1研究過程及主要結(jié)論

1.1設(shè)計(jì)階段的研究結(jié)論

1994年，當(dāng)惠汕輸電工程進(jìn)入初步設(shè)計(jì)階段時(shí)，廣東省電力設(shè)計(jì)研究院(下簡稱“設(shè)計(jì)院”)與原電力部電力科學(xué)研究院(下簡稱“電科院”)共同開展對(duì)該工程內(nèi)過電壓的計(jì)算研究。該工程踏勘的線路長293km，研究的關(guān)鍵問題是：在線路兩側(cè)出線斷路器取消合閘電阻的條件下，如何采取措施把統(tǒng)計(jì)操作過電壓和線路閃絡(luò)率限制在規(guī)程和規(guī)定的范圍內(nèi)，確保輸變電設(shè)備的安全。由于惠汕線是國內(nèi)當(dāng)前不裝合閘電阻的最長線路，且需要在線路中間裝設(shè)一組線路型氧化鋅避雷器(屬國內(nèi)首創(chuàng))，因此，本工程的內(nèi)過電壓研究比短線路復(fù)雜得多。

如果采用常規(guī)的計(jì)算模型，即線路參數(shù)是固定不變的，則統(tǒng)計(jì)操作過電壓和線路閃絡(luò)率均超過規(guī)程的規(guī)定值，因此本研究采用復(fù)雜的J.MAITI模型。這個(gè)模型按桿塔的實(shí)際尺寸、對(duì)地平均距離以及土壤電阻率來進(jìn)行計(jì)算，并考慮線路參數(shù)隨頻率的變化而改變，即顧及線路的高頻特性。這個(gè)精確模型計(jì)算所需時(shí)間較長，每種運(yùn)行方式需要十幾分鐘(常規(guī)模型幾秒鐘即可計(jì)算一種方式)。精確模型的計(jì)算結(jié)果較之常規(guī)模型可降低統(tǒng)計(jì)操作過電壓10%左右，也相應(yīng)降低線路閃絡(luò)率，也就是說，采用精確模型在運(yùn)行上減少10%的裕度。計(jì)算結(jié)果見電科院和設(shè)計(jì)院于1994年11月編制的《惠州—汕頭500kV輸電系統(tǒng)內(nèi)過電壓及絕緣配合研究》，該研究的主要結(jié)論為：

a)惠汕線兩側(cè)需各裝1臺(tái)120Mvar高壓并聯(lián)電抗器(以下簡稱“高抗”)，中性點(diǎn)小電抗均取值750Ω。

b)惠汕線地線材料采用GJ-70型鋼絞線是可行的。

c)在線路不采用快速三相重合閘條件下，惠汕線出線斷路器可以取消并聯(lián)合閘電阻。由于取消合閘電阻后線路閃絡(luò)率仍較高，因此，必須在線路揭陽側(cè)加裝一組444kV氧化鋅避雷器(MOA)。在三組444kVMOA投運(yùn)后，合空線過電壓與線路閃絡(luò)率均能滿足要求(兩組母線420kVMOA在合空線時(shí)也投入運(yùn)行)。

d)在操作過電壓下，MOA的最大能耗為允許值的23%;在故障操作過電壓下，MOA的最大能耗為允許值的19.6%。因此，把MOA作為操作過電壓的主保護(hù)，MOA仍有較大的裕度。

e)合汕頭空載變壓器時(shí)，應(yīng)投入該主變低壓側(cè)一組低壓電抗器(45Mvar)，以防止主變發(fā)生諧振過電壓。

1.2投產(chǎn)前的補(bǔ)充研究

500kV惠汕輸變電工程于1997年12月18日投產(chǎn)。投產(chǎn)前設(shè)備測試時(shí)發(fā)現(xiàn)汕頭側(cè)高壓并聯(lián)電抗器鐵心接地，該高抗必須返回廠家修理，不能與工程同時(shí)投產(chǎn)。汕頭側(cè)高抗對(duì)惠汕工程安全投產(chǎn)和運(yùn)行調(diào)度有較大影響，且惠汕線實(shí)際長度為268km(不是1994年在圖紙上選線的293km)，因此，500kV惠汕輸變電工程啟動(dòng)委員會(huì)要求對(duì)該工程內(nèi)過電壓進(jìn)行補(bǔ)充研究。

1997年12月上旬，有關(guān)人員對(duì)線路的參數(shù)進(jìn)行實(shí)測，啟動(dòng)委員會(huì)又要求按實(shí)測參數(shù)再進(jìn)行一次過電壓研究，以確保啟動(dòng)的安全。這次研究，我們將母線型避雷器、線路型避雷器、線路中間的避雷器的實(shí)際伏安特性，線路的實(shí)際長度，汕頭側(cè)高抗無法同步投產(chǎn)等實(shí)際因素都考慮了進(jìn)去，采用實(shí)測參數(shù)進(jìn)行研究，并采用實(shí)際桿塔尺寸按高頻特性得出的線路參數(shù)進(jìn)行研究。

這兩次補(bǔ)充研究的主要結(jié)論是：

a)在汕頭側(cè)高抗退出運(yùn)行時(shí)，要延長單相重合閘的重合間隔時(shí)間，建議取1.5s(0s發(fā)生單相故障，0.1s線路兩側(cè)單相開關(guān)跳開，1.5兩側(cè)單相開關(guān)重合);若線路上有兩臺(tái)高抗運(yùn)行時(shí)，時(shí)間間隔可取為1s。

b)在汕頭側(cè)合空線時(shí)，合閘前汕頭站500kV母線電壓不宜超過530kV，在系統(tǒng)條件允許的情況下，可以進(jìn)一步降低合閘前母線電壓水平。

c)汕頭側(cè)出線斷路器至惠汕線第一基桿塔之間的相間最小凈距離應(yīng)大于4.4m(在不刮風(fēng)條件下其正常距離為7～8m，開關(guān)操作時(shí)如遇刮風(fēng)，應(yīng)注意這一距離)。

d)合汕頭空載變壓器時(shí)，合閘前變壓器低壓側(cè)至少要投入一組低壓電抗器，如合閘前汕頭站母線電壓超過535kV，宜投入兩組或三組低抗，如果汕頭站母線電壓超過550kV，或空載變壓器低壓側(cè)接有電容器時(shí)，不宜進(jìn)行合空變操作，避免主變發(fā)生諧振。

e)應(yīng)投入過電壓保護(hù)裝置，保護(hù)整定時(shí)間取0.5s，工頻過電壓倍數(shù)取1.4p.u.。

f)運(yùn)行時(shí)除按上述要求外，還要參照電科院與設(shè)計(jì)院1994年11月編制的《惠州—汕頭500kV輸電系統(tǒng)內(nèi)過電壓及絕緣配合研究》、1997年11月編制的《惠州—汕頭500kV輸電系統(tǒng)內(nèi)過電壓及絕緣配合補(bǔ)充研究之二》等研究報(bào)告的其他要求。