单双回混合架设输电线路电气不平衡度影响因素

发表时间:2021/1/7   来源:《当代电力文化》2020年第24期   作者:田地
[导读] 随着中国各个地区范围内电力系统的架构基本完成,一些偏远地区和环境恶劣地区的输电线路架构逐渐被提上日程
        田地
        贵州电网有限责任公司遵义供电局 563000
        摘要:随着中国各个地区范围内电力系统的架构基本完成,一些偏远地区和环境恶劣地区的输电线路架构逐渐被提上日程。一般来说同塔双回输电线路具有的输送能力强、造价低、占地少的优点,被广泛使用在电力系统中。但在一些严寒地区为了保证输电的稳定性,往往采用的是单回输电线路,将两种输电线路进行有机结合,统合优点,摒弃缺点,是完善我国电力系统建设体系的重要保证。本文通过数据建模方式将其输电过程仿真化,以期能够找到以影响因素,并对于相关人员带来积极作用。
        关键词:单双回混合输电线路;电气不平衡度;电路相序排列
        前言
        混合送电模式是如今应用较为广泛的一种电路架设模式,其根本出发点是为了保证其在送电过程中,能够最大限度的避免地理地形,气候变化,地方建设情况等对其正常送电影响。因此,会在一定程度上结合当地的客观因素,进行合理分段,并根据情况进行换位处理,因此便于适应其实际需要。在进行双回线路架设时,根据杆塔位置以及单回的换位情况,形成同、逆、异三种相位排列。完成混合架设之后,可以在一定基础上减少其不平衡程度。
        1输电线路不平衡度分析
        1.1单回路线路分析
        现在民用输电线路一般是由电阻、电抗、电导、电纳四部分组成,电抗指的是输电线路中会对电流造成阻碍部分的因素,电导是指输电线路的导电性能。通过对发生电气不平衡现象输电线路的调查分析,我们发现造成输电线路不平衡现象的原因主要是电阻和电纳。通过对单回输电线路的模型进行分析我们可以发现,如果为线路中的电阻添加对称电压,就应该对当前线路进行电路理论相模转换分析,来保证整体线路系统处于对称状态。在进行排列研究时,整体的模型排列方式表现为正三角形。如果应用在三相阻抗上的电压对称,那么线路中会出现两侧线路不平衡现象,如果三相输电线路不对称时,去掉系统阻抗的干扰,那么线路的长度变化并不影响电感不平衡度,反之在考虑电路系统阻抗时,线路越长,电感不平衡度越大。
        1.2电气不平衡分析
        当单双回混合架设输电线路在电气不平衡状态下运行时,它的不平衡状态具体可以分为两种,一种是电磁不平衡度,另一种是静电不平衡度。当有电气不平衡现象发生时,需要对其进行两方面的检测分析。如果对三相输电线路进行首端正序电压输送时,就要观察三相电路的末端是否会出现短路现象,如果末端出现了短路、开路现象,那么就可以通过对首端输入电流进行分析,来对线路系统中的静电不平衡和电磁不平衡进行计算。
        2模型分析
        本文采用的混合线路模型相关参数为以下几点,其一,运行电压最小为500kv,最大为525kv,电路两端的正序及负序阻抗一致,取值j49.45欧米茄,零序抗阻取值为j49.53欧米茄,线路长度为100千米,间距取值为400毫米,单双回导线与地线采用铝钢混合材质。
        2.1相异相序模式分析

        因此,我们可以得出其相序方式有三种,同、逆、异,而异序方式也有四种组合方式。而经过概率计算,其总共的排序方式可以达216。不同的排序方式对应的其他影响因素也会有所变化,并对于电压,电流等有一定影响。总的来说,其在进行混合线路排序时,最优办法为同逆结合办法。其可以最大限度的减少其变化量。
        2.2线路分布
        以本文中的参数为例,预架设100km的输电线路,其中如果将单回线路架设25千米时,为双回线路留下75千米的架设长度。单回采用同序,双回采用逆序,对其代入以上公式可以看出,其在线路分布不对等的情况下,在这种情况下,其混合分布形式对于平衡度并无明显影响。而如果将其单回部分增加至90千米,并采用同序分布,负序的电压及电流随着其线路长度的增大出现先减后增的情况,零序不平衡度出现相反情况。因此,逆序分布办法是平衡度的有效保证。经过计算,其单回长度分布在20至40千米之间其平衡度为宜。因此,在实际操作中,其单回线路长度应该占到总长的30%左右为最佳。其中需要主要的是,我们在进行实际架设时,会因为其材质的不同,架设区域客观环境的不同,从而在一定情况下,比例会发生细微差异。
        2.3长度
        根据以上方法进行代入计算,当其单双回的线路长度一致时,并且各自采用同序及逆序时,其零序及负序的不平衡度与长度呈现正比。说明了其在一定情况下,其受到长度的影响,合理的分配其线路长度能够在一定基础上稳定电气供应。
        2.4功率
        单双回的线路在实际操作中,其线与线之间的不同间隔大小也会影响其在电力传输过程中的功率,当线路输送电力时,线路之间的耦合强度就会发生一定变化,从而导致其平衡度出现改变。以本文参数为例,线路总长为100km,单回与双回的线路长度分别为25及75千米。并分别采用同序及逆序分布,当其采用不同的传输功率进行测试时,全部为同序的情况下,其电压不平衡度是与功率的大小变化呈正比,而同逆情况下,也是如此。而与之相比,电流的平衡度变化则不太明显。这是由于在耦合电路的过程中,线路之间的电压存在互感现象,从而造成了其电容分布不对等,在这一种情况下,其功率的增加,就会造成各个线路之间强烈的电磁感应。
        3结论
        线路长度,及功率大小都会对其造成一定影响,应合理布设。其一,对于混合线路,当全部采用同序时,电压的不平衡度会达到最大值。当其进行混合式排列分布时,其所影响的电流最大。因此,我们需要结合其两者在不同条件下的不平衡度值。其二,线路长度混合分布时,其长度一致,分布方式的不同对其平衡性不会造成太大影响。其三,功率的影响较大,应该结合实际需要进行其相应值的合理控制。
        结语
        本文根据在进行混合线路架设过程中的不同要求,从而深入分析了其中的影响要素对于不平衡度的影响作用。由此我们可以看出,架设输电网络是关乎其送电稳定性的重要环节,因此,在实际架设过程中,我们需要根据不同的架设条件,得出其最佳值,以此作为其实施关键点。
        参考文献
        [1]彭谦,王小宁,张友泉,等.交流特高压半波长输电线路电气不平衡度及换位方式研究[J].电气应用,2016(6):56-60.
        [2]沈力,田开庆,曹陶爽,等.单双回混合输电线路电气不平衡度影响因素分析[J].云南电力技术,2015(S2):1-3+13.
        [3]朱军,吴广宁,张龙伟,等.非全线并行架设的共用走廊高压输电线路电气不平衡度及其影响因素分析[J].高电压技术,2014(12):3942-3952.
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