基于ATP-EMTP的330 kV空载线路非同期合闸过电压研究

王国林

( 国网四川省电力公司德阳供电公司，四川 德阳 618000 )

0 引言

众所周知，330 kV及以上电压等级的断路器均为三相独立操作机构，当不用检同期装置时，这种断路器合闸总存在一定程度的三相不同期〔1, 2〕，进而形成瞬时的三相不对称回路，这种非对称性在中性点非直接接地或中性点绝缘系统中显得更为严重〔3〕。电力系统三相之间存在互感与电容的耦合作用，在未合闸相上感应出与已合闸相极性相同的电压，待未合闸相合闸时可能出现反极性合闸的情况，产生更高幅值的操作过电压〔4〕。因此，研究三相分相操作机构的断路器非同期合330 kV空载线路过电压的影响因素，对架空线路绝缘设计非常必要。

1 330 kV空载线路参数和仿真模型

1.1 330 kV空载线路参数

某330 kV空载线路网络结构如下图1所示〔5〕。具体参数为：

图1 330 kV空载线路网络结构图

线路参数：Z1=0.04+j0.318 Ω/km，C1=11.86×10-9F/km，

Z0=0.26+j1.015 Ω/km，C0=7.66×10- 9F/km。

线路长度：l=280 km。

1.2 ATP-EMTP仿真模型

ATP-EMTP是电力系统中高电压等级电力网络仿真使用最广泛的程序，软件中传输线的模型都是通过现场测试证实的〔6〕。图2和图3分别为ATP-EMTP仿真模型和仿真参数设置。

图2 合空载线路过电压计算ATP-EMTP仿真模型

图3 仿真参数设置

2 不同影响因素在非同期合闸条件下的仿真结果

以下仿真非同期合闸条件下合闸电阻、合闸电阻接入时间、合闸相位和残余电荷各自单独作用下对A相操作过电压波形与最大幅值的影响。非同期合闸是指图2三相合闸时控开关S1-A、S1-B、S1-C的闭合有时间差，一般取B相合闸时间落后A相5 ms和C相合闸时间落后A相2 ms。……