单蒙（广东天联电力设计有限公司，广东广州 510600）

500kV/220kV同塔四回线路感应电压与感应电流仿真研究

单蒙
（广东天联电力设计有限公司，广东广州 510600）

采用电磁暂态程序，建立了500 kV/220 kV同塔四回线路模型。仿真计算了220 kV东莞～黎贝线路在四种工况下的感应电压与感应电流，并为东莞站侧220 kV接地刀闸选型提供依据。结果表明，当220 kV东莞～黎贝一回线路停运、一回线路投运，500 kV东莞～福园一回线路停运、一回线路投运时，220kV东莞～黎贝线路上的感应电压、感应电流达到最大值；东莞站侧的220 kV接地开关可按照B类选择。

同塔四回输电线路；感应电压；感应电流；电磁暂态程序

0 引言

随着国家电力工业的迅速发展，土地资源日益匮乏，尤其在广东省等经济发达地区，输电线路走廊选择与建设会受到更多制约，为了节约占地面积，提高输电线路走廊的利用率，输电线路同塔双回及多回架设的方案被广泛采用[1-2]。与同塔双回线路相比，同塔四回线路中导线间的静电耦合以及电磁耦合关系更为复杂。因此研究同塔四回输电线路的感应电压、感应电流，对电力工程设计具有重要的意义[3-8]。本文采用电磁暂态程序EMTP，对广东电网中与500 kV线路同塔的220 kV东莞～黎贝线路的感应电压与感应电流进行仿真分析，并为东莞站220 kV东莞站内220 kV接地刀闸的选择提供依据。

1 系统及仿真模型

广东电网220 kV东莞～黎贝/500 kV东莞～福园线路的导线排列如图1[9]所示。其中，与第2段220 kV线路同塔四回架设的500 kV线路型号为4×ACSR-720/50。全线220 kV及500 kV导线均不换位。500 kV东莞～福园线路有两根地线，一根采用36芯OPGW光缆，另一根采用LB⁃GJ-150-40AC，500 kV地线在该段塔接地。220 kV东莞～黎贝线路地线排列如图2所示，220 kV地线全线逐塔接地。

图1 220 kV东莞～黎贝/500 kV东莞～福园线路导线排列图

图2 220 kV东莞～黎贝线路地线排列图

本文利用电磁暂态程序EMTP进行仿真计算，线路部分选用JMarti模型。四回路塔的导地线纵向排列如图3所示，500 kV线路布置在塔上部，220 kV线路布置在塔下部。

图3 220 kV东莞～黎贝/500 kV东莞～福园线路导线纵向排列图

2 感应电压与感应电流计算

本文在建立仿真模型时，考虑到未来线路的改造，将原有220 kV第6段线路2×300导线按照2×500导线考虑并修改模型参数，由此，220 kV线路的单回输送功率由455 MVA增加为615 MVA，潮流方向由东莞站至黎贝站，相角差为5.6。500 kV线路单回输送功率为3 600 MVA，潮流方向由福园站至东莞站，相角差为0.212。本文共计算以下四种工况时，220 kV东莞～黎贝线路的东莞站侧及黎贝站侧的感应电压、感应电流情况。

由此可见，工况3时东莞站侧的静电感应电压为10.25 kV、静电感应电流为1.1 A、电磁感应电压为1.68 kV、电磁感应电流为156.5 A，均达到四种工况的最大值。

表1 工况1：220 kV东莞～黎贝两回线路停运，500 kV东莞～福园两回线路投运

表2 工况2：220 kV东莞～黎贝两回线路停运，500 kV东莞～福园一回线路停运，一回线路投运

表3 工况3：220 kV东莞～黎贝一回线路停运，一回线路投运。500 kV东莞～福园一回线路停运

表4 工况4：220 kV东莞～黎贝一回线路停运，一回线路投运。500 kV东莞～福园两回线路停运

3 接地刀闸参数选择

感应电压计算时取对应运行线路两端电压约525 kV/230 kV，而线路最高运行电压可能达到550 kV/242 kV，感应电压主要随健全线路运行电压而升高，同时考虑对线路模拟与实际运行可能存在一定误差，因此建议线路接地刀闸感应电压在该计算结果的基础上提高10%。而感应电流主要随健全线路电流而升高，由于电磁暂态研究中已考虑将同塔并行线路输送功率提升后的较极端运行工况，因此要求感应电流参考本计算成果，在选择该线路接地刀闸时应满足通流容量的要求，并考虑一定裕度。

GB 1985-2004《高压交流隔离开关和接地开关》及DL/T 486-2000《交流高压隔离开关和接地开关订货技术条件》中接地开关的额定感应电流和额定感应电压的标准值见表5及6。

表5 GB 1985-2004接地开关的额定感应电流和额定感应电压的标准值

表6 DL/T 486-2000接地开关开、合感应电流的额定参数

根据本文对感应电压感应电流计算结果，东莞站侧220 kV接地刀闸的参数应满足如下要求：静电感应电压高于11.3 kV；电磁感应电压高于1.9 kV；静电感应电流大于1.1 A；电磁感应电流大于156.5 A。其规格可按B类考虑。

4 结论

本文以广东电网同塔四回架设的220 kV东莞～黎贝/500 kV东莞～福园线路为依托，采用EM⁃TP电磁暂态仿真程序对220 kV东莞～黎贝线路的感应电压、感应电流进行仿真计算，结论如下。

（1）在220 kV线路一回停运，一回线路投运；500 kV线路一回停运，一回线路投运的运行方式下，东莞站侧的静电感应电压、静电感应电流、电磁感应电压、电磁感应电流均达到最大值。

（2）东莞站侧的220 kV接地接地开关可按照B类选择。

［1］舒印彪，赵丞华.研究实施中的500 kV同塔双回紧凑型输电线路［J］.电网技术，2002，26（4）：49-51.

［2］李汉明，陈维江，詹铭.220 kV/110 kV同塔多回线路耐雷性能研究［J］.电网技术，2005，29（21）：27-30.

［3］蔡广林，曹华珍，王晓彤.500 kV同塔四回线路感应电压与感应电流分析［J］.南方电网技术，2009（S1）：141-144.

［4］王晓彤，林集明，陈葛松，等.广东－海南500 kV海底电缆输电系统电磁暂态研究［J］.电网技术，2008，32（12）：6-11.

［5］商立群，施围.同杆双回输电线路的潜供电流与恢复电压［J］.高电压技术，2003，29（10）：22-23.

［6］刘振亚.特高压电网［M］.北京：中国经济出版社，2005.

［7］陈亚伦，李志国.伊敏一冯屯500 kV同塔双回线不平衡度、感应电流及潜供电流研究［J］.电网技术，1995，19（6）：13-17.

［8］韦钢，黄金生.同杆并架多回线序参数及不平衡计算［J］.电网技术，1998，22（10）：8-11.

［9］班连庚，王晓刚，白宏坤，等.同塔架设的220kV/ 500kV输电线路感应电流与感应电压仿真分析［J］.电网技术，2009，33（6）：45-49.

Simulative Research of Induced Voltages and Currents Among Multi Circuit 500 kV and 220 kV Transmission Lines on Same Tower

SHAN Meng
（Guangdong TIANLIAN Electric Power Design Co.，Ltd.，Guangzhou510600，China）

A model of 500 kV/220kV four-circuit transmission lines on same tower is built by use of electromagnetic transient program (EMTP).Induced voltages and currents on 220kVDongguan～Libei transmission lines are simulated and calculated under four conditions in this paper，and provide the basis for 220kV grounding switch selecting in Dongguan substation.The results show that，Induced voltages and currents reached the maximum when one of the 220kVDongguan～Libei transmission line Outage，another one operation，one of the 500kV Dongguan～Fuyuan transmission line Outage，another one operation.Type B grounding switch is recommended to choose in Dongguan substation.

four-circuittransmissionlinesonsametower；inducedvoltage；inducedcurrent；electromagnetictransientprogram

TM726

A

1009－9492(2014)05－0147－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.05.037

单 蒙，女，1982年生，内蒙古赤峰人，硕士，工程师。研究领域：电力工程设计。

(编辑：向 飞)

2014－03－03