超高压电网潜供电流与单相重合闸
特高压输电线路潜供电流影响因素的研究
第27卷第1期2010年2月现 代 电 力M odern Electric Pow erV o l 27 N o 1F eb 2010文章编号:1007-2322(2010)01-0001-05 文献标识码:A 中图分类号:T M 721 1特高压输电线路潜供电流影响因素的研究刘 玉,文 俊(华北电力大学电气与电子工程学院,北京 102206)Influencing Factor Analysis of Secondary Arc on UHV Transmission LinesLiu Yu,Wen Jun(Scho ol o f Electr ical and Elect ronic Engineering ,N o rth China Elect ric Po wer U niver sity,Beijing 102206,China)摘 要:为了研究潜供电弧的熄弧时间,提高单相自动重合闸的成功率,对影响潜供电弧的参数进行了理论分析,并利用电磁暂态仿真软件PSCAD /EMTDC 建立了输电线路发生单相接地故障后,模拟电弧发展的模型,并以晋东南-南阳-荆门1000kV 特高压交流试验示范工程为例,分析了影响特高压输电线路潜供电流的因素,其中包括导线布置方式、线路换位方式、线路输送容量、线路的结构等。
本文的分析结论将为减少潜供电流的方法提供理论依据,对将要建设的特高压输电线路有重要的参考意义。
关键词:潜供电流;输电线路;潜供电弧;耦合;特高压Abstract:To study the secondary arc extinction time and en -sure the success of the single -phase automatic reclosing,the secondary arc parameters are theoretically analyzed,and an arc model is built to simulate the transmission line fault af ter the single phase grounding by use of the electrom agnetic transient simulation softw are PSCAD/EMTDC.The Jin dongnan -Nanyang -Jingmen U HV (U ltra High Voltage)AC transmission lines item is used as an example.Factors influ -encing the secondary arc current are analyzed,such as line arrangement,conductor transposition,transmission capac-i ty,line structure and so on.Simulation results are consistent with the theoretical analysis.The conclusions can off er ref -erences to the under construction UHV projects.Key words:secondary arc current;transm ission line;sec -ondary arc;coupling;UHV0 引 言输电线路故障90%以上是瞬时单相接地故障,为提高供电可靠性,单相自动重合闸得到了广泛应用[1]。
潜供电流综述
根据以上条件，可写出下列表达故障相电压U和电流I的分布情况的传输线方程式：
图6潜供电流基本参数图
Fig.6Basic parameters of secondary arc current
(4)另外，潜供电弧参数是其电容和互感分量两者的矢量和,电容分量的大小取决于线路的相间电容以及两相运行时非故障相的实际运行电压,而互感分量的大小则取决于线路的相间互感以及两相运行时非故障相的实际电流。潜供电弧参数不仅取决于线路本身的固有参数和故障点的位置,而且与线路的运行参数,即单相重合期间两相运行时非故障相电流电压的分布有关，沿线(非故障相)各点的电压和电流随故障点的位置变化,而且电压和电流在数值上和相角上也都在变化[11]。
关键字:单相接地故障，潜供电流，恢复电压，单相自动重合闸
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自20世纪70~90年代国内外开展特高压输电技术研究以来，输电线路故障一直是人们关注的重要问题之一。据统计，在超(特)高压输电线路中，由于相间距离大，500kV线路故障中90%以上是单相接地故障。随着电压等级的升高，线路间的空间距离也越大，因此，对于特高压输电线路来说多相故障的发生率减小，而单相故障的发生率增加[1-2]。另外，特高压输电线路的杆塔较高压来说增高很多，线路上工作电压幅值很大，易由线路上产生向上先导，这些因素会使避雷线屏蔽性能变差，引发瞬时性故障。因此，对于特高压输电线路来说，单相瞬时性故障发生的几率相对来说更大。由于单相接地故障中，大部分为瞬时性故障，因此多采用单相自动重合闸来消除故障。使用单相自动重合闸的目的是为了在瞬时性故障消除后使线路重新投入运行，从而尽快恢复系统的正常运行状态[3]。
电力系统220kV线路单相自动重合闸仿真分析_陈超
文章编号：1004－289X（2012）05－0096－03电力系统220kV线路单相自动重合闸仿真分析陈超（韶关曲江供电局，广东韶关512100）摘要：分析了单相自动重合闸的工作特性，并利用MATIAB软件搭建了200kV系统的单相自动重合的仿真模型，模拟系统发生单相接地故障，断路器跳闸后自动重合闸的工作过程。
仿真结果表明，采用Matlab软件对单相自动重合闸的工作过程进行仿真研究可得到比较理想的结果，该模型可作为研究单相自动重合闸的参考模型。
关键词：单相自动重合闸；Matlab仿真；继电保护；电力系统中图分类号：TM71文献标识码：BSimulation Analysis of the Single-Phase Automatic Reclosingof220kV Line of the Power SystemCHEN Chao（Qujiang Power Supply Bureau，Shaoguan512100，China）Abstract：The paper analyzes the operating characteristic of the single-phase automatic reclosing，MATLAB software is ased to build a simulation model of the single-phase automntic reclosing of220kV power system．It simulates when the single-phase ground fault happens，the automatic reclosing working process after the circuit breaker trip．The simulation result shows that to use Matlab software to working process simulation study of the single-phase automatiic reclosing can get moreideal result．The model can be taken for studying a reference model of the single-phase automatic reclosing．．Key words：single-phase automatic reclosing；Matlab simulation；relay protection；power system1引言占据电力系统中大部分故障是瞬时性故障，根据统计，目前电力系统中超过70%故障是单相接地故障，这里面又有80%的故障是瞬时性故障［1］，而自动重合闸的成功率一般为60% 90%［2］。
武汉大学过电压简答题总结
1.波阻抗Z和集中参数电阻R有相同点和不同点：答：相同点：①都是反映电压与电流之比。
②量纲相同都为Ω。
不同点：① R：电压u为R两端的电压，电流i为流过R的电流。
Z：电压u为导线对地电压，电流i为同方向导线电流。
② R：耗能；Z：不耗能将电场能量储存在导线周围的介质里。
③ R：常常与导线长度l有关。
Z：只与L0和C0有关，与导线长度无关。
2.彼得逊法则：当波沿分布参数线路传到节点A时，计算节点A电压u2q可应用等值集中参数电路进行计算。
在等值集中参数电路中：电源电动势为入射电压波u1q的两倍；等值集中参数电路的内阻为入射所经过的波阻抗Z1；Z2作为负载电阻。
使用条件：①波沿分布参数的线路入射；②波在节点只有一次折、反射过程。
要满足上述条件②，则要求和节点相连的线路必须是无穷长。
如果节点A两端的线路为有限长的话，则以上等值电路只适用于在线路端部形成的反射波尚未到达节点A的时间内。
优势：彼德逊法则把分布参数电路问题，变成集中参数等值电路问题，把微分方程问题变成代数方程问题，简化了计算。
4.冲击电晕对波过程的影响对导线耦合系数的影响：发生冲击电晕后，在导线周围形成导电性能较好的电晕套，在这个电晕区内充满电荷，相当于扩大了导线的有效半径，因而与其它导线间的耦合系数也增大。
对波阻抗和波速的影响：冲击电晕将使线路波阻抗减小、波速减小对波形的影响：冲击电晕减小波的陡度、降低波的幅值的特性，有利于变电所的防雷保护。
5.在冲击电压作用下，变压器绕组的初始电压分布对变压器绝缘的影响：初始电压分布要尽量接近稳态电压分布，可有效降低作用在绕组纵绝缘上的电位梯度，并消弱振荡，减小振荡过电压的幅值。
改善绕组初始电压分布：补偿对地电容的影响，增大纵向电容6.变压器在冲击电压下产生振荡的原因：绕组电容电感之间的能量转换和电压初始分布于最终分布不一致导致振荡。
振荡的对地最大电位与哪些因素有关：Umax与绕组末端接地有关接地，出现在拒绕组首段附近l/3处，1.4U0；不接地，绕组末端，1.9U0。
潜供电流和恢复电压的工程计算及其限制措施分析
潜供电流和恢复电压的工程计算及其限制措施分析何盛【摘要】为使在500kV及以上超特高压输电线路瞬时性故障后单相自动重合闸重合成功,必须有效限制潜供电流和恢复电压.本文以湖南500kV湘西至永州线路为例,进行了潜供电流和恢复电压的理论分析计算,并提出了合理的限制措施,同时利用BPA软件进行了仿真计算.【期刊名称】《湖南工业职业技术学院学报》【年(卷),期】2017(017)002【总页数】4页(P17-20)【关键词】潜供电流;恢复电压;工程计算;BPA【作者】何盛【作者单位】擎能设计有限公司,广东韶关 512000【正文语种】中文【中图分类】TM7超高压输电线路中，经常采用单相重合闸的方式。
当输电线路发生单相故障时，只切除线路故障相，线路转入非全相运行。
然后进行单相重合闸，若为瞬时性故障，重合闸成功，线路恢复三相正常运行状态。
当然熄弧越快对重合闸成功越有利，然而在非全相运行期间，两运行相通过电容耦合在故障点形成电流；运行相通过负荷电流时，因相间存在互感，在故障相线路中感应电动势，同样在故障点形成电流。
这两部分电流之和称为潜供电流。
为了使得单相重合成功，要求潜供电流较小，并且熄弧时恢复电压也较低。
架空线输电线路存在对地电容和线间电容，如图1所示。
线间电容CM可变换成等效星形电容，如图2。
输电线路正序、负序电容输电线路零序电容为C0，为输电线路长度，CM为线路线间电容。
当线路A相接地两侧A相断开后，电路化简为图3所示。
因B、C相间电容对潜供电流Iqg.c无影响，继而电路化简为图4，根据电路原理，可将图4化简为一个等效有源支路，如图5所示。
根据图5可得到由相间电容耦合引起的潜供电流可以看出与相间电容、电网电压、线路长度成正比，与故障点位置无关。
当潜供电流熄弧时，故障相上稳态恢复电压比较式（3）、式（4），与有900的相角差，这说明过零熄弧时，正处于最大值，这对熄弧不利。
设法消除或减小CM的作用，显然有利于潜供电流减小和恢复电压的降低。
电力系统继电保护习题参考答案
第一章1、继电保护在电力系统中的任务是什么答：（1）自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障部分迅速恢复正常运行；（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护条件，而动作于发出信号、减负荷或跳闸。
2、什么是故障、异常运行和事故短路故障有那些类型相间故障和接地故障在故障分量上有何区别对称故障与不对称故障在故障分量上有何区别答：电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏，但没有发生故障，这种情况下属于不正常运行状态。
事故，就是指系统或其中一部分的工作遭到破坏，并造成对用户少送电或电能质量变坏到不能容许的地步，甚至造成人身伤亡和电气设备的损坏。
相间故障无零序分量。
对称故障只有正序分量。
3、什么是主保护、后备保护什么是近后备保护、远后备保护在什么情况下依靠近后备保护切除故障在什么情况下依靠远后备保护切除故障《答：当本元件的主保护拒绝动作时，由本元件的另一套保护作为后备保护，由于这种后备作用是在主保护安装处实现，因此，称之为近后备保护。
在远处实现对相邻元件的后备保护，称为远后备保护。
4、简述继电保护的基本原理和构成方式。
答：基本原理：1、过电流保护2、低电压保护3、距离保护4、方向保护5、差动原理的保护6、瓦斯保护7、过热保护等。
构成方式：1、测量部分2、逻辑部分3、执行部分5、什么是电力系统继电保护装置答：继电保护装置，就是指能反应电力系统中元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种装置。
6、电力系统对继电保护的基本要求是什么答：1、选择性：继电保护动作的选择性是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。
2、速动性：在发生故障时，力求保护装置能迅速动作切除故障，以提高电力系统并联运行的稳定性，减少用户在电压降低的情况下工作的时间，以及缩小故障元件的损坏程度。
3、灵敏性：继电保护的灵敏性，是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。
自适应重合闸原理介绍
在断开相上的电容 通过并联电抗器放电产生 电容电感的谐振，产生很 高的谐振过电压。
谐振频率不是工频，决定于电容和电感的数 值。工频的电源电压也作用于断开相。两个不同频率 的电压作用在同一个回路上必然产生拍频电压。
uh (t) = U1 ⋅ cos(ωt + θ ) + U 2 ⋅ cos(ω0t + ϕ)
电压判据 z 电压判据是建立在测定单相自动重合
闸过程中断开相两端电压的大小来区 分瞬时性故障和永久性故障的。 z 电压判据的公式为：
U > k k U xL
特高压线路一般都带有并联电抗器补偿，如果 并联电抗之间的电磁能量振荡，使得断开相恢复电压由 自由振荡分量与工频分量叠加而成。
（1）潜供电流的问题
所以潜供电流的纵分量除受对地电容的大小影响 之外，其大小和方向基本上取决于故障点的位置。显 然，当故障发生在线路中间点时，由于故障点两侧线 路对称，电流的纵分量接近于零。
（1）潜供电流的问题
在大部分无补偿情况下电容分量起主要作用。 当潜供电弧（电流）熄灭后，同样由于相间电容 和互感的作用，在原弧道间出现恢复电压，这就增加 了故障点自动熄弧的困难，以致单相重合闸失败。 为了提高单相自动重合闸的成功率，潜供电流和 恢复电压都应限制在较小值。
目前的自动重合闸装置都是在断路器 跳闸后盲目进行重合的，因此，当重合于 永久性故障时，不仅不能恢复系统的正常 供电，而且对系统稳定和电气设备所造成 的危害将超过正常运行状态下发生短路时 对系统的危害。
1．故障点通过很大的短路电流和再次燃起的电 弧，使故障元件遭到破坏。 2．由于发热和电动力的作用，将引起非故障元 件的损坏。 3．破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统 振荡，甚至瓦解。 4．使断路器的工作条件变得更加严重。
超高压同杆双回线单回运行时非全相故障精确计算
超高压同杆双回线单回运行时非全相故障精确计算林军;严利雄;王汇【摘要】两端带有并联电抗器和中性点电抗器的同杆双回线其中一条线路在停运检修时,由于双回线间的电气耦合,运行线路的非全相故障状态对停运线路产生影响.介绍两端带有并联电抗器和中性点电抗器的同杆双回线其中一条线路在停用时,运行线路单相接地故障后的非全相运行状态下的精确计算方法以及对检修线路的感应电压.采用特征模量分解方法对同杆双回线解耦,构成的转移矩阵进行这种复杂故障的计算,计算了停运线路的电抗器挂线、退出和两端接地3种情况下两条线路之间的感应电压.结果表明第一种情况时的感应电压最高.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2016(000)010【总页数】6页(P14-19)【关键词】同杆双回线;复杂故障计算;电抗器;非全相;感应电压【作者】林军;严利雄;王汇【作者单位】福建工程学院电子电气系,福建福州350108;福州大学电气工程学院,福建福州350002;国网湖北检修公司,湖北武汉430050;国网湖北检修公司,湖北武汉430050【正文语种】中文【中图分类】TM726同杆双回线因其有特殊的经济价值在电网中得到广泛的应用。
在超高压线路的运行中，大多数的故障为单相接地故障，长距离的超高压同杆双回线采用并联电抗器和中性点电抗器抑制单相接地故障时的潜供电流和恢复电压［1-4］。
同杆双回线中一条停运时，停运的线路两端可能接地或不接地。
停运线路两端不接地时还可能退出并联电抗器。
由于存在电磁耦合，当运行线路非全相运行时，将在停运线路上感应较高的电压。
在以往研究中，同杆双回线单相接地故障后的非全相计算一般采用简化为电感和电容元件的方法估算，将结果与仿真或者故障录波的波形比较［5-9］。
事实上受算法限制。
EMTP暂态仿真采用集中电阻，不是严格的分布参数模型［10］。
带高抗的同杆双回线单回非全相运行时工频分量的精确计算可以用本文的算法实现。
带中性点电抗器的超高压输电线同杆双回线中一条停用时，运行线路单相接地故障后的非全相计算是一种复杂故障计算。
超高压电网潜供电流与单相重合闸
能较好地拟合过去, 但过未来的预测效果会随时间 的延长而减弱。此外 , 模型的建立和应用还存在以 下问题: 1) 我省处于计划经济向市场经济体制转轨的 时期 , 产业结构在进行大幅度的调整, 将导致用电 结构的显著变化。因此, 要做出合理的电力负荷预 测, 就要对产业结构的比例, 各行业的经济发展速
3
三相输电线路的电气参数
差别 , 如表 2 所示。按最大值取为 0 06s。
3 1 输电线路的基本电气参数 图 1 为三相输电线路的基本电气参数。它们可 以集中参数的形式表示 , 也可以分布参数的形式表 示。
间与电流大小和气象条件有关 , 当对电流进行补偿 后, 可以降到 0 2s 。 t4 t5 t6 t7 t5 t6 t7 t8 潜供电 弧弧道的去游离时间, 根 据试 从留有 裕度考虑的时间。为保证 开关 开关固 有合闸时间 , 如表 2 所示。各 验测定, 一般为 0 06s。 重合后弧道不再重燃 , 取 0 1s。 型开关不一样, 可取 0 25s。 开关合闸电阻工作时间, 为 0 02s。 以上从 t1 到 t8 的整个时间, 称为单相 重合闸 时间。实际的单相重合闸的整定时间, 就是根据它 作出的。 表 2 开关的动作时间
பைடு நூலகம்
∃ 0 25 ∃ 0 18 % 0 2 % 0 2 % 0 1 % 0 07
!
∃ 0 06 % 0 04 % 0 04 % 0 04 % 0 04
位的线路三相导线的对地电容相等。 3 2 输电线路的正序参数 R1 L1 C1 线路的正序电阻 线路的正序电感 线路的正序电容
漫湾侧 草铺侧
正序参数与基本参数之间的关系为: 2 3 影响单相重合闸成功率的因素 潜供电弧的熄灭和弧道不再重燃是单相重合闸 成功的关健。这里所说的潜供电流的熄灭是指在预 计的时间 ( 如 0 2s) 以内熄灭。如果潜供电弧的熄 灭时间超过此时 间, 或者虽然 熄灭, 可是又 重燃 了, 则重合闸就不会成功。 为了获得理想的比较短的潜供电弧的 熄灭时 间, 通常采用补偿的方法将潜供电流减小到一个合 理的数值 ( 一般为 10A 左右 ) 。为使弧道不致再重 10 R1 = R L1 = L- M C1 = 3C+ CZ 即线路正序电阻为导线的交流有效电阻; 线路 正序电感为导线的自感与互感之差; 线路的正序电 容为 3 倍相间电容与导线对地电容之和。 3 3 输电线路的另序参数 R0 线路的另序电阻 ( 1)
500kV同杆双回输电线路潜供电流计算
ｆ Ｏ ． ４ Ｏ ． ３ １ ７ １ ６ ． ５ １ ０ ． １ ５ ８ ． ８ ４ ９ ． ３
自动重 合 闸 能否 重 合成 功 的决 定 因素 。 当系统 发 生 故障 时 ， 故 障 相和 非 故 障相 之 间有 电容 和 电感 的关 系 ， 故障 处 的 电弧会 经 历 熄 灭、 重燃 、再熄 灭 、再 重 燃等 数 个周 期 ， 即 便 故障 相与 系 统 隔离 ， 单相 重合 闸也 不一定 能 重合成 功 。在 ２ ２ ０ ｋ Ｖ及 以下的
Ｔ
Ｇ Ｙ Ｒ ＆ Ｄ
５ ０ ０ ｋ Ｖ同杆双 回输电线路潜供 电流 计算
许 彦’ ， 杨 林莉 ２ ２ １ ０ ０ ０ ２ ２ １ ０ ０ ０ ） （ １ ． 国网 北京经 济技 术研究 院徐 州勘测 设计 中心 。 江苏 徐 州 ２ ． 中 国矿 业大 学徐 海学 院信息 与电 气工 程系 ， 江苏 徐州
临海 ～ 新海 电厂 开环 点线 路 长度 ４ ５ ｋ ｍ；开环 点 ～新 海 电厂 线 路 １ ８ ． ４ ｋ ｍ ， 新建 开 环 线路 为 同塔 双 回架 设 ， 导 线型 号 为 Ｌ Ｇ ３ —
４× ６ ３ ０。
下潜供 电流 的计 算进 行 了论 述和 分析 。
１ 潜供 电流 对单 相重合 闸成 功率 的影 响
Ｒ Ｈ Ｏ Ｓ Ｅ Ｐ Ｅ Ｒ Ｓ Ｋ Ｉ Ｎ Ｒ Ｅ Ｓ Ｉ Ｓ Ｄ Ｉ Ａ Ｍ Ｈ Ｏ ＲＩ Ｚ Ｖ Ｔ Ｏ Ｗ Ｅ Ｒ Ｖ Ｍ Ｉ Ｄ
电容 性 供 电而 产 生 的我们 称 为 容性 分 量 。感 性 分 量不 仅 与非 故
障相 通 过 的 电流 有 关 ， 而 且 和 线路 上 故障 点 的位 置有 关 系 。当
500kV线路潜供电流计算分析
性分量值 为最 大 ； 如故 障发生 在线路 的中央部 分 ． 则 这一分量 值很小 ， 至为零 。 甚
潜供 电流对 单相 重合 闸成 功的影 响没有 明确 的 ［ 收稿 源自期］２ ０ — ６ １ ０７０— １
［ 者 简 介］李 威 杰 （９ ９ ）女 ， 作 １７ 一 ， 内蒙 古 人 ， 业 于 内蒙 古 工 业 大 学 电力 学 院 ， 毕 助理 工程 师 ， 现从 事 电力 系 统 规 划 设 计工 作
李威 杰
（ 内蒙 古 电力 勘 测 设 计 院 ， 蒙古 呼 和 浩特 内 ００ ２ ） １０ ０
『 要１潜供 电 流是超 高压 电 网独有 的 问题 ， 中阐 明计 算潜 供 电流 的 方法 和 解 决措 施 ， 摘 文 并结 合 内蒙古鄂 尔 多斯 市杭 锦 旗矸 石 电厂单 回 ５ ０ｋ 线路接 入 布 日都 ５ ０ｋ 变 电站 的 计 ０ Ｖ ０ Ｖ 算 实例 ． 出计 算结果 和结 论 。 给
地 点
布 日都 变 电 站
潜 供 电 流， Ａ
９－５ ３
囤 １ 节点 示 意 图
ＬＣ Ｓ１ ５ ５ Ｎ１ ５ ５ １ １ ２ １ ２ ＬＣ Ｓ１ ５ ５ Ｓ１ ５ ５ １ １ ２ ２ ２ １ １ １ １ １ １ ２ ３ ４ ５ １ １ １ １ １ ， ｌ ２ ３ ４ ５
２ 潜 供 电 流计 算
潜 供 电流 计 算 主 要 遵 循 的 规 程 、规 定 有 Ｓ Ｊ Ｄ
１ １８《 ６ — ５ 电力 系统设 计 技术 规程 》 Ｓ Ｊ０ ８ （ 和 Ｄ ６ — ８ 电力
系 统设 计 内容 深度 规定 》 。
采 用 Ｐ Ｄ Ｂ Ａ 暂 态 稳 定 程 序 计 算 潜 供 电 流 Ｓ—Ｐ
特高压电网潜供电流的探讨
开关 断 开 时 ， 电阻 较 弱 的两 端 闭 合 的接 地 开 关 上 的 电 流必 须 通 过将 接 地 点 的潜 供 电流 转 移 到 此 ，同 时 降低 关 联 的 恢 复 电压 数 值 ，使 接 地 点 附 近发 生 的潜 供 电 弧立 即熄灭 。通 过开 关 Ｈ Ｓ Ｇ Ｓ ，利用 其灭 弧能 力 将 电 弧 强迫 性 的 熄 灭 ，最 后 达 到 重 新 闭合故 障相高 压线路 。 ４其 他 加 快 特 高 压 电 网 潜 供 电 流熄 灭 的措施 经 过 上述 两 种 措 施 外 ，还 可 运 用 良 导 体 架 空地 线 以及 自适应 单 相 自动重 合 闸的 方 法 。第 一 种方 法 可 以减 小潜 供 电 流 的 电感 分量 ，以达 到 限制 潜 供 电 流 的 效 果 ；第 二 种 依 据潜 供 电弧 熄 弧 的反 应 时 间 ，进 而 自适 应地 调 整 单 相 重合 闸 的 闭合 时 间 ，已 达 到在 保 证 潜 供 电弧 熄 灭 的同时提 高 了系统 的相对稳 定 。
参考 文献
【 １ 】 杨芳 ． 高压 输 电 线路 的 潜供 电 流特 性 与对 策研 究 ［ Ｄ］ ． 南宁 ： 广 西大 学 ，２ ０ ０ ６ ．
【 ２ ］ 林 莘 ，何 柏 娜 ，徐 建 源 ． 超 高压 线 路 上 潜供 电弧 熄灭特 性 的分析 盯 ］ ． 高 电压技
术 。２ ０ ０ ６（ ０ ３）．
结语
文章 分 析 了导致 潜 供 电流 产生 的机 理 ，并 且 对 我 国 当今 高 压 供 电 电力 行 业 提 出 的熄 灭 潜 供 电 弧 的两 种 基 本措 施 作 了系 统性 的对 比 ，，对 比了两 种 措 施 的 优 缺 点 以及 各 自的 适 用条 件 。有 高 抗 补 偿 的 长线 路 、无 高抗 补 偿 的短 线 路 以及 高 速 接地 开 关 下 的 自灭 特 性 是 特高 压 潜 供 电 弧本 身 的 自灭 特性 的分 类 ，通 过 专 门的 等效 模 拟 实 验研 究 以及相 关 理 论 进 而 决定 是 否 使 用 快 速 接地 开 关 。 当前 我 国特 高压 输 电 趋 势是 特 高 压远 距 离 大 容 量输 电或实 现跨 大 区域 的 电网 的强互 联 ， 我 国 发 电资 源 和 负荷 中心 的 地 理分 布 特 点 ，可 能 暂 时还 不 太 适 用 快速 接 地 开 关 法 。 目前 国内研 究 的普 遍 性线 路 证 明装 有适 当 的高 压 并 联 电抗 器 ，经 过 其 中性 点接 地 小 电抗 ， 可使 得 将 线路 上 的潜 供 电流 以及 恢 复 电 压保 持 非 常 低 的值 ，保 证解 决 潜 供 电 流熄 灭 故 障 在不 使 用 快 速 接地 开关 的前提 之下 。
1000kV特高压交流输电线路的过电压研究与分析
1000kV特高压交流输电线路的过电压研究与分析摘要：随着电力负荷的日益增长，建设特高压线路可以实现跨地区、长距离的电能输送和交易，更好地调节电能供需平衡。
特高压线路由于输电距离长、传送容量大、充电功率大，其过电压比常规线路过电压更严重。
本文介绍了特高压线路过电压的种类、分析计算条件、仿真研究、合格标准和实际案例。
研究表明单回线路应重点考虑线路空载合闸时的操作过电压、线路两端发生无故障掉闸后的空载长线电压升高和线路末端单相短路甩负荷的工频过电压。
关键词：1000kV交流输电、操作过电压、工频过电压、潜供电流和恢复电压引言随着电力负荷的日益增长，传统电网无法应对用电量和输电容量成倍增加的需求，煤炭资源与负荷中心距离远，环保压力也越来越大，随着电力设备的不断发展，特高压交流输电可以更好的解决以上问题。
特高压交流输电线路是指电压等级为1000kV及以上的交流输电线路，1条特高压线路比500kV超高压线路传输功率大4倍。
与其它输电方式相比，特高压交流输电具有输电容量大、传输距离远、线路损耗低、占地面积少等突出优势。
但是特高压交流输电线路具有输电线路长，分布电容大，分布电阻和电感小等特点，如果其发生过电压也更为严重。
1、过电压的种类过电压总体上主要分为外部过电压和内部过电压两种。
外部过电压主要就是雷电过电压，分为四种类型，分别为：雷电侵入波过电压、雷电反击过电压、感应雷击过电压、直接雷击过电压。
通常采用避雷器、避雷针、避雷线等方法限制外部过电压。
内部过电压主要分为操作过电压、工频过电压和谐振过电压等。
由于过电压种类众多，一般工程研究时主要选择几种较为严重的过电压进行计算。
本文结合某1000kV外送工程案例，从反送电阶段和机组运行阶段进行分析计算，包括线路操作过电压、工频过电压、潜供电流和恢复电压、发电机自励磁过电压。
2、分析计算条件2.1试验系统模型和参数发电机组规模：2×660MW直接空冷凝汽式发电机组，型号为QFSN-660-2-22B，额定容量为733.33MVA，额定功率因数0.9（滞后），额定电压22kV。
500kV线路潜供电流计算
500kV线路潜供电流计算程 霞1,邵凤华2(1.内蒙古电力设计院;2.内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司) 摘 要:阐述了潜供电流的概念,提出了减少潜供电流的措施,介绍了在BPA程序中潜供电流的填写方法和计算方法。
关键词:潜供电流;BPA;计算1 潜供电流的概念高压线路的潜供电流由容性和感性两个分量组成。
容性分量是由于两个非故障相的工作电压通过相间电容向故障相进行电容性供电而产生的;感性分量是由于两个非故障相的工作电流通过相间互感向故障相进行感应供电而产生的。
容性分量和线路运行电压有关,而和线路上故障点的位置无关。
感性分量不但和非故障相通过的电流有关,而且和线路上故障点的位置有密切关系。
当故障发生在线路的送、受两端时,感性分量值为最大;如故障发生在线路的中央部分,则这一分量值很小,甚至为零。
2 减小潜供电流的措施当高压线路发生单相瞬时性接地故障时,单相重合闸装置使故障相两端断路器跳闸。
由于故障相和两个非故障相之间存在电容和电感耦合,即使故障相已与系统隔离,故障处的电弧仍不能迅速熄灭,以至快速单相重合闸不能成功。
这种情况对500kV 线路更为严重,因为潜供电流感性分量是与线路长度和运行电压成正比。
如由于工频过电压需要,在超高压线路上已安装了高压并联电抗器,则可在该电抗器的中性点上安装小电抗器。
高压电抗器加上小电抗器可对超高压线路的相间电容进行补偿,使容性潜供电流分量减小。
所以安装中性点小电抗器是减小潜供电流容性分量的措施,但它不能使感性分量减小。
当高压线路输送功率较大且单相接地故障点位于送端或受端时,则潜供电流的感性分量可能大于容性分量。
此时除采用小电抗器措施减小容性分量外,还需采用良导体地线措施以减小感性分量。
当单相重合闸装置切除故障相后,两个非故障相的工作电流在接地的地线上产生感应电流。
该感应电流的大小决定于地线材料。
一般钢地线上产生的感应电流很小。
良导体地线,如钢芯铝绞地线或铝合金地线上产生的感应电流较大,是减小潜供电流感性分量的有效措施。
快速接地刀闸功能
快速接地刀闸3年前我对这种东西也是一窍不通，后来我厂于2005年时购买了两个间隔的550KVGIS，当时参考了一本叫作《SF6气体绝缘全封闭组合电器（GIS）》的书和三大开关厂给我们的投标文件资料，才对这种东西有了一些了解。
至于快速接地刀闸的作用，大致有如下几点：1、配合重合闸使用（在侧重电力系统的相关书籍中大多是体现这个作用）。
超高压线路在采用单相重合闸时，如果发生单相接地故障，保护动作会将故障相开关跳开，而非故障相则继续运行，这样非故障相的电压会感应到开关已跳闸的故障相上，严重的情况下，会出现故障相开关虽然已经跳闸，但是由于感应电的存在，故障点一直有电弧电流存在，也就是潜供电流。
潜供电流导致故障点不能熄弧，实际故障点等于就没有消除，此时再合闸无疑会重合到故障点上致使重合闸失败。
在采用快速接地刀闸后，其可以与单相重合闸配合，在故障相开关跳闸后故障相的快速接地刀闸快速合入，将故障相强制接地，消除潜供电流，使故障点的电弧熄灭，故障消除，然后快速接地刀闸再迅速打开，最后单相重合闸将故障相开关重新合闸成功，线路最终正常运行。
2、防止GIS爆炸（在侧重GIS设备介绍的相关书籍中大多是体现这个作用）。
一般的接地开关不能关合大电流，而快速接地隔离开关能合上接地短路电流。
这是因为当GIS设备内部发生接地短路时，在母线管里会产生强烈的电弧，它可以在很短的时间里将外壳烧穿，或者发生母线管爆炸。
为了能及时切断电弧电源，人为地使电路直接接地，通过继电保护装置将断路器跳闸，从而切断故障电流，保护设备不致损伤过大。
快速接地隔离开关通常都是安装在进线侧。
3、作为检修安全措施（这实际是最常见的用处了）。
比如我们厂550KVGIS的快速接地开关，说是快速接地开关，的确比普通接地开关动作速度要快，但它采用的也是三相联动机构，也就是说一个机构带动三相动作，显然它根本不可能配合单相重合闸使用的。
它也没有什么检测压力而动作来防止爆炸的功能回路。
潜供电流对重合闸的影响及防止
有 什 么 不 同 ？
陈 勖 标 同 志 ：
往 往 由 防 止 操 作 过 电 压 决 定 。
（甘 肃 省 景 泰 县 战 奇 发 ）
小 电 流 接 地 系 统 中 发 生 单 相 接
谐 振 过 电压 。 由 系 统 电 容 及 电
战 奇 发 同 志 ：
地 故 障 时 ，接 地 点 将 通 过 接 地 故 障 感 回 路 组 成 谐 振 回 路 时 引 起 ，特 点
持 相 同 ，各 电 气 量 的 波 动 范 围 不 大 ， 小 电流 接地 系统 中采用 中性 不 高 ，一 般 对 设 备 绝 缘 危 险 性 不 大 ，
且 振 荡 在 有 限 的 时 间 内 衰 减 从 而 进 入 新 的 平 衡 运 行 状 态 。
但 在 超 高 压 、远 距 离 输 电 确 定 绝 缘
较 长 ，将 使 重 合 闸 重 合 失 败 。 电 流 表 、功 率 表 周 期 性 的 大 幅 度 摆
特 点 是 持 续 时 间 短 暂 、冲 击 性 强 ，与
动 心 到
；电 压 表 周 期 性 大 幅 摆 动 ，振 的 电 压 波 动 最 大 ，并 周 期 性 接 近 于 零 ；失 步 的 发 电 厂 间
编 辑 同 志 ：
什 么 采 用 中性 点 经 消 弧 线 圈 接 地 ？ 不 利 情 况 下 过 电 压 倍 数 较 高 。 因 此
请 问 系 统 振 荡 事 故 与 短 路 事 故
（海 南 省 琼 海 市 陈 勖 标 ） ３０ ｋＶ及 以 上 高 压 系 统 的 绝 缘 水 平
电 力 系 统 振 荡 和 短 路 的 主 要 区 线 路 对 应 电 压 等 级 电 网 的 全 部 对 地 是 过 电 压 倍 数 高 、持 续 时 间 长 。
500 kV输变电工程潜供电流的计算与研究
92 集成电路应用 第 36 卷 第 7 期（总第 310 期）2019 年 7 月Applications创新应用摘要：研究特高压输电线路的潜供电流。
通过建立输电系统的集中参数模型，利用电路理论推导了单回线容性、感性及总潜供电流的计算公式。
依据该公式对在建的湛江 500 kV 湛南输电工程的潜供电流进行计算, 分析探讨相关补偿方式。
关键词：潜供电流；电磁暂态；补偿。
中图分类号：TM744 文章编号：1674-2583(2019)07-0092-02DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2019.07.037中文引用格式：张文壕.500kV输变电工程潜供电流的计算与研究[J].集成电路应用, 2019, 36(07): 92-93.4×750 MVA，首期建设规模 2×750 MVA 主变。
500 kV 出线规模：最终出线 10 回，本期出线 4 回，解口港城～福山双回线路进本站，形成本站至：（1）港城站 2 回；（2）福山站 2 回。
新建线路导线截面建议选择 4×300 mm 2。
图 1 为 500 kV 湛南接入系统示意图。
3 计算标准潜供电流的值，线路参数对其影响较大。
线路电压、负荷电流、潜供电流这三个值一般呈正相关性。
我国超高压输电线路为了提高电网系统运行的稳定性，采取的措施为单相重合闸。
由于潜供电流的存在，故障点电弧不易熄灭，单相重合将会延时。
重点解决重合闸过程的潜供电流和恢复电压问题，可较好提高单相重合闸成功率。
当发生单相重合失灵而断开三相断路器，极大可能是由于采用了1 引言潜供电流是一种需要引起相关注意的电磁暂态现象，它是由单相重合闸过程中产生的[1,2]。
500 kV 线路的潜供电流可分为两个分量：容性和感性。
容性分量是由于两个非故障相的工作电压通过相间电容进行电容性供电而产生的；感性分量是由于两个非故障相的工作电流通过相间互感向故障相进行电感性供电而产生的。
单相重合闸
单相重合闸电力系统运行经验证明，架空线路的故障大都是暂时的，例如：由于雷电过电压引起的绝缘子表面闪络，大风引起的短时碰线，通过鸟类身体的放电以及树枝等物掉落在导线上引起的短路等。
当故障线路被迅速断开之后，电弧即行消灭，故障点的绝缘强度重新恢复，因此在线路被断开以后再进行一次重合闸，就有可能大大提高供电的可靠性。
110kV及以下线路大多采用三相一次重合闸，根据运行经验110kV 以上的大接地电流系统的高压架空线路上，短路故障中70%以上是单相接地短路，特别是220kV以上的架空线路，由于线间距离大，单相接地故障甚至高达90%左右。
在这种情况下，如果只把发生故障的一相断开，然后再进行单相重合闸，而未发生故障的两相在重合闸周期内仍然继续，就能大大提高供电的可靠性和系统并列运行的稳定性。
因此，在220kV以上的大接地电流系统中，广泛采用了单相重合闸。
当线路瞬时性单相接地保护跳开一相后，健全相通过相间及相对地电容向故障点供给电容电流，同时健全相负荷电流通过相间互感器耦合在故障相产生感应电势，通过相间及对地电容向故障点提供感性电流。
这两部分电流共同构成潜供电流。
潜供电流大小与线路参数有关。
一般来说，线路电压越高，负荷电流越大，潜供电流也越大。
由于潜供电流的存在，故障点电弧不易熄灭，使单相重合延时。
当采用快速单相重合闸时，可能使单相重合闸失败而跳开三相。
对潜供电流采取的措施有: 1、利用架空地线减小潜供电流的电感分量，健全相通过互感耦合在故障点及在架空地线上产生的电感性电流方向相反而互消。
2、将超高压输电线并联电抗器中性点经一小电抗接地。
适当选择小电抗值，利用相间及对地电感补偿高压输电线上相间及相对地电容，从而减小潜供电流，加速潜供电流的自灭。
单相重合闸与三相重合闸各有哪些优缺点? (1)使用单相重合闸时会出现非全相运行，除纵联保护需要考虑一些特殊问题外，对零序电流保护的整定和配合产生了很大影响，也使中、短线路的零序电流保护不能充分发挥作用。