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《电力系统过电压》Chapter7a.电力系统过电压计算西安交通大学高压教研室-2-Ch7a.电力系统过电压计算一、计算前的准备系统参数系统网络图系统的运行方式西电东送150万kW东电西送160万kW兰州东平凉乾县白银银川东官亭西宁拉西瓦269km172km145km248km140km157km77.5km183km-3-Ch7a.电力系统过电压计算一、计算前的准备系统参数系统的等值正序网络图兰州东330刘开330宁安330银川东750官亭750靖远330E10.00863+j.0038580.13941+j0.049088-0.00995+j0.092110.002292+j0.0147370.003657+j0.0259330.071117+j0.9758740.011179+j0.350566-0.29229+j8.591160.036675+j0.011285-0.0014+j0.0134670.003482+j0.0299570.063121+j1.187065-0.0001+j0.038892-0.55984+j10.42850.049752+j0.009372-0.00082+j0.0128530.001473+j0.013779-0.000069+j0.086559-0.02878+j0.8843370.068481+j0.015239-0.00137+j0.025558-0.17689+j3.8838720.001669+j0.0388590.043663+j0.012706-0.00402+j0.018195-5.1809+j33.761350.056996+j0.087052-0.00179+j0.0263-4-Ch7a.电力系统过电压计算一、计算前的准备系统参数系统的等值零序网络图兰州东330刘开330宁安330银川东750官亭750靖远3300.003494+j0.0442380.010898+j0.055230.024748+j0.1147388.011613+j17.530610.671529+j2.807796183.045+j371.08620.000536+j0.00750.060178+j0.22036216.74406+j32.557370.075151+j0.337722379.968+j687.98660.000651+j0.0097570.013335+j0.0407870.207151+j0.75265113.19763+j25.473840.002555+j0.0175950.8851+j104.71230.091289+0.3127860.000784+j0.0109181158.384+j2214.6150.000184+j0.015737-5-Ch7a.电力系统过电压计算一、计算前的准备线路参数序号项目数值1线路长度170.5km2换位情况1个整循环3换位分段34典型杆塔尺寸导线悬挂高度下相：43m；中相：58.8m；上相：77m5地线高度88.5m6相导线间距上相：15.4；中相17.4；下相15.4m7导地线空间距离11.5m（地线距上相导线）8导线型号LGJ-500/459分裂数610分裂半径400mm11地线型号JLB20A-185；0PGW-17512沿线土壤电阻率700Ω.m-6-Ch7a.电力系统过电压计算一、计算前的准备线路参数相序波阻抗波速(m/μs)电阻(Ω/km)电抗(Ω/km)电容(μF/km)幅值(Ω)相角(度)零序548.78-7.41208.170.21350.80740.008827正序251.08-1.36293.040.012790.26900.01360-7-Ch7a.电力系统过电压计算一、计算前的准备设备参数变压器（励磁曲线）0.850.900.951.001.051.101.151.200.01.02.03.04.05.06.07.08.09.0电流（p.u.）电压（p.u.）-8-Ch7a.电力系统过电压计算一、计算前的准备设备参数电抗器及中性点小电抗线路名称线路高抗容量（Mvar）中性点小电抗（Ω）首端末端首端末端官亭—兰州东1×300无572无兰州东—银川东1×3002×300400±10%2×(400±10%)兰州东—平凉I1×3001×3001050±10%1050±10%兰州东—平凉II1×3001×3001050±10%1050±10%平凉—乾县I1×2101×2101050±10%1050±10%电抗器的非线性特性用两段的分段线性化曲线进行模拟，取1.5倍最高运行相电压处为拐点，后一段的斜率为前一段斜率的2/3。-9-Ch7a.电力系统过电压计算一、计算前的准备断路器断路器及其合闸电阻参数750kV兰州东—平凉—乾县输变电工程中750kV断路器均装设合闸电阻，合闸电阻阻值为575Ω，接入时间为8～12ms，计算中从偏严角度考虑，取为8ms，三相断路器不同期合闸时差最大为5ms。避雷器伏安曲线电流（A）0.00111005001000200050001000020000电压（kV）918.75994.541109.561158.661200.111234.01329.861401.601491.0-10-Ch7a.电力系统过电压计算二、仿真模型的建立三、稳态计算计算不同运行方式下研究线路的各个节点处母线电压、相位、潮流的分布与实际运行值进行比较，以验证模型的正确性母线名运行值计算值电压幅值(p.u.)电压相角(o)电压幅值(p.u.)电压相角(o)官亭7500.96427-5.34730.9666-4.9116兰州东7500.96471-6.01340.96747-5.3779平凉7500.96274-9.22460.96487-8.5073乾县7500.95462-11.30780.95698-10.5045银川东7500.948480.46940.962272.682761p.u.=461.89376kV-11-Ch7a.电力系统过电压计算四、潜供电流和恢复电压潜供电流的幅值大小直接关系到单相自动重合闸的成功率。为了保证单相自动重合闸的成功率，潜供电流的幅值必须被限制在某一水平之下。目前，对于超高压线路，当潜供电流被限制在20A以下时即可保证单相自动重合闸的成功率在满意的水平。某一相一侧单相接地，该相两端开断，另外两相正常运行，此时通过故障点的电流和故障线路两端的恢复电压ABC-12-Ch7a.电力系统过电压计算五、工频过电压计算无故障三相对称开断单相接地，三相对称开断ABCBC计算：线路侧，母线侧，系统中性点-13-Ch7a.电力系统过电压计算五、工频过电压计算两相接地，三相对称开断两相短路，三相对称开断ABCBC考虑所有的组合-14-Ch7a.电力系统过电压计算六、操作过电压操作过电压主要计算当断路器分合操作时，分合相位均按统计分布计算，输出各线路首末端、中点最大过电压和2%统计过电压值，并计算最严重合闸操作过电压工况下，断路器合闸电阻、避雷器吸收的热容量。均选择工频过电压严重的方式下计算相应的操作过电压计算工况：选取每条线路工频过电压最高的情况，合闸时在工频过电压最高的断路器对侧合；分闸时在工频过电压最高的断路器上分。由于三相没有经过完全换位，所以A、B、C三相均须计算。①在工频过电压计算中三条线路最高过电压工况下，A、B、C三相分别进行单相重合闸操作（如A相故障在A相线路两侧开关断开情况下，单合一侧操作，合的这一侧选择工频容升过电压低的一侧）；②三相不同期合闸（两边断路器均打开时，合工频容升过电压低的一侧），按统计合闸3×120相•次；③带单相接地三相不同期分闸，按统计分闸3×120相•次；④正常运行时三相不同期分闸，按统计分闸3×120相•次。-15-Ch7a.电力系统过电压计算六、操作过电压三相不同期合闸过电压单相重合闸过电压计算：相对地、相间、中性点避雷器热容量ABC-16-Ch7a.电力系统过电压计算六、操作过电压三相不同期切线路带故障不同期切线路