PDF《不并列运行的同杆双回输电线路跨线故障计算》

不并列运行的同杆双回输电线路跨线故障计算 张奋强1 ,卢继平1 ,蔺山高2 ,梁沛1 ,刘加林1 ( 1.

输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室( 重庆大学电气工程学院) ,重庆市

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2. 国网甘肃省电力公司,甘肃省兰州市

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3 0 ) 摘要:针对不并列运行的同杆双回输电线路的跨线故障, 提出了基于正、 负、 零三序分量法结合故 障边界条件及复合序网图进行分析的解析法.通过相序变换可知该型线路只有零序网络之间存在 耦合, 利用线路三序分量的特点结合疏松耦合变压器模型建立系统各序网络的等值电路;

为简明直 接地分析跨线故障, 分析总结了典型简单故障形式的边界条件和复合序网图的连接方式, 可以方便 地组合成各种跨线故障的边界条件和复合序网图, 避免对不同跨线故障的重复分析.该方法物理 意义明确, 计算简单, 适用于两回线路参数不同的情况, 也适用于非全程同杆双回输电线路的跨线 故障.P S C A D / EMT D C仿真验证了该方法的正确性. 关键词:不并列运行;

同杆双回输电线路;

跨线故障;

序分量;

解析法 收稿日期:

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修回日期:

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1 4. 上网日期:

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0 引言 近年来随着中国经济的快速发展, 高压输电线 路不断增加, 输电线路走廊紧 张的问题日益突出. 为了缓解这一问题, 同一输电走廊内往往平行架设 多回输电线路.按这种方式架设的输电线路发生跨 线故障的概率大大增加, 且复杂得多[ 1] , 对线路的故 障计算以及相应的保护都有很大的影响[

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5 ] .因此, 同杆并架输电线路故障的研究具有重要意义. 同杆并架输电线路可以是一端或两端都并列运 行, 在这种运行方式下线路运行在同一电压等级下;

或者线路的两端都不并列运行即双回线 不并列运 行, 这种情况下线路可以跨电压等级运行.目前, 对 前者故障分析的研究比较多, 而对后者的研究分析 相对较少.本文主要以不并列运行的同杆双回输电 线路为研究对象. 同杆并架输电线路在发生跨线故障时, 线路之 间存在互感, 线路的电流、 电压特性相比于简单故障 时有很大的不同, 无法利用简单故障分析的方法进 行分析.文献[

6 - 7] 中利用六序分量法对线路的故 障进行解耦计算分析, 推广了六序分量法在同杆并 架线路故障分析中的应用;

文献[

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1 1] 采用相分量 法对线路的跨线故障进行解耦分析, 避免线路的序 网连接.但这些方法都有一定的局限性, 如六序分 量法只有在两回线参数完全相同时才能使用[

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1 3] , 无法适用于本文不并列的双回输电线路的研究;

文献[

1 4 ] 中提出了利用疏松耦合变压器模型求解同杆 双回输电线路单回线故障的计算方法, 但该方法无 法直接用于求解跨线故障.本文在分析跨线故障时 利用文献[

1 4 ] 提出的疏松耦合变压器模型并结合双 端口网络理论得到零序网络的等值电路, 进而得到 线路的复合序网图.该分析方法不要求双回线路的 参数相同, 可以方便地进行故障计算, 避免了大量的 矩阵运算.最后, 利用 P S C A D / EMT D C 仿真验证 了该方法在跨线故障计算应用中的正确性.

1 疏松耦合变压器模型 疏松耦合变压器模型是非接触感应电能传输研 究中的概念, 与电力变压器模型不同的是疏松耦合 变压器的一次侧和二次侧是分离的, 耦合性比较差, 处于疏松耦合的状态.这种变压器一次侧和二次侧 的电压已经不符合线圈匝数比的关系, 需要利用互 感原理进行分析[