同塔双回线路对应相短接运行对线路参数的影响

引言

输电线路是电力系统的重要组成部分，其各相相序的准确性关系到电网的安全稳定运行。其工频参数如正序参数、零序参数和互感参数可为电力系统潮流计算和继电保护整定计算提供实际数据，对保证线路正常运行和继电保护正确动作具有十分重要的意义【[1]，2】。这些参数的计算往往比较复杂，难以准确计算架设线路环境对线路参数的影响，所以直接以导线的出厂参数作为线路参数是不合适的。而且由于长期投运后导线的老化、土壤电阻率变化或者气候、环境及地理等因素的影响，都可能会使线路参数发生或多或少的变化，因此，对线路参数需要进行现场测量，而且还需要定期进行测量。

同塔双回线由于在一个杆塔上架设了两回线路，大大节约了成本和线路走廊，在输电线路的架设中得到了广泛的应用。但是其运行方式的不同，会对线路的各个参数产生不同的影响，本文中将对线路工频参数，线路雷电参数等的影响分别进行讨论。

1 被测线路基本情况

温州电力局高压修试工区高试班对所辖的220kV A站 -110kV B站之间的110kV联络线的线路参数进行了测量，本线路自线路从220kV A站 110kV构架起至110kV B站进线构架止，为新架设的一段线路，线路的路径简图如下图1所示：

图1.线路路径简图

如上图1所示，A、B两变电站之间架线全长为6.426km，导线型号为LGJXX-300/25，该段线路为双回设计，双回架设，本期仅投运一回，但是在运行时在每个杆塔上均将两回线路的对应相进行短接。从A站到B站共有37基杆塔，从19号塔T接至220kV C站，该线路为单回线路，全长为10.28km。

在进行线路参数测量之前，已经对A站到B站以及A站到C站的相序进行了核实，相序均正确无误，且线路的直流电阻、绝缘电阻均符合要求。然后对110kV马文上1187线进行线路工频参数的测量，测量时110kV马上1273线C站侧线路开关断开且断开了与此相连接的线路侧接地刀闸。因此在对110kV马文上1187线进行线路参数测量时，110kV马上 1273线对此测量参数没有影响。

2 被测线路正序参数的计算

参数实际测量时利用上海思源电气生产的LP-1型线路参数测量装置，多次测量得到数据的平均值为：

，计算得

。由于线路长度为6.426km，所以单位长度线路的正序阻抗为：|Z0|=|Z|/6.426=0. 2101Ω/km。而输电线路的电抗一般都在0.40Ω/km左右【3】，且根据之前线路参数实际测量的经验，单位长度线路的正序阻抗也在0.40Ω/km左右。因此此次测量的参数与理论值以及以前所测得的经验值均有很大的差异，大约仅有其一半。为了检验测试值的正确与否，对该线路的工频正序参数进行了理论的计算。

由于电抗与几何均距、导线半径之间为对数关系，导线在杆塔上的布置对线路的电抗没有显著的影响【3】，因此对37基杆塔之间各相导线之间的距离取平均值进行计算。导线在杆塔上分布的截面图如下图2所示：

图2 导线在杆塔上的分布图

其中A、B、C和A1、B1、C1分别为两回线的三相，D和D1为架空地线。A、B、C、D四根线距离杆塔中心的距离分别为：2972.4mm、3435mm、3002.6mm和1735.5mm。A1、B1、C1、D1四根线与A、B、C、D关于杆塔中心对称。四个横档两两之间的距离从上至下依次为2934.2mm、3584.2mm和3626.3mm。计算得到AB、BC、CA之间的距离分别为：3613.9mm、3652mm和7210.6mm。

3 被测线路零序参数的计算

4 对线路雷电参数的影响

ATP是用数值计算方法对电力系统中从数微秒至数秒之间的电磁暂态过程进行仿真模拟,主要用于计算电力系统中的电磁暂态过程[5]ATPDraw程序后用户便可根据自己的需要按步骤创建完整的仿真模型电路，是一个操作界面比较简单的电磁暂态仿真程序【6】。打开

为了验证相应相短接前后对线路雷电参数的影响，在ATP中，对整个输电线路系统进行了以下的仿真，ATPDraw中建立的模型图如下图3所示：

图3 ATP仿真中输电线路模型图

由于整个模型图太大，上图仅为截取的其中的一部分，对于整条线路里面的每一段线路，均按照施工图纸上每个杆塔的实际参数进行设置。

在上图中，模拟雷电击中避雷线时，各相对应相短接前和短接后，分别利用电流探针测量在各相架空线路中所感应产生的雷电流的大小，经过计算发现，当雷击避雷线时，相应相连接后通过线路的雷电流要大于对应相连接前的雷电流。而当发生绕击，即雷电直接击中架空线路时，情况与此类似。因此，就对线路的防雷水平以及线路防雷设施提出了更高的要求。

5结论

5.1同塔双回线在每个杆塔上两回相应的相分别短接后，线路的正序阻抗会发生变化，实际测得的线路的正序阻抗与常规不短接的情况有较大差异，大约为短接前情况的一半。

5.2同塔双回线在每个杆塔上两回相应的相分别短接后，零序阻抗不会发生明显的变化，因此在这种情况下，常规测量时的经验零序阻抗为正序阻抗的三倍不再成立。

5.3当发生雷击时，相应相短接后通过线路的雷电流要大于对应相连接前的雷电流。这样就对线路的防雷水平以及线路的防雷设施提出了更高的要求。

参考文献

[1] 徐钟祝. 架空输电线路工频参数测量及分析[J]. 四川电力技术,2006 ,29 (1)：4-6.

[2] 李澍森,陈晓燕,戚革庆,等. 同塔四回输电线路参数带电测量[J].高电压技术,2006 ,32 (7)：17-20.

[3] 华智明，岳湖山.电力系统稳态计算[M].四川：重庆大学出版社，1991.

[4] 李光琦.电力系统暂态分析[M].北京：中国电力出版社，1995.

[5] 钱鑫,李琥,施围. 电力系统仿真计算软件介绍[J]. 继电器, 2001, 30(1)：43-46.

[6] 韩丽娜,杨志坚,李虎. ATP - EMTP在500kV配电系统中的应用[J]. 电测与仪表, 2005, (12)：14-17.