220kV输电线路空载过电压仿真研究

220kV输电线路空载过电压仿真研究

苟晓侃

（国网青海省电力公司青海省西宁市810008）

摘要：针对电网中220KV线路的小电源、长距离的特点，本文讨论了空载线路在长线路电容效应下产生的工频过电压。应用PSCAD/EMTDC软件进行了仿真，证明在小电源长线路空载运行时，在电路末端也会产生较高的过电压，验证了理论分析的正确性，为电网中220KV长线路的运行提供了一定的参考。

关键字：空载线路；电容效应；工频过电压；PSCAD/EMTDC

0.引言

能源问题是关系经济社会发展全局的重大战略问题。我国能源资源具有总量多、人均量少和区域分布不平衡三大特点，这对我国电力资源开发提出相应的要求.我国一些地区由于地域广阔，经济发展相对落后，目前电网主网依然为220KV电压等级，并且众多220KV线路的长度较长，其电容效应相对严重，对内部过电压的影响更为明显。当传输距离进一步增加时，工频过电压情况更为严重，抑制方法更为复杂。因而本文针对电网中220KV线路的小电源、长距离的特点，讨论了空载线路在长线路电容效应下产生的工频过电压。

1.空载线路的工频过电压分析

工频过电压产生的原因主要有三点即空在长线路的电容效应、不对称短路引起的工频电压升高、甩负荷引起的工频电压升高。本文只针对空载长线路的电容效应进行展开研究。长距离输电线路，当末端空载时，线路入口阻抗为容性。当计及电源内阻抗的影响时，电容效应不仅使线路末端电压高于首端，而且使线路首末端电压高于电源电动势。这就是空载长线路的工频过电压产生的原因之一。对集中参数电路中的“电感--电容”效应，单相输电线路的集中参数等值电路如图1所示，在R-L-C串联回路中，R<<1/(ωC)、ωL，且1/ωC>ωL，正弦交流电源作用下，由于UL、UC反相，且UL>UC，则电容上的压降大于电源的电动势。

由表2可清楚地看出，随着电源容量的减小，过电压倍数明显变大。

3.结论

本文针对输电线较长的电网这种小电源长输电线的情况比较普遍的特点，分析了220kV输电线路在长线电容效应作用下空载线路工频过电压的产生和特点，并用PSCAD/EMTDC软件进行了计算仿真，证明在小电源长线路空载运行时,在电路末端也会产生较高的过电压。以后应对上述的过电压情况加强监视和分析，必要时应采取一定的保护措施。

参考文献：

[1]张小青,杨大晟.基于PSCAD/EMTDC软件的过电压保护教学仿真[J].电气电子教学学报,2008,30(4):84-86.

[2]黄佳,王钢,李海锋,等.1000kV长距离交流输电线路工频过电压仿真研究[J].继电器,2007,35(4):32-35.

[3]陈水明，许伟,何金良.1000kV交流输电线路的工频暂态过电压研究[J].电网技术,2005,29(19):1-5.

[4]何仰赞，温增银.电力系统分析[M].武汉：华中科技大学出版社，2002.

[5]夏凯,王志新.基于PSCAD的并网风电场电压稳定性分析研究.2006.

[6]段献忠,何仰赞,陈德树.电力系统暂态电压稳定的基本概念和仿真分析.1995.

[7]盛鸇，李永丽，李斌，等．特高压输电线路过电压的研究和仿真[J]．电力系统及其自动化学报，2003，15(6)：13-18．