变电站内输电线路三相电流不平衡导线相序排列调整方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 103795075 A(43)申请公布日 2014.05.14

(21)申请号 201410022007.3(22)申请日 2014.01.18

(71)申请人国家电网公司

地址100031 北京市西城区西长安街86号申请人国网山西省电力公司电力科学研究

院

国网山西省电力公司太原供电公司(72)发明人唐震 张军六 朱良肄 马振国

张悦 武春雷 李瑞 刘新元郑惠萍 姚以沛 黄宗泽 石继勇张慧兵 张岚 吕巍 武中张友富 张来福 张健 刘永鑫王欣伟 芦山 信可嘉(74)专利代理机构山西科贝律师事务所 14106(54)发明名称

变电站内输电线路三相电流不平衡导线相序排列调整方法(57)摘要

本发明公开了一种变电站内输电线路三相电流不平衡导线相序排列调整方法，解决了由于现有输电线路的三相电流不平衡度加剧，导致变电站的母线和输电线路零序保护的误动作频繁发生的问题。本发明首先是根据变电站全站所有输电

建立线路使用塔型及相序排列和实际线路长度，

所连接的各回路输电线路的不平衡电流仿真计算模型，然后，计算出变电站全站每条输电线路的正、负、零序电流以及零序、负序电流不平衡度。通过改变输电线路导线的相序排列，使该回路输电线路的零序和负序电流不平衡度控制在5%以下，直到计算出变电站所有输电线路的零、负序电流不平衡度均小于5%为止。为变电站全站所有输电线路的导线相序的最佳排列提供了一种简单实用的调整方法。

权利要求书1页 说明书3页权利要求书1页 说明书3页

代理人陈奇(51)Int.Cl.

H02J 3/26(2006.01)

CN 103795075 ACN 103795075 A

权 利 要 求 书

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1. 一种变电站内输电线路三相电流不平衡导线相序排列调整方法，包括以下步骤：第一步、将变电站全站所连接的N回路输电线路进行排序，将第一回路输电线路的电流用下标I表示，将第二回路输电线路的电流用下标II表示，以此类推，变电站全站的第N回路输电线路的电流用下标N表示；

第二步、针对变电站全站所连接的各回路输电线路的实际线路长度、所使用的塔型和输电线路的相序排列，分别建立各自回路输电线路的不平衡电流仿真计算模型；

第三步、根据第二步所建立的第一回路输电线路的不平衡电流仿真计算模型，利用电磁暂态计算法，计算出第一回路输电线路的正序电流、负序电流、零序电流

；

第四步、利用以下公式计算出第一回路输电线路的零序电流不平衡度和第一回路输电线路的负序电流不平衡度：

；

；

和第一回路输电线路的负序

第五步、如果第一回路输电线路的零序电流不平衡度电流不平衡度

有一项超过5%，则改变第一回路输电线路的相序排列，重复上述第二步

和第一回路输

到第四步的步骤，若新计算出的第一回路输电线路的零序电流不平衡度电线路的负序电流不平衡度

仍有一项超过5%，再改变第一回路输电线路的相序排列，

均小于5%为止，此时的第一回路输电

重复上述第二步到第四步的步骤，直到计算出的第一回路输电线路的零序电流不平衡度

和第一回路输电线路的负序电流不平衡度

线路的相序排列为调整到位的；第六步、依次对第二回路输电线路到第N回路输电线路重复第二步到第五步的步骤，将第二回路输电线路的相序排列到第N回路输电线路的相序排列均调整到位。

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CN 103795075 A

说 明 书

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变电站内输电线路三相电流不平衡导线相序排列调整方法

技术领域

本发明涉及一种变电站内输电线路三相电流不平衡的导线相序排列的调整方法，

适用于对变电站多回输电线路的输电导线进行合理的相序排列，使变电站全站电流的不平衡度降到最小。

[0001]

背景技术

随着用电负荷的快速增长，电网中出现大量的短距离的单回输电线路和同塔双回

输电线路，这些短距离的输电线路普遍采用不换位架设的方式，使三相电流不平衡度加剧，导致变电站的母线和输电线路零序保护的误动作频繁发生，影响到了电网的安全运行。纠其原因：一是按照输电线路的设计要求，在输电线路全线小于100公里时不进行换位，这些不进行换位的短（或超短）线路增加太多；二是多条单回和同塔双回不换位架设线路相继投入运行的影响；这两个原因直接造成部分输电线路电气参数不对称，进而导致三相电流不平衡度增大。

[0002]

发明内容

本发明提供了一种变电站内输电线路三相电流不平衡导线相序排列调整方法，解

决了由于现有输电线路的三相电流不平衡度加剧，导致变电站的母线保护和输电线路零序保护的误动作频繁发生的技术问题。

[0004] 本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

一种变电站内输电线路三相电流不平衡导线相序排列调整方法，包括以下步骤：第一步、将变电站全站所连接的N回路输电线路进行排序，将第一回路输电线路的电流用下标I表示，将第二回路输电线路的电流用下标II表示，以此类推，变电站全站的第N回路输电线路的电流用下标N表示；

第二步、针对变电站全站所连接的各回路输电线路的实际线路长度、所使用的塔型和输电线路的相序排列，分别建立各自回路输电线路的不平衡电流仿真计算模型；

第三步、根据第二步所建立的第一回路输电线路的不平衡电流仿真计算模型，利用电

[0003]

磁暂态计算法，计算出第一回路输电线路的正序电流、负序电流、零序电流；

第四步、利用以下公式计算出第一回路输电线路的零序电流不平衡度和第一回路输电线路的负序电流不平衡度：

；

；

和第一回路输电线路的负序

第五步、如果第一回路输电线路的零序电流不平衡度电流不平衡度

有一项超过5%，则改变第一回路输电线路的相序排列，重复上述第二步

和第一回路输

到第四步的步骤，若新计算出的第一回路输电线路的零序电流不平衡度

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CN 103795075 A

说 明 书

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电线路的负序电流不平衡度仍有一项超过5%，再改变第一回路输电线路的相序排列，

重复上述第二步到第四步的步骤，直到计算出的第一回路输电线路的零序电流不平衡度

和第一回路输电线路的负序电流不平衡度

均小于5%为止，此时的第一回路输电

线路的相序排列为调整到位的；

第六步、依次对第二回路输电线路到第N回路输电线路重复第二步到第五步的步骤，将第二回路输电线路的相序排列到第N回路输电线路的相序排列均调整到位。

本发明解决了现有的变电站全站由于单回输电线路和双回输电线路由于导线相

序排列不合理导致的输电系统三相电流不平衡，为变电站全站所有输电线路的导线相序的最佳排列提供了一种简单实用的调整方法，克服了变电站的母线保护和输电线路零序保护的误动作，保障了电网的安全运行。

[0005]

具体实施方式

[0006] 下面对本发明进行详细说明：

一种变电站内输电线路三相电流不平衡导线相序排列调整方法，包括以下步骤：第一步、将变电站全站所连接的N回路输电线路进行排序，将第一回路输电线路的电流用下标I表示，将第二回路输电线路的电流用下标II表示，以此类推，变电站全站的第N回路输电线路的电流用下标N表示；

第二步、针对变电站全站所连接的各回路输电线路的实际线路长度、所使用的塔型和输电线路的相序排列，分别建立各自回路输电线路的不平衡电流仿真计算模型；

第三步、根据第二步所建立的第一回路输电线路的不平衡电流仿真计算模型，利用电磁暂态计算法，计算出第一回路输电线路的正序电流

、负序电流

、零序电流

；

第四步、利用以下公式计算出第一回路输电线路的零序电流不平衡度和第一回路输电线路的负序电流不平衡度：

；

；

和第一回路输电线路的负序

第五步、如果第一回路输电线路的零序电流不平衡度电流不平衡度

有一项超过5%，则改变第一回路输电线路的相序排列，重复上述第二步

和第一回路输

到第四步的步骤，若新计算出的第一回路输电线路的零序电流不平衡度电线路的负序电流不平衡度

仍有一项超过5%，再改变第一回路输电线路的相序排列，

重复上述第二步到第四步的步骤，直到计算出的第一回路输电线路的零序电流不平衡度

和第一回路输电线路的负序电流不平衡度

均小于5%为止，此时的第一回路输电

线路的相序排列为调整到位的；第六步、依次对第二回路输电线路到第N回路输电线路重复第二步到第五步的步骤，将第二回路输电线路的相序排列到第N回路输电线路的相序排列均调整到位。

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CN 103795075 A[0007]

说 明 书

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本发明首先是根据变电站全站所有输电线路使用塔型及相序排列和实际线路长

度，建立所连接的各回路输电线路的不平衡电流仿真计算模型，然后，计算出变电站全站每条输电线路的正、负、零序电流以及零序、负序电流不平衡度。由于同塔双回输电线路导线相序排列有36种、单回输电线路相序排列有6种，通过改变输电线路导线的相序排列，使该回路输电线路的零序和负序电流不平衡度控制在5%以下。不断重复上述计算方法，直到计算出变电站所有输电线路的零、负序电流不平衡度均小于5%为止，这样就确定了全站所有输电线路的导电线路相序排列为最佳相序排列。[0008] 电流不平衡度的计算方法，是利用了电磁暂态计算法，每条输电线路的正、负、零序电流计算方法如下：

……

；

其中：为矢量运算因子；

零序电流不平衡度计算公式为：

零序电流不平衡度=（零序电流/正序电流）×100%；负序电流不平衡度计算公式为：

负序电流不平衡度=（负序电流/正序电流）×100%。

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