分析特高压线路地线布置方式对地线电能损耗及潜供电流的影响

怀天娇

摘   要：由于导线电磁祸介的作用，线路当中的平衡换位以及三项负荷的对称性存在一定的问题，依照架空线路和地线之间的形成感应电流，回路在地线当中会产生一定的电能损耗，在地线的设置方式上感应电流的电能损耗差异较大，并且在架空地线的设置形式上对整个供电电流也会产生不良的影响。基于此，本文重点针对高压线路地线设置形式对电能损耗及潜供电流的具体影响进行了深入性的分析和研究。

关键词：特高压  架空地线  感应电压  感应电流  电能损

中图分类号：TM75                                  文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）10（a）-0040-02

架设架空地线是高压和超高压输电线路的基础防雷措施，通过该架设方法可以有效预防雷电直接击穿输电线路，并且还可以对导线形成良好的屏蔽性作用，有效降低导线内部的感应电压，并且为降低室内电路的感应电压大小起到了良好的防护性作用，在电力线路的正下方来架设接地线。随着电力系统内部的管理工作水平的不断提升，对整个线路的管理工作实现了远程操控，在远程操控系统的功能不断完善，地线资源的综合化应用概念被人们所重视，其中重点涵盖了地线高频载波通道、光纤复合架空地线、数字光纤通道以及地线融冰等相关功能。

1  特高压线路地线布置方式对地线电能损耗因素分析

1.1 地线的感应电量

架空地线和输电线路相互之间存在着一定的电磁藕合以及静电祸合的作用，在正常的工作过程当中三相导电当中的负荷电流并不是完全平等，同时接地线之间的导线距离也有着明显的差异，因此在接地线当中会存在两种电量及电磁感应分量和静电感应分量。在这两种电量的作用下，如果接地塔直接进行接地那么通过两根接地线可以和大地之间形成一个闭合的回路，同时还可以在两根地线之间形成相应的环流。除此之外，在每一根接地线当中又可以将其分为大地回路形成相应的感应电流以及感应回路，两种电流的产生使得整个输电线路当中的附加电能损耗量上涨，如果将接地线路当中的绝缘线形成相应的回路，将会直接造成整个输电线路的电能损耗量明显上涨。

1.2 架空地线静电感应电流的主要影响因素

架空地线静电感应电流主要是通过线路和接地线之间的祸合电容所造成，因此对于其中比较常见的三种接地线的悬挂形式方面，地线的感应量主要是通过电磁感应分量来进行控制，而电磁感应电流是造成线路当中电能损耗的直接原因。由此可以看出，地线电磁感应电流和输电线路之间的负荷电流和整个线路的架设长度有着直接的关联。特高压输电线路的输送功率相对较大，通常情况下可以达到500kV，线路的整体电流负荷有着明显的提升，并且在实际的工作过程中，由于线路的实际工作电压相对较大，接地线之间所产生的电磁或和作用相对较长并且由于线路的长度较长，因此在这些特性上会直接造成整个电压线路的总电能损耗量上涨。

地线在整个架空线路当中起到了线路保护的作用，不容易受到自然雷电的袭击，同时又有效增加了整个电能的损耗量，比如750kV的线路负载电流为1kA的情况下，在避雷线当中的通过电流大约为85A，1km长度的避雷线所产生的有功功率损耗大约为4.65kW/h，如果线路的整体长度为1000km，那么在每一年的电能损耗量上大约为4×10 kW/h。针对特高电压输入线路来讲，在实际的电能输送工作当中，线路针对架空线路的感应电流越大那么所产生的实际电流损耗量也就越大，架空线路除了防雷功能以外，同时还具有降低工频过电压降低输电线路潜供电流等相关功能。

2  架空地线感应电量及对潜供电流的影响

当接地线路当中产生单向接地故障的情况下，故障两侧的断路器会直接断开，非故障连接电源会继续保持正常稳定的工作和运行，非故障工作电压和电路内部的负载电流相互之间所产生的互电容和互感效应比较明显。因此，为了有效解决这一故障问题需要切除产生故障静电感应的接地线路，从而有效保证产生故障的线路段可以继续保持一定的接地电流，该电流也被称之为潜供电流。潜供电流电流和电弧熄火灭弧电压的幅值之间存在一定的关联，是潜供电流电弧熄灭时间的直接决定性因素，潜供电弧的熄灭时间直接决定了单向重合的时间以及整个线路的功率大小。如果潜供电流通过静电感应和电磁感应双方面因素所构成，通过非故障负载电流在互感器内部所产生的故障优势，相比于接地线电影来讲更加明显，在该部分电流当中通过潜供电流的分量和纵向电流故障点来提供出前重电流的横向分量。在静电感应的分量当中所占有的比例相对较大，接地线针对潜供电流的影响如图1所示。

从图1的分析可以看出静感应电流为c，c作为两个接地线故障祸合的电容大小，其中M为最大的电磁感应电势，c1为线路非故障，接地点的祸合电容M1， M2是兩个基地线的相对故障电感大小，其中线路最大的潜供电流为I m。

架空地线当中存在相应的感应电流以及感应电压，通过对故障的祸合电容以及电感的影响来进行判断，在接地线的悬挂形式上和不同的感应电压和感应电流值也存在较大的差异，因此在互感电容当中所产生的故障祸合一直存在一定的差异。因此，在潜供电流的静电分量当中占据主要的作用，因此在两根接地线当中分段均匀的方法，对整个前动电流的影响最明显，两根接地线均通过逐步衔接的方法对整个电路供电的效率影响最小，但是在输电线路的电压和电流上相比，接地线的感应电压的电流数值相对较小，因此在整个接地线的潜供电流的大小影响上并不是非常明显。

3  结语

从提高整个电力系统的稳定性和供电可靠性的角度上来讲，潜供电流越小那么电路供电的效果也就越稳定，通过潜供电流所产生的原理可以看出，要想有效消除潜供电流所需要的补偿电容，需要提高整个电流内部的互感器大小，以此来保证整个高压线接地线工作的有效性。

参考文献

[1] 赵志伟，戴朝波，袁敞.基于MMC的半波长交流输电潜供电流抑制措施研究[J].电测与仪表，2018，55（24）：106-113，127.

[2] 李旭涛.线路模型对同塔短线路潜供电流研究的影响[J].中国电力，2018，51（7）：1-6.

[3] 陈恺，林章岁，林晓敏.1000kV特高压输电线路不平衡度影响因素分析[J].电力与能源，2017，38（3）：219-222.