浙福特高压交流输电工程感应电压与恢复电压研究
辛 亮1，赵丹丹1，曹 路2，庄侃沁2
【摘 要】本文对浙北—福州特高压工程典型工况下的的感应电压、恢复电压和潜供电流进行了分析研究，对高抗中性点小电抗的配置提出意见，也为特高压带电作业提供理论依据。 【期刊名称】电力与能源 【年(卷),期】2015(036)002 【总页数】4
【关键词】浙福特高压；感应电压；恢复电压
浙北—福州特高压工程是国家电网继特高压交流试验示范工程、皖电东送工程之后，投资建设的第三个特高压交流工程。该工程建成后，福建和浙江电网形成特高压和500k V共2路通道、4回线路联系，抵御台风、冰灾等自然灾害能力增强，电网安全稳定运行水平大幅提高。本文对该条特高压线路典型工况下的的感应电压、恢复电压和潜供电流进行了分析研究，评估在目前配置下平行线路间谐振情况，并对高抗中性点小电抗的配置提出意见，也为特高压带电作业提供理论依据。
1 浙福特高压感应电压电流仿真计算
感应电压、环流可分为电磁感应、静电感应两部分。静电感应主要是由于导线间耦合电容引起，带电导线通过电容耦合使得平行线路产生感应电压。静电感应电压、电流的计算建立在麦克斯韦方程的基础上［1］。电磁感应指回路间的磁耦合效应，与静电感应分量不同，电磁感应电压的大小取决于负荷电流、线路长度和导线布置方式，而与输电线路的电压等级无关。电磁感应电压、电流
的计算建立在导线全阻抗的基础上。
浙福特高压工程起于浙江安吉站，经浙中、浙南特高压变电站，达到福州特高压站。其中浙北～浙中总线长197.4 km，浙中—浙南段总线长121.5 km，浙南～福州段总线长279 km。三条线路均为三段式完全换位。
本文对浙福特高压2014～2015年典型运行工况下同塔双回线路中一回停运一回运行时，停运回上的感应电压和电流进行了计算。同塔双回线路的模拟示意图见图1，假设I回路处于运行状态，II回路处于停运状态，KL和KSH分别为II回路两侧的接地开关。
在I回路运行过程中，II回路两侧接地开关可能产生的以下几种工况：
（1）KL和KSH均处于接地状态，则两侧接地开关均连续承载感性感应电流，操作任一侧开关将断开感性电流。
（2）KL处于接地状态，KSH处于断开状态，则KL上承载静电感应电流，KSH上承受电磁感应电压；操作KL将断开静电感应的电容性电流，操作KSH将关合电感性电压。反之亦然。
（3）KL和KSH均处于断开状态，则两侧接地开关均承受容性感应电压，操作任一侧开关将关合电容性电流。
以下仅以浙北—浙中段为例，说明感应电压电流的计算过程。浙福特高压线路浙北—浙中线路约为197.4 km，I回线路及II回线路一端各配置容量为720 MVA的高抗，额定电压为1 100 k V，则高抗的阻抗为1 680Ω。根据计算，浙北～浙中线路I回和II回线路的正序电容平均为0.013 817 2μF／km，根据特高压运行规范，特高压线路上的电压应在1 000～1 100 k V，假设该线路运行在最高运行电压，则单回线路的充电电流为2.76 A／km，总充电电流为
544.2 A，总充电功率为1 036.8 MVar，而此时高抗运行在其额定电压下，其补偿的容量为720 MVar。线路的补偿度为
浙福特高压线路浙北—浙中感应电压电流计算结果见表1［2］。在目前的线路布置以及高抗配置下，浙北～浙中线路的感应电压在不同的运行方式下均在50 k V以下，而静电感应电容电流则在12 A左右，电磁感应电压和电磁感应电流则随着负荷的变化而变压，在2014年冬季低谷负荷时，浙北—浙中线路的输送功率仅有220 MW，此时的电磁感应电压最低仅为0.58 k V，电磁感应电流最低为不到11 A，而当线路输送功率变大，以上两个电磁感应两也会变大，当单回输送功率达到3 000 MW时，电磁感应电压为3.07 k V，电磁感应电流为47.78 A。
根据计算结果，浙北—浙中线路的静电感应电压最高为47.3 k V左右，静电容性电流在12.4 A左右，电磁感应电压最高为3.07 k V，电磁感应电流最高为47.78 A，均在接地开关的关合能力范围之内。
2 浙福特高压输电线路恢复电压和潜供电流研究
当线路的故障相两侧断路器跳闸后，由于非故障相与故障相之间存在电容与互感，虽然短路相的电源已被切断，但故障点弧光通道中仍有一定的电流流过，这个电流即是潜供电流。潜供电流的存在，将维持故障点处的电弧，使之不易熄灭。另外，当潜供电流熄灭以后，由于线路间的电容耦合，断开相上立即会出现感应电压，这个电压成为恢复电压。如果故障相短路点的对地电压很高，由于短路点电弧燃烧，弧光通道的存在很多游离电子，容易使短路点再次出现弧光接地现象，导致线路自动重合闸失败。线路的潜供电流和恢复电压与输电线路的参数、线路的补偿情况、线路两端的运行电压、输送潮流有关，与线路
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