混压部分同塔双回线跨电压故障短路计算
★中国电工技术学会出品★
致力于产业界与学术界融合创新的品牌会议
①浏览会议通知，请戳下面标题 ☟
☞会议通知︱2018第十二届中国电工装备创新与发展论坛暨第八届电工技术前沿问题学术论坛（第一轮）
②了解大会征文详情，请戳下面标题 ☟
☞两大技术论坛联合征文︱《电工技术学报》《电气技术》两刊携手打造学术盛宴
③参会注册，请长按识别下方二维码 ☟（先注册网站会员，然后提交报名信息）
郑涛 张嘉琴 吴丹 黄少锋 王小立
DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.170443
1
导语
对于混压同塔多回输电线路，根据电磁联系的强弱，可将其分为强电弱磁和弱电强磁两大类。根据架设方式的不同，又可分为完全同塔和部分同塔两大类。与单回线不同，由于其特殊的线路结构，跨电压故障时有发生。本文提出一种新的跨电压故障短路电流计算方法，适用于强电弱磁、弱电强磁、完全同塔及部分同塔系统。
2
研究背景所
现今，我国土地资源日趋紧张，对电能传输容量的需求也不断扩大，在这种趋势下，同塔多回输电线路得到了越来越广泛的应用。然而，由于混压同塔线路特殊的架设方式，除单回线故障外，同电压等级间跨线故障和不同电压级间跨线故障均有可能发生。跨电压故障波及范围广，危害大，严重威胁系统的安全稳定运行。
现有文献多针对同一电压等级内的故障进行研究。针对混压同塔多回线路的研究，主要集中于同一电压等级下的单回线故障或跨线故障，而对不同电压等级间的跨电压故障研究较少。已有的跨电压故障分析方法也多基于六序或十二序分量法，涉及一系列繁琐的解耦变换和高阶矩阵计算，并且存在较大的局限性。
3
论文所解决的问题及意义
目前尚未有完善的理论能够实现混压同塔多回输电线路的跨电压故障分析，本文以混压部分同塔双回线系统为例，提出一种基于复故障分析思想的跨电压故障短路电流计算方法。该方法通用性强，可进一步应用于混压同塔四回或多回输电线路跨电压故障的情况，对于强电弱磁、弱电强磁、完全同塔、部分同塔系统均适用。
图1 混压部分同塔双回线跨电压故障模型
本文研究内容为混压同塔多回输电线路中继电保护的配置和整定提供了理论依据，有利于同塔多回输电技术的推广和应用，具有重要的现实意义和工程应用价值。
4
本文基于复故障分析思想，提出一种适用于混压同塔多回输电线路的跨电压故障短路电流计算方法。首先，将跨电压故障等效为系统发生复故障，通过网络等效化简，可得各序等效二端口网络；其次，选定故障基准相，针对不同的跨电压故障情况，分析其边界条件，并分解为基准相的对称序分量；进一步，根据两系统特殊相与基准相的差异，利用两组移相变压器连接各序二端口网络，得到跨电压故障下的系统复合序网图，进而实现短路电流求解。
所提方法简单有效，物理意义明确，具有很强的通用性，对于强电弱磁、弱电强磁、完全同塔、部分同塔系统均适用。
图2 A-b-g故障复合序网图
图3 A-b故障复合序网图
5
结论
1）对于任意跨电压故障，首先确定故障类型，再求得正、负、零序二端口网络等效参数，即可选用本文所述的相应故障模型进行计算。
2）对于完全同塔线路，该方法同样适用，可视为一个特例。
3）对于无直接电气联系的混压同塔双回线系统发生跨电压故障，只需将计算过程中变压器阻抗设为无穷大。
4）该方法同样适用于分析中性点不同接地方式的混压同塔系统，且分析过程中唯一的区别在于零序等效网络。对于中性点不接地系统，零序电流只能由元件对地电容构成通路。
本文并未对不同电压等级线路参数进行简化假设，故所提方法可进一步应用于混压同塔四回或多回输电线路跨电压故障的情况。
郑涛, 张嘉琴, 吴丹, 黄少锋, 王小立. 混压部分同塔双回线跨电压故障短路计算[J]. 电工技术学报, 2018, 33(11): 2496-2507.
Zheng Tao, Zhang Jiaqin, Wu Dan, Huang Shaofeng, Wang Xiaoli. Cross-Voltage Short-Circuit Calculation of Mixed-Voltage Double-Circuit Lines Partly on the Same Tower[J]. Transactions of China Electrotechnical Society, 2018, 33(11): 2496-2507.
团队及作者简介