dāng)線路潛供電流的容性分量發(fā)生降低變化之后，潛供電流本身的峰值也會發(fā)生相應(yīng)的降低變化。這種措施降低潛供電流目的的實現(xiàn)建立在潛供電流的自身組成基礎(chǔ)上。作為輸電線路故障相潛供電流的兩種組成部分：感性分量是基于線路中其他健全相電流流經(jīng)回間以及相間所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)引發(fā)的；容性分量則是基于輸電線路其他健全相電壓流經(jīng)特高壓平行雙回線路的回間以及相間耦合電容的靜電感應(yīng)引發(fā)出來的。就這兩種組成成分的比較而言，容性分量占線路故障相潛供電流的比例更大，因此，將其作為抑制對象可以間接實現(xiàn)對潛供電流的控制。

3 應(yīng)對特高壓平行雙回線路故障的措施

從整體角度來講，能夠應(yīng)對特高壓平行雙回線路故障的措施主要包含以下幾種：

3.1 HSGS單側(cè)閉合措施。在特高壓平行雙回路線路中，將HSGS單側(cè)閉合之后，二次電弧熄滅難度發(fā)生相應(yīng)提升，這種變化意味著他高壓平行雙回路線路產(chǎn)生故障問題的概率會發(fā)生相應(yīng)提升。從這個角度來講，應(yīng)該保證線路中HSGS的正常運行。為了更好地實現(xiàn)避免故障發(fā)生的目的，可以應(yīng)用HSGS兩側(cè)閉合時間差的降低措施。

3.2 線路長度調(diào)整措施。研究表明，當(dāng)增加特高壓平行雙回線路的長度時，線路故障位置的恢復(fù)電壓以及潛供電流會發(fā)生相應(yīng)的變化，并且這種變化會對二次電弧的熄滅產(chǎn)生不良影響。實踐結(jié)果表明，在充分考慮輸電線路有較高概率發(fā)生單相接地故障的情況下，通過HSGS完成二次電弧熄滅操作的應(yīng)對措施更加被適合應(yīng)用在線路長度范圍小于200km的特高壓平行雙回線路中。

3.3 負(fù)荷調(diào)整措施。隨著負(fù)荷的不斷增加，特高壓平行雙回線路故障也會產(chǎn)生一定的影響。為了實現(xiàn)對由符合引發(fā)線路故障影響的有效控制，可以應(yīng)用降低HSGS電阻的方式。這種處理方式的應(yīng)用除了可以實現(xiàn)對特高壓平行雙回路線路故障的控制之外，還能夠促進恢復(fù)電壓的降低并實現(xiàn)對潛供電流的分流。

3.4 二次電弧電阻控制措施。與其他因素相比，二次電弧電阻對輸電線路潛供電流的影響效果更加明顯。為了保證HSGS加設(shè)措施對特高壓平行雙回線路的熄弧效果，可以將二次電弧電阻控制在最小值范圍內(nèi)。

4 結(jié)論

特高壓平行雙回線路的作用主要是支撐電網(wǎng)，保障電網(wǎng)的正常運行。與電網(wǎng)的其他組成成分相比，特高壓平行雙回線路發(fā)生故障問題的概率相對較低。但該部分故障問題的出現(xiàn)會產(chǎn)生較大影響，因此應(yīng)該通過HSGS措施的應(yīng)用，幫助特高壓平行雙回線路實現(xiàn)滅弧，保障線路的安全運行。

[1]陳曦,張旭,徐振宇,閆曉卿,楊奇遜,李偉. 高速接地開關(guān)熄滅特高壓平行雙回線路二次電弧分析[J]. 電網(wǎng)技術(shù),2012,09:268-274.

[2]劉海軍,韓民曉,文俊. 特高壓雙回線路潛供電流補償方案仿真研究[J]. 電網(wǎng)與清潔能源,2009,12:47-53.

[3]周原. 超特高壓交直流同塔多回輸電線路內(nèi)部過電壓及其影響因素研究[D].重慶大學(xué),2012.

[4]田野. 基于功率譜的超/特高壓輸電線路單相自適應(yīng)重合閘研究[D].重慶大學(xué),2010.

[5]梁振鋒,索南加樂,宋國兵,康小寧. 輸電線路自適應(yīng)重合閘研究綜述[J]. 電力系統(tǒng)保護與控制,2013,06:140-147.

Research on the arc extinguishing measures of extra high voltage parallel double circuit lines

Hua Jiajie
（State Grid Jiangsu electric power company maintenance branch UHV AC and DC Inspection Center，Nanjing Jiangsu，210000）

Extra high voltage parallel double circuit transmission line is the main part of the power grid. In this paper,starting from the working flow of HSGS,this paper analyses and studies the measures of arc extinguishing of the UHV double circuit line.

extra high voltage parallel double circuit line;arc extinguishing measures;treatment