500kV输电系统电磁暂态研究

徐晓雨黄家栋

（1.华北电力大学，河北保定 071003；2.辽宁省电力有限公司建设管理中心，辽宁沈阳 110059）

500kV输电系统电磁暂态研究

徐晓雨1，2黄家栋1

（1.华北电力大学，河北保定 071003；2.辽宁省电力有限公司建设管理中心，辽宁沈阳 110059）

通过采用新版本的电力电子与电磁暂态计算程序（EMTPE），在东北电网作必要等值的基础上，对500kV输电线路的电磁暂态问题进行研究，主要确定500kV输电线路的电气参数和高压并联电抗器配置方案及中性点小电抗选择。

电磁暂态 高压并联电抗器 中性点小电抗

1 引言

本工程计算采用新版本的电力电子与电磁暂态计算程序（EMTPE），以阜新～鹤乡500kV线路为例对500kV输电线路电磁暂态问题研究以下内容：（1）确定500kV输电线路的电气参数；（2）研究确定高压并联电抗器配置方案及中性点小电抗选择。

2 系统条件

阜新及赤峰地区电力系统典型运行方式为：白音华电厂2× 600MW机组、大板电厂2×600MW机组满发况，主要线路潮流及电压如表1所示，利用EMTPE仿真程序计算了500kV同塔双回输电线路的工频电气参数，详见表2。按阜鹤I回线阜新侧安装1×150Mvar的高抗，阜鹤II回线鹤乡侧安装1×120Mvar的高抗。

3 工频暂态研究

3.1 中性点小电抗最佳值计算

利用上述计算公式，结合研究线路的参数，可求得各线路高压并联电抗器中性点小电抗最佳值。按照全补偿的原则，阜新侧的中性点小电抗最佳值Xn约为612.5Ω，鹤乡侧的中性点小电抗最佳值Xn约为1348.1Ω。

研究经验和工程实际应用表明，高压并联电抗器中性点小电抗的取值范围较大，不一定选择全补偿小电抗，而以满足抑制工频谐振过电压和限制潜供电流的要求为原则。因此，本次计算分别选取400Ω～800Ω作为阜新侧的高压并联电抗器中性点小电抗阻值、800Ω ～1200Ω作为鹤乡侧的阻值。

3.2 工频谐振过电压

在线路断路器出现非全相操作时，带电相电压将通过相间电容耦合到断开相。当线路上装设高压并联电抗器时，若参数配合不当，则有可能出现串联谐振，在断开相上出现很高的工频谐振过电压，将危及高抗及线路设备的绝缘，造成设备损坏。根据规程规定，当线路上装设有高压并联电抗器时，需要验算该线路的工频谐振过电压情况。

表1 500kV阜新～鹤乡输电线路参数

表2 阜新～鹤乡输电线路序参数结果表

当阜鹤II回线路运行时，阜鹤I回线路断开相上的最高感应电压出现在中性点小电抗为400Ω、两相断开的情况下，有效值为81.78kV；中性点小电抗上的最高工频过电压出现在中性点小电抗为400Ω、两相断开的情况下，有效值为53.63kV。

当阜鹤II回线路检修停运时，阜鹤I回线路断开相上的最高感应电压出现在中性点小电抗为400Ω、两相断开的情况下，有效值为97.02kV；中性点小电抗上的最高工频过电压出现在中性点小电抗为400Ω、两相断开的情况下，有效值为61.87kV。

当阜鹤II回线路备用时，阜鹤I回线路断开相上的最高感应电压出现在中性点小电抗为400Ω、两相断开的情况下，有效值为234.55kV；中性点小电抗上的最高工频过电压出现在中性点小电抗为400Ω、两相断开的情况下，有效值为98.08kV。

4 结语

当阜新～鹤乡I回线路阜新侧的高压并联电抗器中性点小电抗阻值范围选取400Ω～800Ω、阜新～鹤乡II回中性点小电抗阻值范围选取800Ω～1200Ω时，在线路双回运行、一回线路运行另一回线路检修停运、一回线路运行另一回线路备用等三种运行情况下阜鹤双回线路均无工频谐振问题。

［1］电力工业部.交流电气装置的过电压保护和绝缘配合.DL/T620-1997.

［2］曹荣江.“电力系统潜供电弧自灭特性的模拟研究”.电力科学研究院，1994.11.

［3］林集明，蒋卫平，班连庚.500kV断路器取消合闸电阻后的绝缘配合问题.电力部电力科学研究院，1994年7月.

［4］［美］J.G.安德生，等.345千伏及以上超高压输电线路设计参考手册.电力工业出版社，1981.

徐晓雨（1983—），男，在职研究生在读，工程师，主要从事500千伏输变电工程建设管理工作。