电力线路架空地线分流电流的计算

电力线路架空地线分流电流的计算

刘虎

（国网大同供电公司037008）

摘要：伴随着城市化的进程中，大型能源基地与能源消耗中心的距离越来越远，这对能源的传送造成了一定的影响，从另一个层次上看，也降低了传输的安全性和稳定性。新常态的背景下，电力网络呈现了复杂性和多样性的状态，当面对短路的状态时，电力线路中的电流和电压计算难度不断增强，实际生活中电力网络非常复杂和庞大，在探究的过程汇总，想要计算出对应的结果，应该构建一个模型，并在此基础上进行实现分流电流的计算，以节点为变量，构建各个阶段的节点电压方程，最终根据不同架空地线的线路故障进行分流的探析。

关键词：电力；路架空地；分流电流

1.计算方法

1.1计算模型

变电站接地电网设计过程中，需要充分的分析电站对母线发生短路接地电力的探究，按照需求进行进一步分析，计算电力线路故障流过架空地线的电流。模型的构建需要相对精确，这样才能提升准确率和科学性。在创设的同时，也可以在保护高压下，电流通过的数字进行构建不同的模式方法。运行系统模型计算需要充分的分析实际功率以及实际的铜鼓电流。电力线路的参数属于分布类型，利用计算方法进行分段，每根导体都有自阻抗，导体间存在电耦合，在每一个末端导体和导体间存在连接阻抗，每个半导体对地接抗阻。相关人员在设计模型进行导电划分的同时，需要针对其他的设施进行电力系统的流通构建。如果在没有导电体的运行阻碍，就无法把足够的电流传递到家用的电气中。由此可见，到纤体在整个结构中需要利用科学合理的手段进行规划。在不同的模型构建和布置中需要按照不同的方式进行布局，并根据电压的大小进行设置导电体的强度，在模型的相结合中构建稳定的电流测算构建。

图（1）计算线路示意图

电力线路的两根架空地线一般情况下与杆塔处进行连接后在进行接地，这样电力线路在构建的过程中，需要按照实际情况进行精确的计算出结果。把各个节点的电压转变为方程求解的形式。在构建模型之后，面对比较简单的线路就可以利用相对较为简单的方法进行处理。但是针对于架空地线多处接地情况或者逐塔接地情况，电气参数分布不均匀，尤其是线路较多的情况下，各个线路都有着属于自身的线路，这样就会出现分路较多的情况，在求解的时候相对较为复杂。其中，双侧消去法就针对于较为复杂的运算方式进行构建的方法，并且还同时具备方程阶数低和运行熟读快的特点。因此，此种方式在给出了节点之后，存在的接阻抗是一种复杂的网络分析处理方式。

模型上，分析电路的高架线通过观测和研究，推动我国电力事业的稳定性发展，论证两者之间的关系，把握电流运行的具体情况，通过模型构建，实现整个电力企业的正常稳定运行。处理高压电路的分流上，可以对电力线路进行合理布局，针对不同数值进行不用规律的探究。针对于复杂地形的地区，可以清晰的了解到位置的重要部分，方式故障的发生，保证电力企业系统的可靠性。

1.2计算原理

单独的线路模型中，针对于节点的电流以质量进行节点电压形式转变为节点电压的方程是：YkVshun=Ik-Ik+1，其中，Yk是节点相关连接阻抗与分流阻抗构建的节点导纳。Vshun是为节点的电位；Ik和Ik+1是为节点两端的线路电流。最终公式为：Ik=UK+VKI0，UK=（1-ηkak+1）-1ηkrk+1，vk=（1-ηkak+1）-1δK（2）在短路点处理。利用KCL可以算出各种线路的首段电流，并在此基础上递推出公式，并分别算出各个线路上的电流。并在节点的基础上构建电压方程，判断流出接阻抗电流的能力。当阻抗为零的时候，已经出现故障线路电流，可以直接把电源设为电流源即可。面对复杂的求解方式，主要是针对多种样式的架空地线所设置的。

2.地线返回电流的求解

2.1变电站接地电阻变化中影响着地线分流

在计算电力线路在架空地线所产生的感应电压及其地线分流，可以采用变电站外侧等有效的电源和电压进行按照电力线路的实际情况进行构建模型，保证电力线路的电流计算，在电力线路和临近线路的电祸合及其磁藕合中，算出架空地线感应电流及其电压。

图（2）计算线路示意图

线路总长为10.5千米，采用LGJ300/40，相位不改变，电力线路在变电入口处，可以直接简单的进行短路，故障的接地电阻为0.5只，杆塔数量为三十五，间隔就是300千米，故障的电流就是8KV，这样就可以发现土地的电阻率为一百欧姆，换句话说，A/B/C是三相导线，D就是地线。

2.2地线类型变化中影响着地线分流

表（1）接地电阻对分流系数影响

有以上可以发现，变电站节点的电阻越大，那么分流系数就会不断的增大。改变电站节点电阻和地线类型、杆塔接地电阻的同时，可以根据实际情况进行分析地线分流的系数。党变电站电阻对地线分流的影响可以采用LGJ120/70，这个时候可以整理为二十五欧姆的杆塔地电阻。

2.3杆塔电阻影响着地线分流

表（2）杆塔接地电阻对分流系数的影响

以上可以发现，电阻越大小，互感系数就会越大，架空地线分流效果越好。降低杆塔接地电阻，在临近变电站的多级接地电阻时候，可以利用架空地线分流系数进行设计。

总结：随着电能各个行业的不断发展，电力网络呈现了复杂的状态和趋势，针对电力线路呈现的复杂性、多元化的状态，应在高压电力线路地线分流基础上进行电流的计算和分析，帮助相关人员梳理复杂的电网结构，及时发现线路中呈现的问题，为以后的问题解决奠定良好的基础。利用模型的手段进行计算，构建双侧消去法的求解的解决方案，呈现出架空地线分流系数值。保证处理人员的生命安全和设备安全，此种方式也促进了电力企业的拓展和完善。

参考文献：

[1]王明健.电力线路的常见故障及解决措施[J].低碳世界.2017（34）

[2]陈宜谦，朱民强.电力线路故障点快速分析查找[J].农村电工.2017（08）

[3]张维，刘承志，喻长江.浅析电力线路管理在新形势下基层电网改造中的应用[J].通讯世界.2017（15）

[4]李瑞杰，赵建文.浅谈高速公路建设所涉10千伏及以下电力线路迁改工作[J].科技风.2017（19）

[5]李忠慧.电力线路工程设计的路线选择方案分析[J].中国新技术新产品.2017（21）

[6]张维平.分析电力线路在线巡视监测及故障精确定位[J].通讯世界.2017（17）