Page 17 - 电力与能源2021年第六期
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王卿玮, 等: 城网 500kV 电缆与气体绝缘金属封闭输电线路操作过电压计算分析及比较 6 5
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不宜大于 2.0 ( 标幺值), 断路器断口的操作过电 荷产生衰减振荡, 降低断路器断口的恢复电压上
压控制水平按照不大于 2.9 ( 标幺值) 控制。 升速度, 大幅减少重燃的可能性, 降低高幅值过电
( 1 ) 不配置线路并联高压电抗器。在不配置 压的发生概率。
线路并联高压电抗器的情况下, 线路长度分别 15 ( 2 ) 配置线路并联高压电抗器。根据《 电力工
km 和 20km 的双拼电缆和 GIL 分闸空载线路重 程电气设计手册( 电气一次部分)》, 线路并联电抗
燃过电压情况如表 2 所示。 器容量一般按补偿度 40%~80% 选取, 本文按线
表 2 分闸空载线路重燃过电压 路充电功率的 80% 确定并联电抗器容量。考虑
( 标幺值, 不配置线路并联高抗) 配置线路并联高压电抗器的情况下, 20km 双拼
线路长度 / 2×2500 电缆的分闸空载线路时断路器断口过电压情况如
测量位置 GIL 控制标准
km 截面电缆
图 4 所示。
母线 2.03 1.93 2.0
线路首端 2.03 1.93 2.0
15 线路中间 2.11 2.14 2.0
线路末端 2.11 2.03 2.0
断口 2.63 2.52 2.9
母线 2.05 1.95 2.0
线路首端 2.05 1.95 2.0
20 线路中间 2.14 2.18 2.0
线路末端 2.13 2.04 2.0
断口 2.65 2.58 2.9
从表 2 可见, 长度为 15km 和 20km 的双拼
电缆和 GIL 的断路器断口过电压均能够控制在
2.9 ( 标幺值) 的范围内, 但母线和线路的相对地过
图 4 配置并联高压电抗器 20km 双拼电缆分闸断口过电压波形图
电压均超 过 2.0 ( 标 幺 值) 的 控 制 标 准。总 体 看
从图 4 可见, 配置线路并联高压电抗器后断
来, 线路长度相同时双拼电缆的母线、 线路首末端
路器断口的恢复电压上升速度变缓, 有利于断口
和断口过电压均高于 GIL , 但 GIL 的线路中间过
间灭弧介质的绝缘恢复, 从而使得断路器重燃的
电压高于双拼电缆。长度为 20km 的双拼电缆
可能性大幅降低, 避免产生威胁设备绝缘的过电
和 GIL 的过电压水平高于 15km 同类型线路。
压水平。同型号线路在不配置并联高压电抗器情
各线路的分闸重燃操作过电压的波形接近,
况下, 分闸空载线路时的断路器断口过电压波形
以 20 km 的 双 拼 电 缆 为 例, 典 型 波 形 如 图 3
如图 5 所示。
所示。
图 5 20km 双拼电缆( 不配置并联高压电抗器)
图 3 20km 双拼电缆分闸重燃操作过电压波形图
分闸断口过电压波形图
为防止断路器重燃对设备造成损害, 除采取
对比图 4 和图 5 可知, 在断路器分闸初始阶
合理配置避雷器、 使用灭弧性能优良的断路器以
段, 配置并联高压电抗器后的断口恢复电压明显
降低重燃概率等措施外, 常用的限制措施还有配
降低, 可有效减少断路器重燃概率。
置线路并联高压电抗器, 可以使线路上的残余电
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