关于特高压交流变电站母线短路电流的影响因素分析

关于特高压交流变电站母线短路电流的影响因素分析

张晓坡

国网冀北电力有限公司检修分公司北京102488

摘要：特高压交流变电站母线短路会受到很多因素的影响，导致其出现严重的短路电流情况。导致这一现象的根本原因有很多，本文对这些因素条件进行分析，并且结合实际情况，提出有针对性的控制措施，为缓解特高压交流变电站母线短路电流情况提供有效保障。

关键词：特高压；交流变电站；母线短路；短路电流；影响因素

在当前特高压交流电网逐渐形成的背景下，其在实际应用过程中的范围越来越广，受到了人们的广泛关注和重视，同时其在发展过程的整体势头和速度也越来越良好。通过对实际情况进行分析，发现当前各个省级的500kV交流电网层面还仍然存在非常严重的短路现象，短路电流的整体水平无法得到有效提升。但是特高压交流变电站附近的500kV母线短路电流在其中却会有一定的增加。甚至与实际情况进行结合之后，发现在特高压交流网架的具体规划初期阶段，其中有部分特高压交流变电站在日常运作过程中，与其相对应的压侧母线就已经呈现出严重的短路现象，也就是说在这一阶段，短路的整个电流就已经超过了规定的标准和要求。这样不仅会直接影响到最终特高压交流电网的规划和落实，而且还会影响到各大特高压交流变电站接入系统方案的制定和落实。

1短路点自阻抗模型

在针对特高压交流变电站母线短路电流的影响因素进行分析的时候，需要与实际情况进行结合，积极采取有针对性的措施，这样才能够对其中存在的影响因素进行科学合理的判断。短路点自阻抗一般情况下，是从电网故障节点的角度出发，从将其作为出发点，实现对其中各种不同类型等值阻抗的分析，其中包括系统戴维南等。与此同时，与二端口的网络理论进行有效结合，在这一基础上，将特高压交流站的高压侧、中压侧看作是其中非常重要的节点。同时，结合实际情况，构建和落实具有实质性意义和特征的双端电源等值电路。根据对实际情况进行调查分析和研究，发现由于特高压交流站主变压器在实际应用过程中，一般都会利用3柱并联结构来当做是其中必不可少的主体部分[1]。在这种背景下，其可以被看作是具有自耦特征的变压器，这种类型的变压器在实际应用过程中，不仅可以有效忽略励磁电流，而且还可以从中直接促使励磁直路被有效的断开。由此可以看出，在实际操作过程中，与其相对应的一些零序双端电源等值电路，与正序等值电路之间具有相似之处。

2短路电流影响因素分析

根据实际情况的调查分析和研究结果可以得出，在针对特高压交流变电站母线短路电流情况进行分析的时候，要与实际情况进行结合，这样才能够对短路电流的影响因素进行科学合理的判断和分析，尽可能避免出现差错。在具体操作过程中，为了对特高压交流变电站母线短路电流影响因素进行科学合理的定量评估，必须要确定特高压变电站1000kV侧电流电网结构、与其相对应的主变压器等。这些都是其中非常重要的组成部分，能够直接对特高压交流变电站母线短路电流产生影响[2]。在针对这些因素进行分析的时候，要与实际情况进行有效结合，这样不仅有利于对这些因素的内容进行分析，而且还能够对短路电流产生的不同程度影响进行评估。

通过对当前特高压交流网架的实际发展情况进行分析，同时与具体的实施方案进行有效结合，在这一背景下，1000kV和500kV相互之间交流电磁环网并不是很紧密。所以在某种程度上，表征是1000kV或者是500kV的电磁环网等值联络阻抗可以被看作是无穷大。除此之外，在与实际情况进行有效结合之后，发现特高压变电站高压侧母线自阻抗的整个表达方式，可以直接决定变电站高压侧短路的整个电流值。另外，根据实际情况的不同，其整个表达方式，还可以对中压侧的短路电流值产生影响。在针对实际情况进行分析的时候，发现给定特高压变电站1000kV侧交流电网结构等这些组成部分，将会直接对短路电流的整个影响比重产生作用。

3高压侧三相短路电流分析

在针对高压侧三相短路电流进行分析的时候，可以是将PSD-BPA版本的全国电力系统规划数据作为基础。在该数据的实际应用过程中，可以结合实际情况，通过对与其相对应的配套短路计算程序，就可以得出需要被求解的1000kV母线处的等值自阻抗。与此同时，在这一背景下，还可以得出500kV母线处的等值自阻抗值。与实际情况进行结合之后，发现变压器等值阻抗在具体计算和利用过程中，可以利用特高压变电站规划当中的一些主变短路阻抗值，这样有利于保证计算结果的准确性和有效性。在具体计算和分析过程中，为了保证计算结果的准确性和有效性，一般都会将与其相对应的特高压变电站主变全部都退出运行状态[3]。在这一背景下，可以通过对短路计算程序在其中科学合理的利用，这样有利于对计算之后的各种不同类型规划数据进行有针对性的修正。也就是与其相对应的特高压站1000kV侧系统阻抗、500kV侧系统阻抗。

与实际情况进行结合之后可以看出，各个特高压变电站高压侧母线的正序自阻抗在经过仔细的分析和研究之后，发现其整个阻抗值的基本范围是0.0015至0.0050之间。除此之外，在针对高压侧对地等值的正序阻抗进行分析的时候，与实际情况进行结合之后，将其控制在0.0020至0.0080之间。除此之外，其中还会涉及到变压器的等值正序阻抗、中压侧母线对地等值的正序阻抗，这两个阻抗值在分析过程中，需要与实际情况进行结合，对各自的范围进行有效确定。在对阻抗值范围进行确定的时候，两者分别控制在0.0022至0.0030之间和0.0030至0.0050之间。与实际情况进行结合之后，需要对其进行客观有效的计算和分析，最终得出结果[4]。根据计算结果可以得出，对于1000kV而言，与其相对应的侧交流电网的比重范围是0.51至0.80之间。而在针对500kV进行分析的时候，发现与其相对应的侧交流电网的比重范围是0.09至0.18。除此之外，特高压变电站的主变压器在实际应用过程中，与其相对应的比重范围是0.13至0.31。在这一基础上，需要结合实际情况，积极采取有针对性的措施，这样不仅可以实现对特高压交流变电站母线短路电流影响因素科学合理的判断和分析，而且还能够结合实际情况，对其中的各种因素进行深入研究。在与各种不同类型的侧点结构进行对比分析之后，发现1000kV的侧电网结构对与其相对应的短路电流水平会产生非常大的影响，在其中的比重是0.75。

4结束语

在针对特高压交流变电站母线短路电流影响因素进行分析的时候，发现其实有很多因素都会对其产生影响。与实际情况结合，发现三相短路电流会受到1000kV的电网结构影响。与此同时，结合实际情况，在短路点自阻抗基本原理的基础上，可以对这些影响因素进行科学合理分析，为缓解特高压交流变电站母线短路电流问题打下良好基础。

参考文献

[1]滕予非,冯世林,张真源,何锐,吴杰,高剑,李熠,张宏图.基于数据驱动的500kV高压并联电抗器过流误报警在线判别方法研究[J].电力系统保护与控制,2019,47(03):146-153.

[2]齐磊,符瑜科,李小萌,李静怡,卞星明,李伟.气压和湿度对复合电压下换流阀高压电极起晕电压影响试验[J].高电压技术,2019,45(01):82-90.

[3]唐振兴.关于SF_6超高压断路器的智能化与监控系统设计分析[J].通讯世界,2019,26(02):159-160.

[4]葛小宁,庞福滨,嵇建飞,邹军.采用六相输电技术优化双回高压输电线路电磁环境的研究[J].电力工程技术,2019,38(01):1-5.