220kV同塔4回输电线路继电保护特性研究

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1、上海电力2009年第2期220kV同塔4回输电线路继电保护特性研究王红青，袁春峰。(1．华东电力试验研究院有限公司，上海200437；2．上海市电力公司，上海200122)摘要：上海电网同塔4回路输电线路作为系统联络线均要求配置继电保护设备，文章介绍了同塔4回线路的特点，继电保护的特性，并对不同运行条件下的保护方案进行了分析。关键词：同塔多回输电；继电保护；输电线路中图分类号：TM862文献标识码：B同塔4回线部分20km同塔双回线部分5km1同塔4回输电线路的特点———_÷30oMW：上海电网同塔4回线的实施模式主要推荐为模式a和模式b。———3ooMW：(1)实施模式a图22

2、20kVI司塔4回线路变电站送出方案送出端S采用同塔4回线路向两个受端变电km。对于同塔4回和双回输电线路，由于线路较站M和N送电，外网可等值为3端口网络；上海短，计算分析中均不考虑线路换位。电网现分为7个分区运行，每个分区分别依靠同塔4回线路和同塔双回线路的导线型号均500kV变电站和内部的发电厂进行供电，从而很有可能采用模式a，一个大容量发电厂或枢纽变按LJGQ一2×630考虑，分析中，安排发电厂S或电站通过同塔4回线路向两个变电站送电。变电站S至变电站M的潮流为300Mw，至变电(2)实施模式b站N的潮流也为300Mw。送出端s1、S2分别向变电站M和N送电，参考华东电力设

3、计院的设计结果，同塔4回线路可能采用的塔型结构如图3所示，有4层和中间公用输电走廊的部分采用同塔4回线路，外网可等值为4端口网络；在220kV线路集中、线6层两种结构，本文将分别针对这两种杆塔结构的同塔4回线路进行分析计算。而对于本文中的路走廊十分紧张的区域，采用实施模式b将十分有利解决线路架设中的困难，不同线路在某些区同塔双回线路，目前尚无确定的杆塔结构，暂采用域共享杆塔。如图3所示的220kV同塔双回3层纵向结构。本文主要针对同塔4回线的实施模式a进行单回线路的不平衡度定义较为简单，有零序研究，并确定了两种典型方案：不平衡度和负序不平衡度两种，分别用零序或负序分量除以正序分量

4、即可求出。线路未完全换位220kV同塔4回线路发电厂送出方案如图1所示；220kV同塔4回线路变电站送出方案如图时，同塔多回线路不仅每回线路的正序、负序、零2所示序之间存在耦合，而且每回线路与其他回线路的正序、负序、零序之间也存在耦合，所以，在进行同M塔4回线路的不平衡度评估时，不仅要反映每回———_÷3ooMW：线路自身的不平衡度，而且要反映各回线路之间IIIN的不平衡度。同塔多回线路的不平衡度分析，可———3ooMW：以从以下两方面考虑：图l220kV同塔4回线路发电f一送出方案(1)对系统造成的影响目前，上海电网中220kV线路的长度一般如发电机负序电流不平衡度，母线电压的

5、不均在2Okm以下，因此计算220kV同塔4回线平衡，均有明确的标准：《汽轮发电机技术条件路长度按2Okm考虑，同塔双回线部分长度为5(SD270—1988)》规定汽轮发电机负序电流不平962009年第2期上海电力式及具体的实施方案，都将对不平衡度产生影响，0。琶-．④I回线尤其对线路不平衡度和电厂送出方案下的发电机负序电流不平衡度影响较大；而系统母线电压不000Ⅱ回线平衡度则普遍较低，且受相位布置变化的影响较00Ⅲ回线小。在考虑环保因素的同塔4回线5种相位布置00④Ⅳ回线方式的基础上，根据不同的不平衡度要求，分别对电厂送出方案和变电站送出方案下同塔4回线相(a)4回4层位布置进

6、行了优化。可分别根据线路不平衡度大小和发电机负序电流大小，得出较佳的相位布置方式，但两者之间往往难以兼顾。综合线路不平衡度和发电机负序电流不平衡度，项目组给出了电厂送出方案和变电站送出方案下各5种4回线相位布置推荐方式。分别对电厂送出方案和变电站送出方案下考虑环保因素的各5种同塔4回线相位布置方式进行了不平衡度评估。评估结果表明推荐的塔型结构造成的线路不平衡度一般不大于10。在今后的工程实践中可以根据实际的塔型结构进行重新计算精确值，本文以下均按最大10的不平衡度来研究对继电保护的影响。不论采用何种送出方式，发生单相接地故障IⅡ回回后线路中产生的潜供电流均小于2A，不会对重线线合

7、闸电气操作产生影响。与500kV同塔4回输电线路相比，220kV同塔4回线路的潜供电流幅值甚小，这主要是由于：(1)与500kV同塔4回线路相比，220kV同塔4回线路耦合程度相对较弱；双回3层(2)本文考虑220kV线路长度只有20km，图3220kV同塔4回(4层、6层)／小于500kV同塔4回部分的80km；双回(3层)线塔型结构(3)上海220kV电网中，单相故障后采取衡度限制标准为8；《电能质量三相电压允许不“三跳三合”的电气操作，与“单跳单合”相比，潜平衡度(GB／T