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特高压输电线路合闸空载过电压的仿真分析

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特高压输电线路合闸空载过电压的仿真分析作者:闫莎莎

来源:《企业科技与发展》2016年第12期

【摘要】文章以晋南荆特高压线路为研究对象,使用Matlab/Simulink建立了输电线路等效模型,对合闸过电压进行仿真,并分别分析使用一级合闸电阻、二级合闸电阻、三级合闸电阻和金属氧化物避雷器4种限制措施的限制效果,同时对仿真结果进行对比分析。

【关键词】特高压;空载线路;MATLAB;合闸过电压

【中图分类号】TM723 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2016)12-0040-03

0 引言

当今世界主要的发电厂依然是火电厂,我国亦然,火电厂占的比重是最大的,因此煤炭资源是发电所需的主要能源。但是,我国的煤炭主要分布于“雄鸡”背部,而用电区域又主要分布在“雄鸡”的腹部,如果用传统的方法进行西电东送,就会产生巨大的损耗,因此特高压输电的发展是尤为重要的[1]。输电线路开关的操作会在输电线路及与其连接的设备上产生较高的过

电压,如何限制特高压输电线路的操作过电压倍数,是发展特高压电网所要解决的重大问题[2]。

本文基于特高压输电线路的特点,对输电线路简化分析并建模仿真,研究其过电压的大小,为限制过电压的措施提供理论依据。

1 合闸过电压理论分析

合闸于空载线路是电力系统中常见的一种操作,通常可分为2种情况:一种是正常有计划的合闸,如线路检修后投入运行,根据调度需要对送电线路的合闸操作等[3-4];另一种是自动重合闸。用集中参数等值电路暂态的方法分析过电压,并按单相电路进行分相分析,合空线过电压时的集中参数等值电路如图1所示。

空载线路使用T等值线路代替,RT、LT、CT分别是其等值电阻、电感和电容,u为电源相电压,R0和L0分别为电源的电阻和电感,定性分析时还可以忽略电源电阻和线路电阻的作用,其等值电路可简化为如图2所示的简单振荡回路,其中电感L=L0+LT /2。

若取合闸瞬间为起点,此时t=0,电源电压的表达式如下:

u(t)=Uφcosωt(1)

在正常合闸时,线路上没有残余电荷,初始电压为0,图2的回路方程如下:

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