750kV同塔双回输电线路电气不平衡度及换位研究

涂亚男

【摘 要】本文主要讲述了750kV同塔双回输电线路电气不平衡度计算方法，750kV同塔双回输电线路电气不平衡度分析及换位必要性的研究。对于750kV同塔双回送电线路工程，推荐导线排列方式采用逆相序排列。

【关键词】750kV；同塔双回输电线路；电气不平衡度及换位

一、前言

电气不平衡度是衡量输电线路性能和电能质量优劣的重要指标。同塔双回线路电气不平衡度不仅与导线空间布置有关，还跟相序排列方式有关。因此必须利用导线换位，并且采用适当的相序排列方式以及换位方向来减小线路的不平衡度。

二、750kV同塔双回输电线路电气不平衡度计算

电气不平衡度是衡量输电线路性能和电能质量的重要指标。该指标的合理控制对输电线路和整个电力系统具有重要意义。在传输线中，由于架空导线的参数不平衡，导致在电路正常工作期间各相导线的阻抗和导纳参数不相等，导致产生不对称的电流和电压在系统中。系统电压和电流不平衡时。超过允许等级时，可能会影响发电机等电气设备的正常运行。

系统中的负序电压和负序电流会引起旋转电机的加热和振动，变压器漏磁增加和局部过热，电源线路损耗增加，各种保护和自动装置误动作。对于同塔双回线，由于三相参数的不对称性和各回路两回路之间的电磁耦合关系，各回路的三相电压和电流相互偏离，导致三相不平衡。对电力系统设备有很多不利影响。因此，有必要使用导线换位来减少传输线的不对称性。

（一）计算条件

本项目系统额定电压750kV，最高布置电压800kV，最大输出功率2300MW，功率因数0.9-0.95，塔型为与电线垂直排列的鼓塔。

（二）计算方法

根据《电能质量三相电压允许不平衡度》规定，不平衡度是指三相电力系统中三相不平衡程度，以电压或电流负序分量的均方根值的百分比表示，正值序列组件。电力系统公共连接点正常电压不平衡允许值为2%，短时间不得超过4%。本文暂将2%作为输电线路电压不平衡限值，计算线路不平衡度，全部电压不平衡度本文采用模拟计算方法计算架空线路不平衡度。假定电源和负载参数是对称的，则使用多段π型等效电路来模拟架空线，并且根据线路的发射功率和功率因数来计算负载阻抗。通过提取线路末端的电压和电流波形，通過相序变换获得电压和电流的阶数分量，从而计算不平衡电压和电流。

三、换位线路不平衡度分析

本文采用国际通用的电力系统分析软件EMTP。相同相序中的双回线路输电线路不平衡量大于单回线路输电线路的不平衡量，但同一回路中的双回线路输电线路处于反相状态。有序排序和不同相序排列的不平衡程度小于单回线不平衡程度。

（一）通过分析可以得出结论：同塔双回线不平衡程度不仅与导体的空间布局有关，而且与相序排列有关。同塔双回线之间的电磁干扰是导致双回线不平衡的重要原因。在相同的相序排列中，两个电路之间的干扰是相互加强的；当布置反相序列和不同相序时，两个电路之间的电磁干扰相互抵消，使得同一塔上的两个电路的不平衡小于单个电路的不平衡。不平衡程度。当使用两根单回路线路时，两回路之间的距离很远，电磁耦合减小。结果，由此造成的不平衡程度也降低了。为了计算同塔的750kV双回线路输电线路，在电压不平衡小于2%的条件下不能进行换位的最大长度，以及电压不平衡与线路长度之间的关系对于具有相同相序的线路，应计算负载端子的电流。对于同一塔上的750kV双回架空线，当线路长度超过120km时，必须进行转置。

（二）换位线不平衡度后，同塔双回线的换位方式可分为两种同向换位和双向换位。有三种相序排列组合的转换方法有六种。事实上，对于同相和异相订单，它们必须以相同的方向进行调换。对于反相位顺序，必须执行反转换。只有这样，每个换位分段线的相序才能在换位前后保持一致。图1显示了正确的转置。

对于各种换位方式，全换位后的不平衡程度见表3.从表3可以看出，全换位后，对于相同方向的反相序列，不平衡度增加，线路在其他换位模式下，不平衡会减少。但是，对于反相换位和反相换位，换位后的不平衡仍然约为1%。对于其他三种转位方法，转位后的不平衡显着降低了一个数量级。在完成换位后，对于单回路的三相线，空间的几何布置基本达到平衡。三相之间的互电容和互阻抗基本相同。此时，不平衡程度基本上是两个电路之间的差异。

因此，表3中所示的计算结果反映了导线的相序对线路不平衡的影响。从中可以看出，为了减少两个环路的不平衡，只有单个环路的全部转换可能不符合要求。通过确定适当的相序排列和双回路的适当开关方向，可以减少不平衡程度。通过上述计算分析，采用反相逆序双反转换。异相序列是双向的，同位置转置，相同的相序是双向的，同向转置。完整换位后，可以满足不平衡度限制值。

（三）分析研究，同塔双回线不平衡度不仅与导体的空间布置有关，而且与相序的布置有关。在无换位情况下，同塔双回输电线路导线排列顺序相同时，线路不平衡度大于逆相序线路不平衡程度，且不同相序排列模式。其中，双回路电路在反向相序排列下线性最不平衡。相序排列相同的导体不平衡度大于单回路不平衡程度，而在反相序和不同相序排列情况下，双回线不平衡度较小比单个电路的不平衡度。根据相同的相序控制，当线路长度超过120km时，同一塔上的750kV双回架空线路必须转置。全长269km的750kV输电线路采用两条单回线路，对整条线路不平衡影响不大。

四、结束语

通过对750kV同塔双回输电线路电气不平衡度及换位研究，对750kV同塔双回输电线路电气不平衡度的计算，得出同塔双回输电线路的不平衡度不仅与导线相序排列方式有关，还与双回路换位方向有关。计算结果表明：同相序排列时不平衡度最大，异相序次之，逆相序时最小；双回路同向换位后的不平衡度明显低于双回路反向换位。

【参考文献】

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