500kV平行线路干扰对工频参数测量影响的研究.pdf

第2 l 卷 华 中 电 力 2 0 0 8 年第6 期 5 0 0 k v平行线路干扰对工频参数测量影响的研究 陈继 东， 刘 晋， 吴伯华 ， 陈鹏云 ， 孟 毅 ( 华 中电网有限公 司， 湖北 武汉4 3 0 0 7 7 ) 摘要：针对输电线路工频参数测量过程中容易受到附近平行线路干扰的问题， 采用 e mt p程序， 对与干扰 紧密相关 的线路间距、 电流、 换位情况、 线路长度等多种因素进行 了综合分析， 得到 了平行线路导致干扰变化的普遍规律 ， 为 线路参数测量的干扰分析提供 了参考。 关键词 ： 参数测量； 平行线路； 干扰 ； 线路间距 ； 换位 中图分类号： t m7 1 1 文献标识码： a 文章编号： 1 0 0 6 - 6 5 1 9 ( 2 0 0 8 ) 0 6 0 0 1 1 - 0 3 t h e re s e a r c h o f t h e i n flu e n c e o n t h e di s t u r b a n c e fro m 5 0 0 k v p a r a l l e l l i n e s t o t h e me a s u r e me n t o f p o we r f r e q u e n c y p a r a me t e r s c hen j i d o n g ，hu j i n，wu b o - h u a ，c he n p e n g - y u n ，men g yi ( c e n t r a l c h i n a g r i d c o m p a n y l i m i t e d ， wu h an 4 3 0 0 7 7 ， c h i n a ) ab s t r a c t ： t h e me a s u r e me n t o f t h e t r a n s mi s s i o n l i n e s f r e q u e n c y p a r a me t e r s i s e a s i l y d i s t u r b e d b y t h e a d j a c e n t pa r a l l e l hn e s w i t h t he u s e o f t he em tp p r og r a m ， ma n y f a c t o r s r e l a t e d t o t he d i s t u r b a nc e a r e c o mp r e he ns i v e l y a na l y z e d ，s u c h a s t he d i s t a nc e be t we e n t he t r a ns mi s s i o n l i n e s ，t h e c u r r e n t ， t he t r a ns p os i t i o n，a nd t he l e n g t h o f t he l i ne c o nd u c t o rs th e r u l e s t h a t h o w t he f a c t o rs i nfl u e n c e t he d i s t ur b a nc e a r e f o u nd th e c o nc l u s i o n p r o v i d e s a r e f e r e n c e f o r t h e a naly s i s of t he d i s t ur b an c e d ur i n g t h e pr oc e s s o f t he me a s u r e me nt ke y wo r d s ： me a s u r e me n t o f t h e p a r a me t e rs； p a r a l l e l l i n e s ； dis t u r b a n c e ； dis t a n c e b e tw e e n t h e t r a n s mi s s i o n l i n e s ； t r a n s p os i t i on 0 引 言 近年来 随着电网建设的快速发展 ， 线路建设 密度迅速增加 往往出现新建线路附近存在多条不 同电压等级的运行线路 ， 其中的平行或接近平行段 的运行线路带来的强干扰对新建线路的工频参数 测量工作带来很大的困难 ， 感应电压低的几十至几 百伏， 高的达数万伏。在极端的同杆情况下， 如 5 0 0 k v 线 路 的一 回带 电运 行 ， 另 一 回停运 ， 当停 运 线 路 不 接 地时感 应 电压 最 高可 达 5 o 1 3 k v； 当停 运线 路 一 侧 接地 时感 应 电压最 高 可达 6 5 8 k v，感 应 电流 最 高可达 l 0 9 6 a；当停运线路双端接地时感应 电流 最高可达 7 7 3 4 a i 1 。平行线路情况稍好 ， 但是 当附 近线路较多时， 干扰情况也非常严重 ， 理论上 ， 工频 干扰来源于平行线路对被测线路的静 电和 电磁感 应。当平行线路有电流通过时 ， 在其周围产生一个 交变磁场 如被测线路与其交链 ， 则会感应出一个 纵电势 ， 沿导线方 向分布 ， 且根据被测线路对地绝 缘程 度 的不 同而对 应 于不 同的对地 电位 。 这 种 由于 被测线路与平行带 电线路之间的互感效应而产生 的电磁感应 ， 其大小决定 电流的大小 、 耦合线段 的 有效长度和被测线路与平行线路之间的间距值 ； 由 于被测回路与平行 回路之间存在耦合电容 ， 被测回 路与地之间会产生静 电感应电压。 静电感应电压的 大小与平行线路的运行电压水平有关 ， 与被测线路 和运行线路之间的间距 、 被测线路 自身的对地电容 有 关 ， 与 两 回路 之 间耦 合 段 的纵 向长度无 关 。 实际被测线路受平行运 行线路干扰的情况受 到结构 、 塔型、 走廊 、 布置 、 尺寸、 长度 、 换位情况 、 负 荷水平和导( 地 ) 线材料等多种 因素的影响 ， 本文尝 试选取其 中的主要 因素 采用 e mt p程序进行计 算 ， 对运行的平行线路对被测线路 的干扰造成的电 磁感应与静 电感应进行仿真分析， 为线路工频参数 测量中的抗干扰问题提供定量参考。 收稿 日期 ： 2 0 0 8 1 0 2 2 作 者 简 介 ： 陈继东 ( 1 9 7 3 一 ) ， 男 ， 湖南湘潭人 ， 高级 程师 ， 主要 从事输电线 路专业 、 系统调试 、 在线 监测 系统开 发与维护等工作 一 l l 2 0 0 8 年第6 期 华 中 电 力 第2 l 卷 1 计算模型 t频参数测 量期 间的所 有丁频 干扰 问题 均 可 用“ 两平行线路之一回带电、 另一回停电待试” 的物 理状态表征。因此， 本文的仿真结果具有广泛的代 表性 。 计 算模 型的选择 1 】 均采用 了 e mt p线路 参 数 计算子程序 l i n e c o n s t a n t s导 出 盯参数矩 阵， 分别用 段 参数矩阵表征不同长度的换位或不 换位输电线路 。 模型中考虑了不同地线构成及地线 接线方式的影响。 计算条件4 1 ： 回路 i 、 i i 均为 5 0 0 k v线路 ， 相 导线水平布置 ， 四分裂导线 ， 分裂间距 4 5 0 mm。导 线 型号 为 l g j 一 3 0 0 ， 地线 型号 为 g j 一 7 0 ， 两 根 地线 ， 直接接地 。 大地 电阻率 1 0 0 n m， 导线对地平均高 度 2 4 m， 相间距离 1 3 i n ， 地线平均高度 3 4 m， 地线 间距 2 2 5 m。改变 回路 i 、 i i 之 问的线 间距 离 d i s t 、 待试回路 i i 的试验接线方式和线路的换位方式 ， 分别输出首末两端的对应参量。 典型导线 物理特 性如表 1 所示 。 表 1典 型导 线 的 物 理 特性 2结 果分 析 采用上节中的计算模型 ， 得到不同条件下的典 型计算结果 ， 详见表 2 表 5 。 表 2零序 短路 试 验 时 的 干扰 电流 水 平 线问 线路 是否 感应源 问距 m长度 k m 换位 电流， a l 0 一 感 应 源 电压， k v 5 0 0 3 0 0 5 0 不 换 位4 6 0 5 0 0 接 表 2 线间 线路 是否 感应源 感应源 间距 m 长度 k in 换位 电流 a 电压 k v 1 0 0 5 0 不换位 0 3 0 6 3 0 0 5 0 不 换 位4 6 0 5 0 0 1 o 0 1 5 0 一 次 全 换 位4 6 0 5 0 0 3 0 0 1 5 0 一次全换位4 6 0 5 0 0 1 0 0 3 0 0 两次全换位4 6 0 5 0 0 3 0 0 3 0 0 嘣次全换位4 6 0 5 0 0 注 ： 奎符 表 巾 电 流 、 电 肝 假 均 为有 效 伉 ； 2 上 述 计 算 参 考 线路均为水平布 方式 上述表 2 表 5中的所有计算结果 均是在感 应源 回路激励电压为 5 0 0 k v、 电流 4 5 3 a( 对应输 送功率 4 0 0 m w) 左右时得出的结论 。实际线路 的 潮流情况总是不断变化的 ， 所 以有必要就不同激励 电流下的干扰变化趋势予以关注。 表 6给出了激励 电流在 4 5 3 a 1 2 1 5 3 a范丽内( 对应线路输送功率 4 1 5 2 2 2 3 4 3 2 2 2 6 4 8 4 4 6 a l 2 4 o 0 o 2 3 3 0 0 o 4 7 6 o 0 0 执 o o 0 o 0 0 0 o o o 0 o o o o o o o 叶 -赵 相 相 相相 相 相 相 相 相 相 相相 相 相 相 相 相 相 a b c a b c a b c a b c a c c a b c 7 o o 8 9 彻 删 赢一 2 o 2 o o 电 相 相 相 相 湘 相 a b c a f c 第2 1 卷 5 0 0 k v平行线路干扰对工频参数测量影响的研究 2 0 0 8 年第6期 4 0 0 mv a- 1 0 5 0 mv a) 变化 时 ， 零序短路试验接 线时的干扰变化情况 。 表 6激励回路电流变化时零序 短路试验情况 下 的干扰电流情 况 可见 ： 随着激励 电流的变化 ， 被测线路 的干扰 电流呈正 比地变化 ， 甚至达到较大的数值。由计算 结果可知 ， 平行线路参数测量时 应尽可能选择在 运行线路输送潮流的低谷水平时进行 。 本文对激励电压大小的影响也进行了研究 。 表 7列出了仅改变激励 电压( 保持激励 电流恒定 ) 时 的干扰计算结果。可见， 激励 回路的外施电源电压 的高低并不影响零序短路试验接线时的干扰 电流 水平。这与物理概念是吻合 的。 表 7 仅 改 变激 励 回 路 电压 时 零序 短路 试 验 干 扰 电流 情 况 线间 线路 间距 m 长度 k n l 3 o h。 5 o 3 0 0 5 0 3 o o 5 0 是否 感应源 感应源 地线 干扰 换位 电流 a 电压 k v 情况 电流 a 不换位4 5 3 5 0 0 连续接地4 7 5 不换 位4 5 3 5 7 7 连续接 地4 7 o 不换位4 5 3 4 6 1 连续接 地4 7 5 为 了研究不 同线路长度时零序短路试验接线 情况下的干扰水平 ， 我们就线路结构相同 、 间隔距 离不变前提下 ， 仅改变线路长度时的干扰 电流情况 进行 了计 算 。计 算 结果列 于 表 8 之 中。 表 8线 路 长 度 变化 时零 序 短 路试 验接 线 的 干 扰 电流 情 况 线间 线路 是否 感应源感 应源 间距 m 长度 k m 换 位 电流， a 电压 k v 不换位 不 换位 不换位 不换位 一 次全换位 不换位 不换位 不换位 不换位 一 次全换位 地线 干扰 情况 电流 a 连续接地1 6 7 0 连续接地1 5 9 连续接地1 5 8 4 连续接地1 5 9 l 连续接地0 9 9 连续接地4 9 9 连 续接地4 5 0 连续接地4 - 3 3 连续 接地4 3 6 连续接地0 3 1 由表 6 及表 8可见 零序试验回路的干扰电流 水平，仅与平行激励线路输送潮流的大小相关 ， 而 与激励电压的高低 、 待试线路的长短无关 。 以上计算均假定两平行线路的走 向和架设走 廊完成相同， 而实际情况未必总是如此。 例如 ： 进出 变电站或发电厂的大多数线路， 实际上仅是局部共 廊出线的情况。为此 对有局部平行耦合的两条架 空线路的感应干扰情况亦进行了仿真计算。 计算结 果见 表 9 表 9 局部共廊 平行 线路 之间的感应耦合情况 源回路激励 电流数值4 5 3 a 源回路 电压等级 5 0 0k v 源回路与待试线路架空地线连接情况 两根 g j - 7 0地线且地线连续接地 源回路线路长度及其换位情况 ， ， 两平行线路 之间的线 间距离 3 0 0i n 1 0 0m 1 0 0m 零序短路试验回路干扰电流 1 5 a 5 3 5 a 0 8 o a l 正序短路试验回路干扰电流 o 1 a 0 8 6 a 0 0 9 a 结果零序开路试验回路干扰电流 0 1 a 0 9 o a 00 9 a 实际线路出线走廊 中回路 的走 向情 况未必完 全平行 ， 放射状出线的情况大量存在。在干扰分析 时， 不可能 、 也没有必要对不同放射走向的架空出 线逐个予以计算 。事实上 ， 放射状出线时， 只需根据 待试线路在激励回路方 向上的投影长度的大小 ， 直 接套用平行线路的相关干扰计算结果即可。表 9的 计算结果可为变电站或发电厂采用放射状架空出线 且线问存在局部耦合时的线路参数测量提供参考。 3 主要结论 根据本文 的计算模型得到多种测试条件下的 干扰数据 ， 总结分析结论如下。 ( 1 )本文是选取 5 0 0 k v典型线路进行仿真计 算 ， 对于其他 电压等级线路 ， 其主要 因素导致 的干 扰变化趋势与本文的分析将是保持一致的 ， 只是其 具体数值有所变化 ， 因此 ， 本文的干扰趋势分析具 备 普遍 意义 。 ( 2 ) 零 序 短路 试 验 中 ， 随着 平 行 线 路 与 被 测线 路间距变近 ，被测线路上的干扰电流也显著增加 ， 在模拟计算条件下 ， 换位比不换位情况下干扰电流 减小了 9 3 7， 线路长度与干扰电流大小关系不明 显 ， 但是随着平行线路电流与电压 的变化 ， 干扰电 流也随之做正 比变化 。 ( 3 )正序短路试验 中， 在 同等模拟条件下 ， 间隔 1 0 0 it i 情况 下 的干扰 电流为 3 0 0 i n时的 1 o倍 左 一 1 3一 一 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 _暑 印 印 一 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 如 如 1 3 l l l 3 3 3 3 3 2 0 0 8 年第6 期 华 中 电 力 第2 l 卷 依托特高压提高湖北电网消纳西南水电能力的探讨 奚江惠 ， 胡济洲 z ( 1 华中电力调度通信中心 ， 湖北 武汉4 3 0 0 7 7 ； 2 湖北省 电力公司发展策划部 ， 湖北 武汉4 3 0 0 7 7 ) 摘要： 我国西南地区是水电富矿地区。 在分析湖北省一次能源状况和中长期用电趋势的基础上。 围绕我国西南水电送出 规划。 对湖北电网消纳西南水电的必要 生 和可行 生 进行了分析， 提出 依托特高压工程提高湖北电网消纳西南水电的方案建 议。 关键词 ： 西 南水 电； 特 高压 ； 电 网规 划 中图分类号： t m7 1 5 文献标识码： a 文章编号： 1 0 0 6 - 6 5 1 9 ( 2 0 0 8 ) 0 6 0 0 1 4 - 0 4 di s c u s s i n g t h e w a y t o ac c e p t hy d r o e l e c t r i c p o we r f r o m t h e s o u t h we s t o f c h i n a t o hu b e i p r o v i n c e xi j i a n g - h u i hu j i z h o u ( 1 c e n t r a l c h i n a e l e c t r i c p o w e r d i s p a t c h i n gc e n t e r , wu h a n 4 3 0 0 7 7 ， c h i n a ； 2 hu b e i p r o v i n c i a l e l e c t r i c p o w e r c o ， wu h a n 4 3 0 0 7 7 ， c h i na) ab s t r a c t ： th e s o u t h we s t o f ch i n a i s f a mo u s f o r r e s o u r c e f u l wa t e r p o we r th e p a p e r a n a l y s e s t h e e n e r g y s o u r c e s i n hu b e i p r o v i n c e a n d e l e c t r i c p o we r s u p p l y i n hu b e i b y 2 0 3 0 b a s e d o n t h e p r o j e c t s o f t r a n s f e r r i n g t h e h y d r o e l e c t r i c p o we r f r o m t h e s o u t h we s t o f ch i n a ， t h e p a p e r d i s c u s s e s t h e n e c e s s i t y a n d f e a s i b i l i ty for hu b e i t o a c c e p t h y d r o e l e c t r i c p o we r l a r g e l y fr o m t h e s o u t h w e s t o f ch i n a t h e n t h e p a p e r g i v e s a p r o j e c t for hu b e i p r o v i n c e t o e n h a n c e t h e a b i h ty t o a c c e p t t h e h y d r o e l e c t r i c p o we r l a r g e l y fro m t he s o ut h we s t k e y wo r d s ： h y d r o e l e c t r i c p o we r i n t h e s o u t h we s t o f c h i n a ； u l t r a h i g h v o l t a g e ； p r o j e c t o f g ri d 2 0 0 8年全国多数省份遭遇了前所未有的电煤 荒， 对发用 电平衡不同程度地造成了影响。作为水 电大省的湖北 ，尽管坐拥三峡水电站以及葛洲坝 、 水布垭 、 隔河岩 、 高坝洲 、 丹江等大型水电站 ， 但受 来水情况及这些