500kV輸電係統潛供電流和恢複電壓研究
科技專論
作者：李斌 徐曉雨
【摘要】通過采用新版本的電力電子與電磁暫態計算程序（EMTPE），在東北電網作必要等值的基礎上，對500kV輸電線路的潛供電流和恢複電壓問題進行研究，通過確定中性點小電抗選擇，以達到合理抑製潛供電流及恢複電壓。
【關鍵詞】潛供電流；恢複電壓；中性點小電抗
1、前言
當線路發生單相接地短路時，接地相兩側斷路器跳開後，其它兩相仍在運行，由於相間電容和相間互感耦合，接地點仍流過一定的電流，這就是潛供電流；接地點的電流過零時故障相的電壓稱為恢複電壓。當潛供電流和恢複電壓數值較大時，會使故障處的電弧不易熄滅，單相重合閘的時間就會延長。為了采用快速自動重合閘，並確定重合閘的動作時間，需要計算線路的潛供電流和恢複電壓的大小，並研究減小它的措施。本工程計算采用新版本的電力電子與電磁暫態計算程序（EMTPE），以阜新～鶴鄉500kV輸電線路為例對線路的潛供電流和恢複電壓進行計算研究。
2、潛供電流和恢複電壓
由健全相產生的潛供電流和恢複電壓與線路上有無並聯電抗器、線路長度、線路參數、故障點的位置等有關係。一般來說，線路較短時，潛供電流較小，熄弧時間短，單相重合閘動作時間也短，能夠滿足係統穩定的要求；線路較長時，潛供電流較大，熄弧時間長，單相重合閘動作時間也長，可能會不滿足係統穩定的要求。然而，當線路較長時，線路上往往裝設並聯電抗器，如果選擇適當的小電抗裝在其中性點上，可以使得並聯電抗器和中性點小電抗有效地補償相間電容，大大減小潛供電流的靜電分量，從而有效地限製線路的潛供電流。
本次計算中分別選取400Ω～800Ω作為阜新～鶴鄉I回線路阜新側的高壓並聯電抗器中性點小電抗阻值、800Ω～1200Ω作為阜新～鶴鄉II回線路鶴鄉側的高壓並聯電抗器中性點小電抗阻值，對阜新變～鶴鄉變雙回線路進行潛供電流和恢複電壓進行計算。
a）阜鶴I回線路
表2.1-1給出了500kV阜新～鶴鄉同塔雙回線路阜鶴I回線路單相接地短路時潛供電流和恢複電壓的計算結果。當阜鶴II回線路運行時，阜鶴I回線路故障相上的潛供電流有效值最高為11.95A，恢複電壓有效值最高為63.46kV，中性點小電抗上的最高工頻過電壓有效值為46.67kV。當阜鶴II回線路檢修停運時，阜鶴I回線路故障相上的潛供電流有效值最高為12.80A，恢複電壓有效值最高為78.41kV，中性點小電抗上的最高工頻過電壓有效值為60.46kV。當阜鶴II回線路備用時，阜鶴I回線路故障相上的潛供電流有效值最高為20.21A，恢複電壓有效值最高為146.69kV，中性點小電抗上的最高工頻過電壓有效值為69.98kV。由計算結果可知，選擇阻值為400Ω～800Ω的中性點小電抗，均可以達到合理抑製潛供電流及恢複電壓的效果。