半波长交流输电线路三相短路谐振点研究

半波长交流输电线路三相短路时刻的工频故障特性对线路绝缘、过电压抑制和暂态稳定具有重要影响。通过仿真现象提出研究问题,建立半波长单点送出系统三相短路的电路模型,理论推导短路时刻电流和最严重故障位置的计算公式,理论分析系统产生谐振的机理,研究严重故障点与系统开机台数、线路结构、电压等级的变化规律,研究短路时线路沿线电压的分布和过电压情况,并通过仿真验证理论分析结果。研究结果表明,长于1000km线路在部分长度区间发生短路时刻电流、功率可能激增,引发系统谐振,线路沿线出现严重过电压,需要采取必要的抑制措施;对于线路长度超过1000km的线路,严重故障点除应考虑首端、末端外,还应考虑离首端和末端距离为l=(π-t)/β处。对于常规长度的线路(线路长度小于1000km),不论是1000kV、750kV、500kV,线路沿线发生三相短路,系统不会产生工频谐振现象。线路发生三相短路后沿线电压最大值位于距短路点四分之一波长处;严重故障点位置与送端系统开机台数、接入系统强弱、线路结构、电压等级有关。