500kv電網(wǎng)短路電流超標機理及限制措施適應(yīng)性

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1、第33卷第21期Vol.33No.212009年11月10日Nov.10,2009500kV電網(wǎng)短路電流超標機理及限制措施適應(yīng)性11122孫奇珍,蔡澤祥,李愛民,李力,吳科成(1.華南理工大學電力學院,廣東省廣州市510640;2.廣東省電力調(diào)度中心,廣東省廣州市510600)摘要:提出一種利用短路點自阻抗分析500kV電網(wǎng)短路電流超標機理的方法,并應(yīng)用于短路電流限制措施的適應(yīng)性研究?；诙丝诰W(wǎng)絡(luò)理論,構(gòu)建雙端電源等值電路,從短路點自阻抗各組成要素的物理意義角度分析不同位置、不同類型短路電流的主要影響因素,揭示其超標機理。500kV側(cè)短路電流主要取決于500kV側(cè)電網(wǎng)結(jié)構(gòu),因此其

2、限制措施主要是改變500kV側(cè)電網(wǎng)參數(shù);220kV側(cè)短路電流受變壓器等值阻抗和220kV電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的影響,但不同站點受二者影響程度不同,應(yīng)根據(jù)不同影響程度采取相應(yīng)的措施以增大變壓器等值阻抗或改變220kV側(cè)電網(wǎng)參數(shù)。應(yīng)用于廣東500kV電網(wǎng)短路電流分析和限制措施的研究結(jié)果證明了其正確性和實用性。關(guān)鍵詞:短路電流超標;短路電流限制措施;自阻抗;雙端等值電路中圖分類號:TM7320引言和主要影響因素,在研究短路電流超標機理過程中是短路電流本身無法替代的。隨著500kV輸電網(wǎng)架的形成和快速發(fā)展,越根據(jù)二端口網(wǎng)絡(luò)理論,構(gòu)建雙端電源等值電來越多的大型電廠直接接入500kV電網(wǎng),導致[7]路,分

3、別保留500kV站點的500kV母線和500kV站點短路電流水平逐年升高。負荷密集區(qū)220kV母線,等值時斷開二者之間的變壓器,等值域500kV主網(wǎng)的短路電流超標問題已成為電力系完成后再與等值支路并聯(lián)。統(tǒng)安全運行的瓶頸,采取措施限制短路電流迫在眉圖1中,ZH1,ZM1,ZH0,ZM0,ZL0分別為變壓器T[125]睫。影響500kV電網(wǎng)短路電流的因素主要包括形等值電路的正序和零序阻抗。由于500kV變電500kV電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、500kV站點的變壓器等值阻抗站三繞組變壓器低壓側(cè)通常無電源,負載也較小,在和電磁環(huán)網(wǎng)緊密程度等。對于不同位置、不同類型正序網(wǎng)絡(luò)等值圖中可以省略,只保留高壓側(cè)和中

4、壓[6]的短路電流,其主要影響因素有很大的差異性,從側(cè)。上述各個值表征了該站點變壓器阻抗的大小,而決定了其具有不同的超標機理。限制短路電流的下送負荷越大,變壓器臺數(shù)越多,該值就越小。措施應(yīng)根據(jù)不同的超標機理來選取,從而使限制效果達到最優(yōu)。本文提出一種利用短路點自阻抗分析500kV電網(wǎng)短路電流超標機理的方法。根據(jù)二端口網(wǎng)絡(luò)理論,構(gòu)建雙端電源等值電路。從短路點自阻抗各組成要素的物理意義分析不同位置、不同類型短路電流的主要影響因素,指出其超標機理。進而,根據(jù)不圖1500kV變電站正序和零序等值網(wǎng)絡(luò)同短路電流超標機理分析了限制措施的適應(yīng)性。Fig.1Positiveandzeroseque

5、nceequivalentnetworksat500kVsubstations1短路點自阻抗分析模型短路點自阻抗是從故障節(jié)點看進去的戴維南等Zeq1和Zeq0為等值聯(lián)絡(luò)阻抗,是表征電磁環(huán)網(wǎng)的正序和零序等值阻抗,亦即從220kV母線出發(fā),經(jīng)值阻抗。一方面,自阻抗是三相短路電流的另一種過500kV線路又回到220kV母線的網(wǎng)絡(luò)等值阻表現(xiàn)形式,可以表征短路電流的大小;另一方面,自抗。電磁環(huán)網(wǎng)越緊密,該值就越小。如果該站點為阻抗能夠從電網(wǎng)等值阻抗層面分析短路電流的性質(zhì)輻射形站點,該阻抗為無窮大。ZHS1為500kV母線對地的正序等值阻抗,對于收稿日期:2009205225;修回日期:200

6、9207212。—92—·工程應(yīng)用·孫奇珍,等500kV電網(wǎng)短路電流超標機理及限制措施適應(yīng)性電磁環(huán)網(wǎng)很弱或者沒有電磁環(huán)網(wǎng)的站點,該等值阻500kV側(cè)自阻抗只與500kV電網(wǎng)結(jié)構(gòu)有關(guān),即抗表征了所有500kV電廠對故障點的轉(zhuǎn)移阻抗大ZkH1=ZHS1(5)小,該值越小說明500kV主網(wǎng)電氣連接越緊密。表1500kV站點高壓側(cè)正序自阻抗組成ZHS0為相應(yīng)的零序等值阻抗,由于500kV站點的變Table1Positive2sequenceself2impedancecompositionatthehighvoltagesideof500kVsubstations壓器高壓側(cè)均采用星形接線方

7、式且中性點接地,所站名ZHS1Ztemp1ZMS1Zeq1ZkH1ZkH1/ZHS1以500kV電網(wǎng)的零序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和正序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基東莞0.00250.0044∞∞0.00251本相同,而一般情況下零序線路參數(shù)是正序參數(shù)的花都0.00260.00770.09340.14150.00250.96153倍～5倍,因此通常有ZHS0>ZHS1。ZMS1是220kV汕頭0.01140.00670.01270.03530.00700.6140母線對地等值阻抗,220kV母線下接電