DL-T-5553-2019電力系統(tǒng)電氣計(jì)算設(shè)計(jì)規(guī)程

P電力系統(tǒng)電氣計(jì)算設(shè)計(jì)規(guī)程2019-06-04發(fā)布2019-10-01實(shí)施Codefordesignofelectricalcal施行日期：2019年10月1日2019年第4號(hào)國家能源局批準(zhǔn)《光伏發(fā)電工程電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》等297項(xiàng)行業(yè)國家能源局2019年6月4日序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)名稱出版機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)日期實(shí)施日期電力系統(tǒng)電氣計(jì)算設(shè)計(jì)中國計(jì)劃出版社 3基本規(guī)定 4.1一般規(guī)定 4.2發(fā)電機(jī) 4.3變壓器 4.4線路 4.5負(fù)荷 4.6無功設(shè)備 4.7直流 4.8安全自動(dòng)裝置 4.9電力系統(tǒng)的簡化和等值 5.1計(jì)算目的 5.2計(jì)算方式 6調(diào)相調(diào)壓計(jì)算 6.1計(jì)算目的 6.2計(jì)算方式 6.3計(jì)算結(jié)果要求 7.1計(jì)算目的 7.2計(jì)算方式 8工頻過電壓及潛供電流計(jì)算 9短路電流計(jì)算 本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明 4.6Reactivepowercompensation 4.7DCpowertransmission 4.9Simplificationandequival 5.3Requirement 6Voltageregulationcalculation 6.3Requirementsforc 7.1Calculationpurpos Explanationofwordinginthisstanda Listofquotedstandards 1.0.2本標(biāo)準(zhǔn)適用于220kV及以上電壓等級(jí)電力系統(tǒng)規(guī)劃、電期規(guī)劃為5年，中期規(guī)劃為5年～15年，長期規(guī)劃為15年以上，3基本規(guī)定3.0.3電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)各階段需進(jìn)行的電氣計(jì)算應(yīng)按下列規(guī)5電力系統(tǒng)專題研究的電氣計(jì)算可根據(jù)研究目的和對(duì)象4.1.1電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)電氣計(jì)算數(shù)據(jù)應(yīng)包括：各元件及其控1同步發(fā)電機(jī)應(yīng)采用考慮阻尼繞組的次暫態(tài)電勢變化的詳4.2.4潮流與調(diào)相調(diào)壓計(jì)算中發(fā)電機(jī)應(yīng)滿足有功無功出力限制4.2.5短路電流計(jì)算中，同步電機(jī)的有效電抗采用次暫態(tài)電抗4.4.2線路串補(bǔ)、可控串補(bǔ)在潮流與調(diào)相調(diào)壓計(jì)算中按阻抗處負(fù)荷的特性參數(shù)和實(shí)際負(fù)荷設(shè)備的構(gòu)成、容量和使用率等因素4.5.3感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的容量大于或等于短路點(diǎn)短路容量的5%時(shí)，2在工頻過電壓和潛供電流計(jì)算中線路可控高抗(SCR)可4.8.1電力系統(tǒng)中裝有穩(wěn)定控制裝置或需要研究系統(tǒng)穩(wěn)定控制4.9.1根據(jù)計(jì)算分析的目的和要求，對(duì)部分電網(wǎng)等值或合理2網(wǎng)絡(luò)原則上保留220kV及以上電壓的網(wǎng)絡(luò)接線(可根據(jù)需要保留110kV及以下電壓網(wǎng)絡(luò)),負(fù)荷宜掛在最低一級(jí)電壓等3被簡化的低壓網(wǎng)絡(luò)中的小電源，原則上可與本地負(fù)荷抵4.9.3電網(wǎng)的等值與電氣計(jì)算分析目的緊密相關(guān)，應(yīng)滿足下列后研究系統(tǒng)潮流和電壓分布不變，且在等值前后有接近的短路并進(jìn)行N-1校核。5.2.2應(yīng)對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)水平年有代表性的正常最大負(fù)荷運(yùn)行方式5.2.3水電比重比較大的系統(tǒng)應(yīng)對(duì)各種水文年的運(yùn)行方式進(jìn)行5.3.2正常和事故后運(yùn)行方式下的系統(tǒng)運(yùn)行電壓水平應(yīng)符合現(xiàn)6.3.1各種運(yùn)行方式下的系統(tǒng)運(yùn)行電壓水平應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)第6.3.3直流換流站通常不考慮為交流系統(tǒng)提供感性和容性無功補(bǔ)償容量，近區(qū)電源可適當(dāng)考慮為直流系統(tǒng)提供容性無功補(bǔ)償留有適當(dāng)動(dòng)態(tài)無功備用。規(guī)劃設(shè)計(jì)階段可不考慮發(fā)電機(jī)進(jìn)相7.1.1穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)檢驗(yàn)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)是否滿足系統(tǒng)穩(wěn)定7)任一回交流聯(lián)絡(luò)線故障或無故障斷開不重合；8)直流輸電線路單極故障。3根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定水平要求，可按《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》DL,755第二級(jí)安全穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的故障形式進(jìn)行嚴(yán)重故障計(jì)算，必要時(shí)允許采取切機(jī)、切負(fù)荷等措施?？蛇x擇下列故障1)單回線單相永久性故障重合不成功及無故障三相斷開不2)任一段母線故障；3)同桿并架雙回線的異名兩相同時(shí)發(fā)生單相接地故障重合4)直流輸電線路雙極故障。7.2.3線路故障宜選在線路兩側(cè)變電站出口，變壓器故障宜選在高、中壓側(cè)出口。發(fā)電機(jī)變壓器組故障應(yīng)選在升壓7.2.4故障切除時(shí)間應(yīng)包括繼電保護(hù)動(dòng)作(故障開始到發(fā)出跳閘脈沖)和斷路器全斷開的時(shí)間，應(yīng)結(jié)合設(shè)備實(shí)際動(dòng)作時(shí)間考慮?？刹扇∠铝泄收锨谐龝r(shí)間：1線路故障切除時(shí)間，220kV線路雙側(cè)可采用0.12s;330kV線路雙側(cè)可采用0.1s;500kV及以上電壓等級(jí)線路近故障點(diǎn)可采用0.09s,遠(yuǎn)故障點(diǎn)可采用0.1s;2母線故障切除時(shí)間，可按同電壓等級(jí)線路近端故障切除時(shí)3變壓器故障切除時(shí)間，可按高壓側(cè)同電壓等級(jí)線路近端故4直流故障濾波器切除時(shí)間，直流閉鎖后，切除濾波器可采用0.2s。7.2.5切機(jī)切負(fù)荷時(shí)間可采取故障后或直流閉鎖后0.3s。7.2.6線路單相重合閘時(shí)間為從故障切除后到斷路器主斷口重新合上的時(shí)間，主要考慮重合閘整定時(shí)間和斷路器固有合閘時(shí)間。7.2.7暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算模擬時(shí)間宜取5s～6s,大擾動(dòng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定計(jì)算模擬時(shí)間應(yīng)達(dá)到10個(gè)～15個(gè)振蕩周期。計(jì)算步長視敏感度可取0.01s～0.02s。1電力系統(tǒng)受到小擾動(dòng)或發(fā)生故障后，不發(fā)生非周期性失2電力系統(tǒng)受擾動(dòng)后的暫態(tài)過程中，負(fù)荷母線電壓能夠在式下靜態(tài)功角穩(wěn)定儲(chǔ)備應(yīng)達(dá)到15%～20%,事故后運(yùn)行方式下不應(yīng)低于10%;正常方式下宜達(dá)到0.03以上，事故后運(yùn)行方式不應(yīng)低于0.01~0.02;大擾動(dòng)后系統(tǒng)阻尼比不應(yīng)低于0.08.1.1工頻過電壓計(jì)算應(yīng)校驗(yàn)電網(wǎng)330kV及以上電壓交流線路8.1.2潛供電流計(jì)算應(yīng)校驗(yàn)電網(wǎng)330kV及以上電壓交流線路的8.2.1工頻過電壓計(jì)算運(yùn)行方式的選擇應(yīng)以正常運(yùn)行方式為基8.2.3工頻過電壓計(jì)算故障形式可取線路一側(cè)發(fā)生單相接地故8.2.4潛供電流計(jì)算必要時(shí)應(yīng)考慮線路不完全換位和同塔多回8.3.1330kV及以上電網(wǎng)線路斷路器的變電站側(cè)及線路側(cè)的工倍及1.4倍。8.3.2330kV及以上線路裝設(shè)高壓并聯(lián)電抗器時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算工頻8.3.3330kV及以上線路高壓并聯(lián)電抗器宜通過中性點(diǎn)小電抗8.3.4潛供電流的允許值與系統(tǒng)穩(wěn)定需要的單相自動(dòng)重合閘時(shí)8.3.6工頻過電壓的限制措施宜包括裝設(shè)線路高壓并聯(lián)電抗器9.2.2應(yīng)計(jì)算短路電流對(duì)稱交流分量初始值I"k,根據(jù)需要可計(jì)5必要時(shí)應(yīng)計(jì)及6kV及以上電壓等級(jí)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的貢獻(xiàn)；裝置的容量大于或等于短路點(diǎn)短路容量的5%時(shí)，應(yīng)考慮該補(bǔ)償0.2標(biāo)幺值(堵轉(zhuǎn)電流倍數(shù)5倍);3通過換流器接入電網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)和光伏發(fā)電設(shè)備按電《三相交流系統(tǒng)短路電流計(jì)算第1部分：電流計(jì)算》GB/T中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)源局2019年6月4日以第4號(hào)公告批準(zhǔn)發(fā)布。3.注意與行業(yè)其他相關(guān)規(guī)程相適應(yīng)，符合國家有關(guān)法規(guī)和 4.1一般規(guī)定 4.2發(fā)電機(jī) 4.3變壓器 4.4線路 4.5負(fù)荷 4.6無功設(shè)備 4.7直流 5.1計(jì)算目的 5.2計(jì)算方式 6調(diào)相調(diào)壓計(jì)算 6.1計(jì)算目的 6.2計(jì)算方式 6.3計(jì)算結(jié)果要求 7.1計(jì)算目的 7.2計(jì)算方式 8工頻過電壓及潛供電流計(jì)算 8.1計(jì)算目的 8.2計(jì)算方式 9短路電流計(jì)算 9.1計(jì)算目的 9.2計(jì)算方式 3.0.2本條對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)開展電氣計(jì)算的種類進(jìn)行了明定計(jì)算分析時(shí)，同步發(fā)電機(jī)應(yīng)采用考慮阻尼繞組的次暫態(tài)電勢(E?”、Ea”)變化的詳細(xì)模型。建議隱極發(fā)電機(jī)(汽輪發(fā)電機(jī))采用5階～6階次暫態(tài)電勢變化模型，凸極發(fā)電機(jī)(水輪發(fā)電機(jī))采用52勵(lì)磁系統(tǒng)種類很多。美國電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《大中型水輪發(fā)電機(jī)靜止整流勵(lì)磁系統(tǒng)技術(shù)條件》3同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。機(jī)械功率可通過控制水電場采用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要有3種機(jī)型，即恒速恒頻的籠型異步發(fā)電機(jī)(SCAG)、變速恒頻的雙饋異步發(fā)電機(jī)(DFAG)和直驅(qū)式的風(fēng)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型與仿真的精度要求及所研究的對(duì)象(穩(wěn)態(tài)T6451、《750kV和1000kV級(jí)油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要數(shù)整理對(duì)比如表1所示。等級(jí)(kV)空載損耗/容量(%)空載損耗/負(fù)載損耗(%)空載電流考慮非標(biāo)準(zhǔn)變比的變壓器π型等值電路如圖1所示。(1/k—1)/Ze,式中變壓器參數(shù)Ym為勵(lì)磁導(dǎo)納(可忽略)、g為勵(lì)磁支4.3.2變壓器的零序電抗與鐵芯構(gòu)造、繞組連接方式有關(guān)。當(dāng)變壓器繞組接成三角形或中性點(diǎn)不接地的星形時(shí)，從三角形或中性點(diǎn)(1)繞組連接具有三角形接線的變壓器零序阻抗。此類變壓器零序阻抗見表2。序號(hào)接線接線符號(hào)接線圖三個(gè)單相、三相五柱、殼式1d2續(xù)表2序號(hào)接線接線符號(hào)接線圖三個(gè)單相、三相五柱、殼式34序號(hào)接線符號(hào)12續(xù)表3序號(hào)接線符號(hào)3序號(hào)接線符號(hào)三相三柱123串入接地電抗的3倍。對(duì)于自耦變壓器，接地電抗對(duì)各側(cè)等值分中性點(diǎn)接入小電抗后變壓器三側(cè)歸算至一次側(cè)的零序電抗；X?、X?、X?——中性點(diǎn)直接接地時(shí)變壓器三側(cè)歸算至一次側(cè)的零序電抗；Xn——中性點(diǎn)小電抗；K12——變壓器一、二次側(cè)的變比。4.4.1本條規(guī)定了線路模型的要求。根據(jù)線路單位長度的等值可以得出電力線路的參數(shù)。線路的π型等值電路見圖2。R——線路等值電阻；架空輸電線路的電導(dǎo)主要與線路電暈損耗有關(guān)。220kV~1219規(guī)定：從故障發(fā)生到斷路器切除故障期間，MOV按要求動(dòng)(1)綜合靜態(tài)負(fù)荷模型。恒阻抗負(fù)荷功率直接與電壓幅值的80%～90%),它的特性就很難維持，因此在許多負(fù)荷模型中都自抗(Z)、恒定電流(I)、恒定功率(P)負(fù)荷組成，因此通常被稱為(2)機(jī)電暫態(tài)電動(dòng)機(jī)負(fù)荷模型。在計(jì)及感應(yīng)電動(dòng)機(jī)機(jī)械暫態(tài)流輸電系統(tǒng)能夠正常換相情況下的工頻基波電氣特性。在目前廣泛應(yīng)用的機(jī)電暫態(tài)仿真分析工具中通常應(yīng)用準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型。近年來，已經(jīng)研究并開發(fā)出一種機(jī)電暫態(tài)和電磁暫態(tài)混合仿流電網(wǎng)部分仍采用機(jī)電暫態(tài)仿真?；旌戏抡婵梢砸欢ǔ潭壬蠌浹a(bǔ)4.7.3有研究表明，逆變側(cè)交流系統(tǒng)三相短輸送功率較大以致直流系統(tǒng)貢獻(xiàn)的短路電流在整體短路電流中的占比超出短路電流計(jì)算的允許誤差，則不能忽略常規(guī)直流系統(tǒng)對(duì)短路電流的貢獻(xiàn)，且常規(guī)直流系統(tǒng)貢獻(xiàn)短路電流只影響短路電流5.1.1本條規(guī)定了潮流計(jì)算的目的。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是根據(jù)算可以檢驗(yàn)所提出的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案能否滿足各種運(yùn)行方式的要(2)選擇風(fēng)電場群、光伏發(fā)電站群通過500kV(或750kV)電5.3.1本條規(guī)定了潮流計(jì)算結(jié)果中對(duì)網(wǎng)絡(luò)功率分布的要求。N一1靜態(tài)安全的要求為正常運(yùn)行方式下的電力系統(tǒng)中任一原件5.3.2本條規(guī)定了潮流計(jì)算結(jié)果中對(duì)母線電壓的要求。根據(jù)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償及調(diào)壓設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》DL/T(1)最高運(yùn)行電壓不應(yīng)超過系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的1.1倍(750kV母線最高運(yùn)行電壓不超過800kV),最低運(yùn)行電壓不應(yīng)影響電力系統(tǒng)功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、廠用電的正常使用及下一級(jí)電壓的的0～+10%(750kV母線最高運(yùn)行電壓不超過800kV);事故運(yùn)行方式時(shí)，電壓允許偏差為系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的一5%～+10%(750kV母6調(diào)相調(diào)壓計(jì)算以保證系統(tǒng)各中樞點(diǎn)的電壓在正常和事故后均能滿足規(guī)定的(2)現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償及調(diào)壓設(shè)計(jì)技術(shù)導(dǎo)則》DL/T5554—2019第3.0.3條規(guī)定，電力系統(tǒng)應(yīng)有事故無功一回線路或一臺(tái)主變或一臺(tái)最大容量無功補(bǔ)償設(shè)備或一臺(tái)最大容量發(fā)電機(jī)(包括發(fā)電機(jī)失磁)或失去一極最大規(guī)模直流時(shí)，保6.2.4直流換流站在大負(fù)荷方式下其晶閘管電路及換流變壓器6.3.2本條主要說明所有滿足電壓規(guī)定要求的調(diào)相調(diào)壓計(jì)算結(jié)壓并聯(lián)電抗器的總?cè)萘坎灰说陀诰€路充電功率的90%。高、低壓并聯(lián)電抗器的容量分配應(yīng)按系統(tǒng)的條件和各自的特點(diǎn)全面研究0.95,在低谷負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不應(yīng)高于0.95,不應(yīng)低于0.92。(1)直接接入330kV及以上電網(wǎng)處于送端的發(fā)電機(jī)功率因(2)直流輸電系統(tǒng)的送端發(fā)電機(jī)功率因數(shù)，可在0.85～0.9發(fā)電機(jī)吸收無功電力的能力：(1)新裝機(jī)組至少應(yīng)具備在有功功率為額定值時(shí)相能力達(dá)到0.95。(2)對(duì)已投入運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，應(yīng)根據(jù)吸收無功電力能力試驗(yàn)結(jié)7.2.1不建議選取實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)概率極低或較為極端的系統(tǒng)7.2.2本條規(guī)定了穩(wěn)定計(jì)算故障形式的選取。主要依據(jù)現(xiàn)行行實(shí)際電網(wǎng)已建成投運(yùn)的直流輸電工程最高電壓等級(jí)達(dá)到800kV,輸電容量達(dá)到10000MW,正在設(shè)計(jì)建設(shè)的直流輸電工程電壓等級(jí)達(dá)到1100kV,輸電容量達(dá)到12000MW。隨著電壓等級(jí)單元發(fā)展至兩個(gè)12脈動(dòng)換流單元串聯(lián)。直流單極故障引起的電極2次及以上再啟動(dòng)成功等故障形式。7.2.4穩(wěn)定計(jì)算采取的故障切除時(shí)間應(yīng)與繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和電力科學(xué)研究院對(duì)我國1990—2003年全國220kV及以上系統(tǒng)線本條第1款～第3款規(guī)定的故障切除時(shí)間與現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)7.2.5據(jù)了解，安全自動(dòng)裝置聯(lián)切機(jī)時(shí)間為0.15s,遙切機(jī)時(shí)間擬切電廠機(jī)組經(jīng)由一級(jí)以上中間線路與故障線路相聯(lián)系)。從故切機(jī)時(shí)間之和。因此結(jié)合本標(biāo)準(zhǔn)第7.2.4條線路故障切除時(shí)間和為0.32s;330kV聯(lián)切機(jī)時(shí)間為0.25s,遙切機(jī)時(shí)間為0.3s;500kV及以上電壓聯(lián)切機(jī)時(shí)間為0.24s,遙切機(jī)時(shí)間為0.3s。穩(wěn)定計(jì)算的滅弧時(shí)間及弧道去游離時(shí)間。當(dāng)重合閘時(shí)間整定為0.4s~7.2.7本條規(guī)定了采用時(shí)域仿真的暫態(tài)穩(wěn)定和大擾動(dòng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間一般為5s～6s,計(jì)算暫穩(wěn)極限時(shí)可適當(dāng)增目前國內(nèi)電力系統(tǒng)區(qū)間低頻振蕩頻率大多在0.1Hz～0.7Hz左目前國內(nèi)電力系統(tǒng)計(jì)算軟件大多采用中國電科院引進(jìn)開發(fā)的足不低于10%的要求。8.2.1考慮本條提出的非正常運(yùn)行方式出現(xiàn)二重及以上的概率8.2.4有研究表明，330kV及以上電壓等級(jí)輸電線路不換位時(shí)8.2.5線路工頻過電壓最高值一般出現(xiàn)在受端發(fā)生接地故障的受端線路側(cè)。潛供電流故障點(diǎn)在線路中點(diǎn)時(shí)，感性分量為零，僅有容性分量；故障點(diǎn)在線路兩端時(shí)，由于感性分量與容性分量的疊加，在首末端故障時(shí)的潛供電流最大。故規(guī)定故障地點(diǎn)選取線路兩側(cè)變電站或電廠出口處。8.3計(jì)算結(jié)果要求8.3.1本條規(guī)定的工頻過電壓水平是指工頻暫態(tài)過電壓水平，按原《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》SDJ161—1985的條文說明，主要是以當(dāng)時(shí)國產(chǎn)磁吹避雷器的滅弧電壓確定的。若采用氧化鋅避雷器，則工頻過電壓限制水平可適當(dāng)提高，線路一側(cè)發(fā)生單相接地三相斷開的線路側(cè)工頻暫態(tài)過電壓水平可不超過系統(tǒng)最高相電壓的1.5倍。據(jù)了解，目前國內(nèi)電廠、變電站中避雷器均采用氧化鋅避雷器，因此工頻過電壓計(jì)算中，對(duì)某些出現(xiàn)概率較小的運(yùn)行方式下線路側(cè)超過1.4倍但未超1.5倍的情況，可適當(dāng)放寬要求。國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》DL/T620、《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50064、《電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T5429中均規(guī)定了工頻過電壓水平限值。前兩者規(guī)定不宜超過母線側(cè)1.3p.u.、線路側(cè)1.4p.u.,后者規(guī)定不應(yīng)超過母線側(cè)1.3p.u.、線路側(cè)1.4p.u.,從標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、便于執(zhí)行考慮，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定按不宜超過此限值要求。8.3.2、8.3.3具有高壓并聯(lián)電抗器補(bǔ)償?shù)某邏壕€路，在空載情況出現(xiàn)非全相斷開時(shí)的簡化等值電路可用圖3表示，圖3(a)、(b)分別表示單相及兩相斷開的情況。單相電抗器當(dāng)中性點(diǎn)直接接地時(shí)，x1。即為電抗器電抗xp,xL?2為無限大；當(dāng)中性點(diǎn)經(jīng)小電抗xn接地時(shí)，如圖3虛線所示，增加了等值相間電抗xL?2。XL?2及xlo可用下式求得：(相間回路)0.5xc12(a)單相斷開故障相U(零序回路)(相間回路)(相間回路)Xci2UE(零序回路)故障相(b)兩相斷開注：xc?2為線路相間容抗，xL?2為電抗器等值相間xLo為電抗器等值零序電抗。從圖3可知，在電抗器中性點(diǎn)直接接地情況下，當(dāng)零序回路中電抗器的電抗xLo與線路的容抗xco組合后呈感性，且其值等于線路相間容抗xci?時(shí)，則出現(xiàn)諧振現(xiàn)象，故障相電壓U就可能很高。計(jì)算得知，當(dāng)并聯(lián)補(bǔ)償度K?為90%～100%時(shí)，是單相斷開的諧振區(qū)；當(dāng)KL為80%～90%時(shí)，是兩相斷開的諧振區(qū)。電抗器中性點(diǎn)經(jīng)小電抗x。接地后，分析圖3可知，當(dāng)|x?|=|xci?|時(shí)，故障相電壓就趨近于零，消除了諧振問題。根據(jù)上述相間全補(bǔ)償原理，即可求得小電抗x。值。由xL12=Xc?2:因(xcn為線路正序容抗)其中，常規(guī)線路K≈9,緊湊型線路K≈5。因此采用線路高壓并聯(lián)電抗器及選擇中性點(diǎn)小電抗時(shí)，均應(yīng)驗(yàn)算工頻諧振過電壓。8.3.4系統(tǒng)穩(wěn)定需要的單相自動(dòng)重合閘無電流間隙時(shí)間對(duì)潛供電弧的自滅時(shí)間有一定要求。當(dāng)系統(tǒng)要求的潛供電弧自滅時(shí)間小于潛供電弧可能的自滅時(shí)間時(shí)，需采取措施限制潛供電流，否則可不采取限制措施。潛供電弧可能的自滅時(shí)間與潛供電流的大小、恢復(fù)電壓的大小、風(fēng)速及風(fēng)向有關(guān)，潛供電流的大小又與線路長度、潮流大小及故障地點(diǎn)等有關(guān)。在線路長度確定的情況下，影響潛供電弧可能的自滅時(shí)間的各種因素都是隨機(jī)的，故限制潛供電流的效果是提高單相自動(dòng)重合閘的成功率，而不是保證100%的絕對(duì)成功。有研究提出仿真計(jì)算潛供電弧自滅時(shí)間的方法，但尚未應(yīng)用于實(shí)際工程。目前工程實(shí)際采取的潛供電流限制值，主要依據(jù)我國開展過的現(xiàn)場試驗(yàn)和試驗(yàn)室模擬試驗(yàn)的測量值統(tǒng)計(jì)結(jié)果。我國在1958—1974年、1991—1994年和2006—2008年分別針對(duì)330kV及以下、500kV(可延展至750kV)和1000kV電力系統(tǒng)開展過3次較大規(guī)模的試驗(yàn)研究，3批試驗(yàn)次數(shù)合計(jì)7000次以上，試驗(yàn)結(jié)果互有補(bǔ)充。本條給出的潛供電流允許值建議主要依據(jù)這3批次試驗(yàn)給出的結(jié)論。為便于工作參考，摘錄有關(guān)資料結(jié)論如下：(1)《關(guān)于超高壓線路上潛供電弧持續(xù)現(xiàn)象的研究》(水電部武漢高壓研究所，1975年)對(duì)1958—1974年相關(guān)工作及試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析后認(rèn)為：1)當(dāng)風(fēng)速為1.5m/s～2.6m/s,未經(jīng)電抗補(bǔ)償?shù)臐摴╇娏骷捌淇赡艿淖詼鐣r(shí)間(90%概率值)如下：2)在風(fēng)速為1.5m/s～2.5m/s下的具有補(bǔ)償電抗的潛供電弧自滅時(shí)間可參考為(以下時(shí)間均取試驗(yàn)結(jié)果算術(shù)平均值的一倍):3)當(dāng)采用補(bǔ)償小阻抗時(shí)，只要能將電流補(bǔ)償至12A以下，一般地滅弧時(shí)間不致超過約0.10s～0.15s。4)為適應(yīng)超高壓系統(tǒng)在0.4s～0.5s內(nèi)單相快速重合閘的需要，可將潛供電流補(bǔ)償至12A以下為宜，10A以下更為可靠。5)對(duì)確定重合閘時(shí)間整定值而言，系統(tǒng)的短路持續(xù)時(shí)間可取為0.06s上下，分閘電阻的切除時(shí)間可取為0.02s上下，滅弧時(shí)間可取為不大于0.20s,弧道恢復(fù)至可承受系統(tǒng)電壓而不致再擊穿的時(shí)間(弧道去游離時(shí)間)可取為不大于0.06s,裕度0.10s。(2)《電力系統(tǒng)潛供電弧自滅特性的模擬研究》(電力部電力科學(xué)研究院高壓開關(guān)研究所，1996年)對(duì)1991—1994年相關(guān)工作及試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析后給出了適用于220kV～1150kV電壓等級(jí)線路的推薦值：1)確定潛供電弧的風(fēng)速范圍為1.5m/s～2.5m/s。2)確定潛供電弧自滅時(shí)間的恢復(fù)電壓梯度(工頻有效值):無補(bǔ)償電抗時(shí)：10kV/m(一般情況),16.8kV/m(特殊情況);有補(bǔ)償電抗時(shí)：8kV/m(一般情況),13.5kV/m(特殊情況)。3)潛供電弧能快速自滅的電流限值：無補(bǔ)償電抗時(shí)：12A(恢復(fù)電壓梯度限定10kV/m);有補(bǔ)償電抗時(shí)：10A、20A、30A;快速自滅時(shí)間分級(jí)：0.15s以內(nèi)；0.25s以內(nèi)。4)系統(tǒng)短路電流持續(xù)時(shí)間0.10s以下。5)潛供電弧熄滅后的弧道介質(zhì)恢復(fù)時(shí)間為0.04s以上，一般可選為0.10s。6)為潛供電弧滅弧后的無電流間隙所留的裕度：0.10s。7)各電流下的潛供電弧自滅時(shí)間推薦值(概率保證值90%):無補(bǔ)償，恢復(fù)電壓梯度為10kV/m時(shí)：無補(bǔ)償，恢復(fù)電壓梯度為16.8kV/m時(shí)：80A,1.20s～2.00s以上。有補(bǔ)償，電壓梯度為8kV/m～15kV/m時(shí)：(3)《1000kV特高壓輸電線路潛供電弧試驗(yàn)研究》(中國電力科學(xué)研究院，2011年)對(duì)1000kV試驗(yàn)室模擬試驗(yàn)結(jié)果及前面兩35A及以下時(shí)，潛供電流均能在0.2s左右快速自滅，潛供電流40A時(shí)潛供電弧自滅時(shí)間增大到0.7s左右。梯度在15kV/m～25kV/m時(shí)，潛供電弧自滅時(shí)間為0.644s~5)提出潛供電弧滅弧時(shí)間(90%概率值)及單相重合閘的重合恢復(fù)電壓梯度(kV/m)有效值(A)自滅時(shí)間(90%概率值)(s)單相重合閘推薦時(shí)間(s)續(xù)表4恢復(fù)電壓梯度(kV/m)有效值(A)自滅時(shí)間(90%概率值)(s)單相重合閘推薦時(shí)間(s)2s不滅建議不采用恢復(fù)電壓梯度電流范圍自滅推薦值(s)備注閘推薦時(shí)間(s)正常0.2s左右0.2s左右恢復(fù)電壓梯度電流范圍自滅推薦值(s)備注閘推薦時(shí)間(s)正常風(fēng)速低于1m/s時(shí)出現(xiàn)2s木滅2s不滅不采用風(fēng)速為1.5m/s時(shí)出現(xiàn)2s不滅不采用不滅過補(bǔ)償工程設(shè)計(jì)中系統(tǒng)一般要求按單相快速重合閘時(shí)間來限制潛供電流。綜合上述3批次試驗(yàn)結(jié)論，考慮一定裕度，認(rèn)為從系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)刻起，考慮短路故障持續(xù)時(shí)間0.1s,潛供電流滅弧時(shí)間0.1s~0.2s,弧道去游離時(shí)間(絕緣恢復(fù)時(shí)間)0.1s,另加裕度0.1s,則單相重合閘時(shí)間可整定為0.4s～0.5s快速重合。對(duì)應(yīng)的潛供電流允許值建如單相自動(dòng)重合閘時(shí)間允許適當(dāng)延長，則潛供電弧在不采取措施的情況下也能自行熄滅。根據(jù)1974年國際大電網(wǎng)會(huì)議資料(Single-phaseauto-relosinginEHVsystems),單相重合閘無電流間隙時(shí)間t(單位s)和潛供電流I(單位A)的關(guān)系可用下式表示：t≈0.25×(0.1I+1)。其中，無電流間隙時(shí)間等于潛供電弧自滅時(shí)間加上弧道去游離時(shí)間。工程設(shè)計(jì)可依此公式初步估算滿足單相重合閘時(shí)間要求的潛供電流上限值。此外，依據(jù)上述3批次試驗(yàn)結(jié)論，對(duì)于無補(bǔ)償線路，電壓梯度為10kV/m,潛供電流不超過3