[发明专利]一种评估高抗中性点小电抗耐受电流的方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种评估高抗中性点小电抗耐受电流的方法。

背景技术

在有高压并联电抗器(高抗)的超/特高压输电系统，一般加装高压并联电抗器中性点小 电抗以减小潜供电流和恢复电压。其示意图如图1所示，图中X_L表示高压并联电抗器，X_N表 示中性点小电抗。

正常情况下，由于三相电压平衡，中性点小电抗的电压以及流过的电流很小；在系统发 生不对称故障或某些特殊工况下下，中性点小电抗要承受较高的电压和电流。750kV同塔双 回线路由于回路间间耦合的作用，在某些工况下，中性点小电抗电流很大，如果在设计制造 时不加以考虑，可能对小电抗的安全不利，危害系统运行。

系统正常运行情况下，高抗中性点小电抗的电压以及流过的电流很小；在系统发生不对 称故障的情况下，中性点小电抗要承受较高的电压和电流。

目前现有技术中的方法通过计算发生不对称故障时中性点小电抗的稳态电流来评估小电 抗的耐受电流。计算步骤如下：

(1)计算系统发生不对称故障甩负荷时，中性点小电抗的稳态电流I_wt(有效值)。

故障一般只考虑线路发生单相接地故障甩负荷的情况，计算故障到达稳态后小电抗的的 稳态电流值。

(2)根据小电抗稳态电流，乘以系数得到小电抗耐受电流I_n(峰值)。

计算公式为：

In=1.8×2×Iwt---(1)]]>

现有技术中上述的方法通过计算稳态电流乘以系数得到耐受电流，虽然方法简单，但存 在明显不足：

(1)考虑的故障比较有限，只考虑线路发生单相接地故障甩负荷的情况；

(2)计算所得稳态电流为发生故障到达稳态之后的电流，没有考虑故障的发展过程；

(3)没有考虑避雷器等非线性原件的影响；

(4)计算所得电流是估算值，不能了解实际运行过程中中性点小电抗所耐受的电流。

发明内容

鉴于现有技术中的以上不足，本发明提出一种基于电磁暂态仿真的评估高抗中性点小电 抗耐受电流的方法，并充分考虑不同的故障类型和工况，计算实际运行过程中高抗中性点小 电抗所耐受的电流。

采用传统方法可以初步评估出现高抗中性点小电抗的耐受电流，但由于其忽略了诸多影 响因素，结果比较粗糙。影响短路电流过零点漂移的因素比较多，包括以下因素需作考虑：

(1)故障和工况的类型以及故障过程。不同故障和工况下，小电抗通过电流有很大差别， 需要考虑的故障和工况有：单相接地故障、单相非全相，两相非全相、单相分合操作等工况。

(2)系统各元件的参数。主要包括线路的参数，高抗中性点避雷器的参数等。

(3)同塔双回线路的运行方式。需要考虑同塔双回线路不同的运行方式，包括双回运行 和单回运行，单回运行还要考虑停运一回线路两端接地和两端悬空的情况。

本发明的一种评估高抗中性点小电抗耐受电流的方法，包括以下步骤：

(1)建立研究高抗小电抗电流电磁暂态仿真模型，仿真模型包括：

同塔双回线路的模型：根据实际线路长度、杆塔布置、换位方式和导线排列方式所得到 同塔双回线路计算模型，该模型包括同塔双回线路各相的自电阻、自电感和对地电容，以及 相之间的互电阻、互电感和互电容。

线路两侧电源模型：根据系统运行电压所得的等值电压源从而得到线路两侧电源模型；

高抗及其中性点小电抗模型：根据实际工程高抗和小电抗配置得到高抗和小电抗的电抗 值的模型；

线路、高抗中性点避雷器模型：根据实际线路和高抗中性点的避雷器的特性所得到的非 线性电阻模型；