220kV同塔双回线路感应电流和感应电压计算方法研究

陆浩1田菱2马桂颖2黄莉2巴提玛2何莎2

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1.国网焦作供电公司河南焦作454000

2.国网阿勒泰供电公司新疆阿勒泰836500

摘要：文章结合电力设计中系统专业给变电一次提资的提资，设计了某220kV同塔双回线路的感应电流和感应电压计算模型，进行理论分析，利用电磁暂态仿真计算软件ATP-EMTP开展仿真验证计算，对比分析了不同线路运行条件下、不同潮流断面情况下，计算了线路感应电流和感应电压，为接地刀闸选型、电网检修及安全生产提供了理论支撑。

关键词：系统；感应电流；感应电压；ATP-EMTP；潮流断面；接地刀闸

1前言

由于同塔双回线路间耦合很强，停电线路上可感应较高的电压和电流，在线路检修及两端接地开关选择时应予以充分注意。本次计算采用电力系统电磁暂态仿真计算软件ATP-EMTP，对某220kV同杆并架双回线路的感应电流、感应电压进行了研究。

2输电线路电气参数计算

根据实际数据建立线路仿真模型，线路的工频电气参数。

表1线路的近似序参数

图1同杆双回导地线布置示意图

3感应电流和感应电压计算原则

同杆并架双回线路，当其中一回线停运时，将在停电线路上感应出电压和电流，此时对线路接地开关可能产生下述工况：（1）当接地连接的一端开路，接地开关在另一端操作时，接地开关能开断和关合容性电流；（2）当线路的一端接地，接地开关在另一端操作时，接地开关能开断和关合感性电流；（3）接地开关能持续地承载容性和感性电流。

关于接地开关开合感应电流和电压标准，IEC标准和DL/T486-2010《高压交流隔离开关和接地开关》及国家电网公司规定，如表2所示。其中：A类开关适用于弱耦合或较短的平行线路；B类适用于强耦合或较长的平行线路，而在线路很长的区段与带电线路相邻、带电线路很长的情况下，感应电流和电压还可能高于标准值，其线路接地开关的额定值由厂家和用户协商确定。

表2接地刀闸额定电流和额定电压标准值（有效值）

采用电力系统电磁暂态计算ATP-EMTP软件，考虑2020年不同运行方式。所研究的线路接地开关操作方式如下：1）线路两端接地，对应的感应电流为感性电流。2）线路一端接地时，另一端不接地，对应的感性电流为容性电流，不接地端电压为感性电压。3）线路两端均不接地，电压为容性电压。4）线路两端接地，中间某处检修点处也接地。

4220kV同杆并架线路感应电流和感应电压计算结果分析

在单回运行时线路输送功率分别以远期潮流650MW进行校核计算，对另一回线路在单回运行时线路输送功率分别以远期潮流350MW进行校核计算。

表3I回正常II回检修感应电流及感应电压（2020年，650MW）

计算结果表明：

在2020年I回正常II回检修感应电流及感应电压时，I回线路输送功率650MW时，两侧接地开关合上，其感性感应电流最大为162.58A；一侧接地开关合上，其容性感应电流最大为1.22A，感性感应电压最大值为1.78kV。线路两侧接地开关断开，其容性感应电压最大为12.20kV。

5结论

根据计算结果，同塔双回线路在单回运行时线路潮流不超过650MW的条件下，电磁耦合感应电流大于160A，建议双回线路其中一侧接地刀闸选用超B类接地刀闸。

参考文献：

[1]《高压交流隔离开关和接地开关》.DL/T486-2010.

[2]《交流高压隔离开关和接地开关技术标准》.2008.6.

[3]钱鑫，谢鹏，李琥，施围；故障类型及换位方式对同杆双回线回路间耦合影响的研究[J]；电网技术；2002年10期

[4]孙旸子；佟忠正.基于改进模糊建模方法的同塔双回线路故障分析[J]；中国电业（技术版）；2013年12期

[5]袁忠君；常树生；王钦钦；周晓虎；；基于分段传输线模型的同杆双回线路反击耐雷性能研究[J]；东北电力大学学报；2007年06期

作者简介：

陆浩（1985—），男，工程师，主要研究方向为电力规划与设计、电力市场等