中山电网10kV线路合环转供电操作原则研究
10kV配电网络合环转供电操作的可行性分析及实际应用

10kV配电网络合环转供电操作的可行性分析及实际应用作者:邬溢生来源:《中国新技术新产品》2013年第20期摘要:10kV配电网直接面对用户,直接关系到用户的安全、可靠用电。
配电网在倒负荷或线路检修时,通过合、解环操作可以减少停电时间,提高供电可靠性,但因此引起的环流,对配电网的安全运行有很大的影响。
本文对10kV配电网合环转供电操作的可行性进行分析,并通过广州番禺供电局的配网转供电调度操作实例说明其可行性。
关键词: 10kV配电网;合环;转供电中图分类号:TM732 文献标识码:A1概述10kV配电网直接面对用户,直接关系到对用户的安全、可靠供电。
配电网一般采用闭环设计、开环运行的供电方式。
在倒负荷或线路检修时,通过合、解环操作可以减少停电时间,提高供电可靠性,但因此引起的环流,对配电网的安全运行有很大的影响。
2 10kV配电网合环转供电操作的可行性分析2.1环网的并解列环形网络常由同一电压等级的线路组成,也有的包括变压器,由不同电压等级的线路组成。
环网的并解列也称为合环、解环操作,除应符合线路和变压器本身操作的一般要求,还具有自身的特点,其中最主要的是争取预计操作中每一步骤的潮流分布,以及如何在操作中控制又不超过各元件允许范围。
合环操作必须满足下列条件:①相位一致。
在初次合环或进行可能引起相位变化的检修之后合环操作,必须先进行相位的测定。
②调整使其电压差(绝对值)至最小,最大允许电压差为20%,特殊情况下,环网并列最大电压差不应超过30%。
③系统环状并列时,应注意并列处两侧电压向量间的角度差,对整个环网内变压器结线角度必须为零。
对潮流分布产生的功率角,其允许数值应根据环网设备容量、继电保护等限制而定。
有条件时,操作前应检查相角差和电压差并估算合环潮流。
特殊情况下,为避免停电切换的损失负荷,如环路的内阻抗较大,须计算校验继电保护不会误动作及有关环路设备不过载,允许变压器的结线差30度进行并环操作。
10kV环网线路自动隔离故障转供电技术研究

10kV环网线路自动隔离故障转供电技术研究作者:马春刚来源:《科学与财富》2015年第20期摘要:在我国电力系统运行的过程中,其运行的质量和水平在不断的提高,尤其是在城市发展的过程中,电力系统的改进更加的明显,10kV环网线路自动隔离故障转供电技术也在电力系统中得到了十分广泛的应用,这项技术使得故障的定位和处理以及隔离转供电等都实现了自动化,同时也使得配电网络自身的供电质量得到了十分显著的提升。
本文主要分析了10kV环网线路自动隔离故障转供电技术,以供参考和借鉴。
关键词:环网线路;配电自动化;隔离故障当前我国的城市发展质量在不断的提升,城市中的人口数量也在不断的增加,所以在这样的情况下,人们对供电有了更高的需求,而在这种大形势当中,对电网的可靠性和供电的连续性等都提出了更加严苛的要求,在很多城市发展的过程中都开始应用10kV的环网接线,它可以有效的提高供电的质量和水平,同时也为供电企业的高质量高效率运行奠定了坚实的基础。
1 研究背景近年来我国经济高速发展,居民对电力的需求越来越高,这使得我市电力事业取得高速发展,配电网规模扩大,用户对供电质量及其可靠性提出了更高的要求,对于电源发生瞬时中断的情况也无法忍受。
目前,用户停电大部分原因都是由配电网引起的,而中压配电网多采用馈线自动化技术实现自动隔离故障,这说明了传统的管理手段和配电技术已经不适应新的形势。
馈线自动化是配电自动化系统的基础。
目前讨论的馈线自动化主要是指中压馈线自动化,在我国尤其是指10kV馈线。
原有的技术主要靠主站来对故障进行定位、隔离和供电恢复,尽管大大缩短了解决故障的时间,但依旧达不到人们的标准,自动隔离故障需要更快速。
10kV 环网线路的研发是目前供电系统的重点,配电网快速自愈技术可以及时发现隐患,在故障出现后进行处理,减少或避免故障对用户造成不良影响。
2 环网供电2.1 环网供电的原则首先在环网供电的线路设计上,一定要保证其具有良好的互带性。
10kV配电网合环运行操作分析及合环辨识技术

10kV配电网合环运行操作分析及合环辨识技术摘要:为了保证供电可靠性和客户用电体验,10kV合环转负荷操作已逐步应用于10kV配电网转负荷中。
本文针对当前普遍采用的两种10kV配电网转负荷方式及其优劣进行探讨,对10kV配电网合环转负荷过程的风险点进行分析,对合环转负荷操作提出相应管控措施;对10kV配电网实际操作中可能造成的误合环及假合环提出了相应的合环辨识技术;介绍了已在惠州电网实际应用中的《智能调度运行辅助决策系统》。
关键词:10kV配电网;合环转负荷;操作风险;合环辨识基金项目:广东电网有限责任公司职工技术创新项目(基于实时图模数据的配电网环路在线检测功能开发编号:031300KK52210146)作者简介:卢东旭(1993- ),男,惠州供电局调控中心,工程师,从事电力调度工作。
徐大勇(1981- ),男,惠州供电局调控中心,高级工程师,从事电力调度工作。
引言随着社会和经济的快速发展,用户对供电可靠性的要求越加严苛,配电网作为电力系统中直接面向客户的能量分配环节,直接影响到用户的用电质量和用电体验。
当前配电网实际生产运行中,为了保证客户的供电可靠性,不停电转负荷策略已逐步在配电网生产运行中采用,配电网合环操作往往依赖于调度员的生产经验。
结合惠州电网实际,配电网大致可分为35kV和10kV配电网,而35kV配电网主要应用于偏远山区或者有特殊需求的工业用户,应用领域相对较小,因此本文所讨论的配电网均指10kV配电网。
本文将从10kV配电网转负荷方式优劣对比,合环转负荷存在的风险、合环潮流控制措施、合环辨识技术等方面进行探讨,并介绍当前已在惠州电网实际应用的10kV配电网合环辅助系统建设情况。
一、10kV配电网转负荷方式基于降低短路电流、保护配合等因素的考虑,配电网一般采取闭环建设、开环运行的原则,实际运行中10kV配电网馈线是挂接在35kV、110kV及220kV主变的10kV母线上运行,各馈线之间采用断开的联络开关进行联络,形成辐射运行结构。
基于10KV配电系统合解环操作技术探讨

基于10KV配电系统合解环操作技术探讨摘要:为了提高对用户的供电可靠性,需要减少设备的检修次数、停电次数和停电的持续时间,在不影响配电系统运行安全的前提下,可以进行合解环操作。
如果合解环操作不当,可能导致事故发生,甚至造成不可挽回的损失。
对10 kV 配电系统合解环操作的组织措施和技术措施进行分析,并探讨合解环操作中的一些注意事项。
关键词:10 kV;配电系统;调度;合解环1 合解环操作的组织措施10 kV 配电系统合解环操作的组织措施包括确定合解环线路、处理合解环线路结构变化后的事宜等。
合解环线路的确定需要由线路的运行单位和相关部门提出建议,并由生产管理部门对设备状况、配电网结构和配电网系统近期、远期的规划进行综合考虑,并将详细资料(包括合解环主线路的长度、规格、位置、开关资料等)交给调度部门,由调度部门对配电网进行继保核算和相应的潮流计算。
如果线路运行单位提出的合解环线路方案符合条件,就汇总一份申请报告,上报有关上级部门,由主管领导批准后,就能立即拟线路备案。
如果合解环的主线路发生变动,应暂时停止相关操作,并进行核相试验,并将试验结果和相关资料交给调度部门,由调度部门重新进行继保配置和潮流计算。
如果变动后的线路方案符合要求,那么需要提出申请,并经过审核,由相关主管领导批准后继续合解环操作;如果主线的变动不是很大,在确定相位后,就能直接申请继续合解环操作。
合解环线路方案主要包括合解环线路与相关上级电网系统参数的计算参数、合解环线路的合环方式图、计算原始数据和计算结果、合解环操作允许的运行方式、事故预想、继电保护配合要求和高压核相试验结果等。
相关部门应该加强对合解环线路中相关设备、开关等的巡视工作,如果在巡视过程中发现设备存在缺陷,应及时采取措施消除缺陷。
2 合解环操作的技术措施10 kV 配电系统合解环操作的技术措施主要包括以下几方面的内容:①在操作合解环前,需要对合解环的操作线路、运行方式进行理论计算,对线路的负荷情况、电容投切等进行模拟演算。
10千伏配电网合环操作-3页精选文档

10千伏配电网合环操作现代化配电网的发展,多数配电网采取的是双电源供电模式,若能够实现不停电进行负荷倒换,可以提高电力系统运行的可靠性。
基于此,加强对10kV配电网合环操作的研究,有着必要性作用。
对于10kV配电线路合环操作后,所造成的负荷电流转移问题,若网络条件允许,则可以将合环线路上同电压等级变电站的输电线路实现联络,接着进行合环操作,以减少对线路的影响。
1 合环操作基本原则10kV配电网开展倒负荷时,或者检修输变电线路时,为了确保电力系统与电网运行的安全性与可靠性,因此要进行合环操作。
但在实际操作的过程中,出现合环操作失误,则会造成设备损坏,甚至会引发安全事故,对此需要加强合环操作的过程研究。
合环操作是否成功,重点在于控制合环电流,若能够将其控制在合理范围内,则能够确保合环操作成功。
当合环电流超出设备输送限额时,则不可以开展合环操作。
合环电流的计算,可以利用l=(U1-U2)/Z,公式中的U1指的是合?h操作前母线的电压值;U2指的是配电网母线电压值;Z指的是合环线路的阻抗。
2 合环电流计算方法2.1 合环稳态电流计算为了确保10kV配电网合环操作时,需要控制合环电流。
合环线路上的电流,主要包括合环稳态电流与冲击电流。
合环稳态电流计算,常用以下方法:1)叠加法。
利用此方法进行稳态电流计算较为普遍,将合环后支路潮流,作为2部分来分别计算,包括合环前支路潮流以及合环点两侧的环流。
先进行合环前合环点两侧的电压差计算,接着计算环网总阻抗,再分别计算线路开环下循环电流以及负荷电流,完成计算后,将二者叠加。
2)潮流直接算法。
基于线路实际情况,结合已知条件,利用支路电流法与牛拉法等,进行合环后电流,并且要判断能够达到合环条件[1]。
2.2 冲击电流计算在以往的研究中,对于冲击电流计算,基本是以环网用戴维南定理为基础,利用电源和环网阻抗组成简单回路,接着构建微分方程,计算响应,获得冲击电流。
冲击电流和线路合环点两侧的电压差与合环时间等,有着直接的关系,对此在进行计算时,要充分的考虑以确保计算的准确性。
210290269_四回10kV_线路双环网合环运行的供电方式分析

工业技术
四回10kV线路双环网合环运行的
供电方式分析
彭镇华 (南方电网广东中山供电局,广东 中山 528400)
摘 要 :该文介绍了一种四回10kV 线路双环网合环运行的供电运行方式,该运行方式以速断型智能分布式馈线
自动化环网组为基础,通过配电终端之间的相互通信和馈线保护配合,无须站内动作便可实现故障定位及非故障
段的复电。当线路发生单一故障时,通过环网组合环的运行实现非故障段用户的不失压。在线路发生多点故障时,
通过智能分布式自身动作逻辑可以实现非故障段的快速复电。
关键词 :智能分布式 ;双环网合环运行 ;快速复电
中图分类号 :TM 732
文献标志码 :A
0 引言
近年来,配电网的环网组广泛应用了电压时间型或智能 分布式等馈线自动化,这些馈线自动化环网组通过“拉手” 开关开环运行,无论是否需要站内二次重合闸来判断故障范 围 [1],对非故障段线路来说,从故障发生到故障定位隔离均 需要经历较长时间失压。为此,对电压波动率及电能质量要 求较高的高新科技企业来说,这些馈线自动化供电方式并不 适用。该文提出一种四回 10kV 线路双环网合环运行的供电 运行方式,通过速动型智能分布式馈线自动化双环网合环运 行,当配电网发生单一故障时,非故障段线路可以不失压, 当电网发生多点故障时,非故障段线路可以秒级快速复电。
1.1 总体设计
该方案主要针对对供电可靠性要求高的 A 类地区,该地 区为以电缆为主的小电阻接地系统,采用合环模式下速动型 智能分布式馈线自动化建设,速断型智能分布式应用于配电 线路分段开关、联络开关为断路器的线路上,配电终端通过 高速通信网络,与同一供电环路内相邻分布式配电终端实现 信息交互,当配电线路发生故障时,在变电站出口断路器保 护动作前可以恢复快速故障定位、故障隔离和非故障区域的 供电。
合环操作论文:中山市配电网合环决策系统开发与应用

合环操作论文:中山市配电网合环决策系统开发与应用【中文摘要】我国当前经济飞速发展,同时也给供电可靠性提出了更高的要求。
国家建设部门和供电企业也开始重视编制和实施城市电网发展和改造规划,并投入了大量资金和人力,城市电网建设取得了很大发展。
但由于配电网络及供电情况的复杂性,一般采用不同的供电方案以满足供电要求,以力求达到技术经济的合理性。
在配电网进行检修工作或者是事故情况下需要将用户负荷进行合环转供电以提高供电可靠性,以减少用电客户的损失。
这将涉及到合环操作。
由于合环操作时对系统将会产生稳态电流及冲击电流,如果电流过大有可能会影响到系统的安全。
通过对配电网络实施安全的配电网合环操作,适当地选择供电路径,才能保证对用户供电的可靠性和灵活性,提高配电网运行的经济性,从而提高供电企业的经济效益和社会效益。
合环操作是电力系统运行操作中必不可少的环节,也是实现配电系统自动化的基础。
配电网合环辅助决策系统可以快速、高效地分析合环潮流、短路电流及其引起的冲击,并结合配电网络电气设备数据库资料检验设备可能出现的异常,为配电网合环操作提供可靠依据。
从而大大提高了决策的科学性,在保证系统安全的前提下提高了工作效率。
本文通过调查中山地区负荷结构、电网运行方式,简化合环操作模型,提出采用计算合环潮流的整体方法,分析了合环后网络短路电流计算的通用计算方法,在此基础上进行电气设备校验。
与中山电力系统现行使用的SCADA系统进行实时通讯,设计出了合环决策系统,并详细介绍了该系统的功能及使用方法。
【英文摘要】With the rapid development of economy, a higher demand for the power supply reliability is required. Both national construction departments and power companies has paid more attention to the preparation and implementation of the plan for urban power system development and transformation, and a lot of money and human resources are invested into it. As a result, urban power grid construction has made great progress. Due to the complexities of the power distribution network and the power supply situation, different power supply schemes are used to meet different requirements for power supply generally, in order to achieve the technical and economic rationality. Under maintenance or accident cases of the distribution network, loads are switched by the loop closing operation to improve power supply reliability and reduce the load losses. As the loop closing operation will generate steady-state current and impulse current, that if the current is too large may has a bad effect on power system security. To conduct a safe loop closing operation and choose an appropriate power supply path in the distribution network can help to ensure the reliability and flexibility of power supply, and improve the economy of the distribution network, thereby enhancing the economic andsocial benefits of power supply enterprises.Loop closing operation is an essential part in the power system operation as well as the basis for achieving distribution system automation. A decision-making support system for loop closing operation can analyze rapidly and efficiently the power flow, short-circuit current and the resulting impacts. Combined with the electrical equipment database of distribution network, the system can be used to test electrical equipments for possible faulty and to provide reliable information for the loop closing operation, which help to make the decisions more scientific and improve the efficiency under the security condition of power system.This paper proposes an overall approach for distribution network power flow calculation based on a simplified model after a survey of the load structure and the power system operation mode in zhongshan city. A general method for network short-circuit current calculation after the loop closing operation is researched. Electrical equipments are tested based on this method. Through real-time communication with the exiting SCADA system, a decision-making support system for loop closing operation is designed and the functions and method for use of the system are described in detail in this paper.【关键词】合环操作短路电流合环决策系统【英文关键词】Closed loop operation Short circuit current Closed loop system【目录】中山市配电网合环决策系统开发与应用摘要5-6ABSTRACT6第一章绪论9-19 1.1 问题的提出9-13 1.1.1 城市电网结构9-11 1.1.2 城市配电网正常运行方式11 1.1.3 不停电倒闸操作11-12 1.1.4 合环操作存在主要技术问题12-13 1.2 研究现状13-18 1.2.1 问题的提出13-15 1.2.2 安全合环需要考虑的因素15 1.2.3 国内外研究现状15-17 1.2.4 存在的问题17-18 1.2.5 发展方向18 1.3 本文主要工作18-19第二章中山市配电网合环辅助决策系统设计19-27 2.1 中山市电网运行现状分析19-21 2.1.1 自动化系统发展状况19-20 2.1.2 供电可靠性20 2.1.3 负荷潮流分布状况20-21 2.2 10KV 配电网21-23 2.2.1 中山市配电网设备状况21-22 2.2.2 中山市配电环网建设22-23 2.2.3 配电网新技术推广23 2.3 配电网合环辅助决策支持系统总体设计23-26 2.3.1 系统结构23-24 2.3.2 系统功能构成24-26 2.4 本章小结26-27第三章中山市配电网合环辅助分析系统27-74 3.1 中山市配电网合环分类27-33 3.1.1 配电网合环潮流分析及基本合环操作27-28 3.1.2 合环分析的分类28-33 3.2 配电网合环分析数据库33-39 3.2.1 数据库内容和数据结构33-36 3.2.2 合环分析数据库开发环境36-39 3.3 配电网合环辅助决策系统软件39-73 3.3.1 软件简介39-40 3.3.2 软件功能与特点40-41 3.3.3 控件及其使用41-50 3.3.4 数据录入部分设计50-55 3.3.5 操作说明55-73 3.4 本章小结73-74第四章合环分析系统关键技术74-82 4.1 系统实时数据部分分析及处理74-80 4.1.1 合环分析基本算法简介74 4.1.2 中山市主网可视化数据简介74-77 4.1.3 合环分析基本计算77-80 4.2 配电网部分数据输入输出80-81 4.2.1 数据录入部分设计80 4.2.2 图形化结果输出部分设计80-81 4.3 本章小结81-82结论82-83参考文献83-86攻读硕士学位期间取得的研究成果86-87致谢87-88附表88。
配网10千伏线路合环研究

配网10千伏线路合环研究摘要:在城区配电网安排计划倒方式操作或分段开关之间线路停电检修时,对配网合环等值网络进行分析,明确影响10 kV配网合环调电的影响因素,结合电网运行的实际情况进行合理性分析,进行合环倒负荷操作。
快速判断合环调电可行性的影响因素,从而拟定10 kV配电线路合环调电的可行性速判方法,可以在很大程度上减少用户的停电时间,满足用户用电需求。
基于此,本文进行配电网合环分析研究。
关键词:配电网;合环调电;影响因素;优化策略;速判方法随着电网建设规模的扩大,为提高其供电服务水平,提高合环转供电率,配网系统需要进行深入优化与改造。
其中客户平均停电次数作为提高供电可靠性的指标之一,其中10 kV 配电网的检修、故障及隐患处理等与电网供电可靠性指标息息相关。
因此,通过加大对变电站检查力度,积极进行线路抢修,正常调电的次数可通过配网线路的合环调电来减少。
进而控制故障发生率,提高配网合环转供电率,保护配网供电安全。
1.10kV配网线路合环调电影响因素配电网合环是指两条配电线路分别由两个变电站的低压侧母线所带,馈线之间设置有联络开关和刀闸。
正常运行方式时,两个变电站的低压母线各自带对应的配电线路,联络开关为断开状态,当其中某条馈线整条或部分线路有停电工作时,先关合上联络处开关和刀闸,再开断出线开关或分段开关,由另一馈线带上该线路整条或部分线路的用电负荷。
影响因素有以下几点:1.1配电网网架结构不合理10kV配网合环转供电率低下主要源自配网结构与线路布设等问题,中压10kV 配电网运行管理中,分支较多,设备复杂,用户用电负荷分散,部分配网单辐射线路数量超出了规定范围,一些线路联络点较少,甚至没有联络点,无法获取各节点负荷,同时单辐射线数量也超多等,都成为影响转供电的几大不良因素。
1.2谐波危害影响配网系统中转供电点的定位、设置等都关系到配网系统的运行,还有大量用户电子设备,还有铁路电气化负荷,造成配电网潮流中出现大量的三相电压不平衡、谐波源等污染源;其次分支线路通常较细,截面小,无法承担巨大的转供电负荷的冲击;同时供电点设计于前端支线,这样就不能照顾到后端负荷,从而使得前端支线暂停运行,无法高效供电,这样就增加了故障停电面积,从而影响转供电率。
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中山电网10kV线路合环转供电操作原则研究中山供电局欧昌岑摘要:10kV线路合环转供电可提高供电的延续性,但由于线路的负荷、合环开关两侧存在电压差、相角差及等原因,合环时产生的环流容易导致操作失败。
本文在仿真软件计算的基础上,结合实际的操作经验,总结出中山电网10kV线路合环转供电的操作原则,对降低合环操作的电网风险和提高供电可靠性具有重要意义。
关键词:配网;合环操作;合环电流;冲击电流The research of operating principles to switch the power supply in a closed loop of 10-kV lines of Zhongshan gridAbstract:Switching the power supply in a closed loop of 10-kV lines can improve the electrical continuity. However, the operation may fail due to the ring current arising in the closed loop, as a result of the difference of voltages and phases between the two sides of the closed-loop switches and loads. Based on the calculation of simulating software and operating experience in reality, this paper summarizes the operating principles of switching the power supply in a closed loop of 10-kV lines in Zhongshan Power Grid, which plays an important role in reducing the closed-loop operating risk and improving the power reliability.Keywords: distribution network, closed-loop operation, closed-loop current, surge current0 引言随着国民经济的发展,配电网一般采用闭环设计,开环运行的供电方式,不同片区间的10kV线路合环操作普遍采用“先断后通”方式,操作过程中需短时停电,降低了供电连续性。
若采用合环转电方式,合环时的电网潮流分布受系统运行影响较大,目前调度人员进行合环转电操作时,只能依靠以往经验,没有系统的操作原则,调度人员难把握,存在操作风险。
一般进行合环操作时,受电网运行方式和电网参数影响,将可能出现因合环潮流过大而引起设备过载,继电保护误动,电磁环网引起事故扩大等风险,影响电网安全。
1 国内外现状国外对配网合环转供电研究较早,理论也较成熟,在配网规划、建设也按配网合环转供电要求来规划、建设。
因此在实际运行中,配网合环转供电操作较顺利,整个配网供电可靠性很高。
早在 1998 年,英国的中压配电网供电可靠性已达 99.988%,美国达99.984%,法国达 99.991%,日本东京电力公司达 99.999%。
我国原有电力设施建设落后,但近几十年各级电网建设都取得了长足的进步。
配网合环转供电研究也在近十年如火如荼地开展,部分地区供电局已逐步实施了 10kV 合环转供电,但仍没有明确的配网合环操作原则。
随着配网规划、建设的发展,及进一步提高供电可靠性的要求,制定并明确10kV线路合环转供电操作原则日益迫切。
2 合环操作存在主要技术问题合环操作过程会造成网络结构的改变,在回路中形成电气环网和复杂的电磁环网,导致无法控制的网络环流;同时操作过程可能由于状态的差异而造成安全上的严重后果。
总体上来说,下几个方面:(1)造成非同期合闸。
高压电网的110kV与环网有关的开关一般都设有同期合闸装置,而配电网内所有10 kV开关,包括主变压器、配电站和用户环网的10kV开关,都不设同期合闸装置。
当110kV线路处于双电源供电且开环运行时,10kV开关的操作需要考虑到非同期合闸问题。
如果是单电源供电,则不存在非同期合闸的问题。
(2)相序、相位差导致操作失败。
相序、相位一致是同一个电源的两路出线或环网之间的合环的必要条件。
不经相序相位检验进行合环操作,会给系统带来严重的冲击。
所以,所有10 kV开关的开环点,都必须经过“相序、相位”的检查,即保证开环点两侧电源的各相正确对应,并且参与合环变压器的连接组别保持一致。
这种检查只需在新施工完成的回路或变动过接线的回路进行,对相序、相位正确的开环点进行合环操作,不需要再进行相序、相位检查。
(3)设备过负荷。
配电线路合环改变了原有的网络拓扑结构,形成电气环网和复杂的电磁环网,导致循环潮流出现。
电气环网合环后潮流分布主要取决于供电网络分流系数,即供电路径的阻抗比;对于电磁环网,影响合环循环功率的三个主要因素是:合环点电压相量差和环路总阻抗。
潮流重新分布后的循环功率很难控制,可能大大超过环路电气设备的安全电流,从而危及设备安全。
(4)冲击电流导致保护跳闸。
当合环前后回路电流变化较大时,合环回路会出现电磁暂态过程,形成较大的合环冲击电流,即使合环后稳态电流能躲过过流保护的整定值,但瞬时合环冲击电流仍有可能引起电流速断保护的动作,导致合环失败,甚至直接威胁合闸操作过程的安全性。
(5)继电保护非正确动作。
配电网合环以后,由于网络结构和运行状态的改变,短路电流分布会有较大的变化,特别是短路阻抗的减少可能导致某些短路电流的急剧增大,而另外一些回路可能变化不大。
为保证短路保护在合环后的正确动作,校验在配电网合环后发生短路后保护的动作情况,并提出保护定值的调整意见。
(6)短路电流冲击电气设备。
在配电网合环以后,由于短路阻抗的变化,最直接的结果是导致在分支线发生短路时,短路电流的水平远超过正常设计水平。
在这种情况下发生短路,可能引起设备损坏或开关的爆炸,危及操作者的安全。
3 合环操作的相关规定根据《广东电网电力系统调度规程》的有关规定:合环操作必须相位相同,应保证合环后各环节潮流的变化不超过继电保护、系统稳定和设备容量等方面的限额。
合环前应将合环点两端电压幅值差调整至最小, 220 kV系统一般允许在20% ,最大不超过30%,负荷相角差一般不超过30度, 500 kV系统一般不超过10% ,最大不超过20% ,负荷相角差不超过20度。
核相工作是中山局10kV线路形成环网的必备条件,目前中山局在运的10kV环网相位正确率为100%。
上述规程没有明确10kV系统合环允许的电压差及相角差,而且对于配网10kV 系统,合环点(包括变电站内的10kV馈线开关、线路上负荷开关) 单侧或两侧没有安装TV、TA,规程上允许同期合环的电压差、相角差无法实时直观获得。
而且10kV合环的开关没有安装同期合闸保护检测,在不考虑合环后电流增大可能引起过流保护动作的情况下,电压差、相角差不影响10kV开关成功合环。
但合环开关两侧的电压差、相角差会产生环流,环流与线路上的负荷电流叠加后所产生的暂态冲击电流及稳态电流有可能造成10kV过流I段或II段动作而导致变电站的10kV馈线开关跳闸。
另一方面,因合环操作的时间较短,继电保护非正确动作及短路电流冲击电气设备的事故发生概率较低,电网公司应优先考虑供电可靠性,允许合环转供电工作的开展。
因此,10kV线路合环转供电成功的关键在于合环后的冲击电流及稳态电流值是否能躲过变电站10kV馈线过流I段及过流II段的定值。
4 合环操作原则分析按目前中山电网继保整定原则,以CT为600/1的10kV馈线开关为例,合环瞬间如冲击电流达到2160A时,将会造成10kV馈线过流I段动作跳闸;稳态电流如达到780A,持续时间超过0.5s,过流II段将会动作跳闸。
按目前中山电网10kV过流I段最小动作定值2160A整定及取可靠系数1.3倍考虑,中山局明确10kV线路合环后的冲击电流须不得超过1600A。
按目前中山电网10kV过流II段最小动作定值780A整定及取可靠系数1.3倍考虑,合环后的稳态电流实测值不得大于660A。
同时根据《广东电网公司 12kV 交流金属封闭开关设备和控制设备选型标准》文件要求10kV开关柜合环运行开关电流不得大于630A,中山局明确合环后的稳态电流实测值不得大于630A。
也就是说,实际操作时暂态冲击电流及稳态电流数值如果满足上述条件可确保10kV线路合环成功。
5 利用合环辅助决策支持系统对合环操作仿真在明确了10kV线路合环的原则后,下一步的关键在于需对合环工作进行风险预控。
为此,中山局与南瑞科技在配网自动化系统(OPEN3200)上开发了配电网合环辅助决策支持系统。
通过实时读取网络和状态数据,识别网络环路状态,分析当前合环操作的安全性,,对合环后产生的冲击电流及稳态电流进行预判,严格按照“先计算,再合环”方法,若具备合环条件时,10kV环网线路转供电可采用不停电的方式进行。
鉴于目前该模块的误差,结合中山局开展配网合环课题研究以来的理论计算值与实测值的经验,中山局明确了10kV线路允许合环的稳态电流理论计算值不得大于450A,暂态冲击电流理论计算值不得大于1400A。
6 实践校验中山局自2010年开展10kV线路合环转供电课题研究,根据上述合环原则,共开展1200次合环转电工作,成功1200次,失败0次,列表1为几种典型网络接线下的计算数据与实测数据对比:表1:根据表1数据,中山局总结10kV线路合环转供电规律如下:(1)涉及合环线路如属于同一220kV网络注1(如图1),理论计算稳态电流值均小于450A,冲击电流均小于1600A,实测电流均小于630A,合环操作全部成功。
(2)涉及合环线路如属于不同500kV电源(如图2),理论计算稳态电流值超过450A,实测电流将会超过630A,有可能造成10kV馈线开关保护动作跳闸,不建议进行合环操作。
(3)涉及合环线路如属于同一500kV电源,不同220kV网络(如图3), 理论计算稳态电流值有可能大于450A,也有可能小于450A。
应严格执行“先计算,再合环”规定,只允许合环稳态电流理论计算小于450A的线路进行合环。
图1合环线路属于同一220kV网络图2 合环线路属于不同500kV电源图3 合环线路属于同一500kV电源,不同220kV网络7 结束语10kV线路合环转供电操作原则有效指导了中山供电局配网合环工作,减少了停电次数,提高了供电的延续性,不仅给居民带来了生活上的方便, 也使工厂企业避免了因停电中断而带来的或多或少的经济损失, 更重要的也使我们的供电企业得到了实际的经济收益和社会效益, 自2010年开始共进行合环转供电1200条次,每条次线路合环减少停电时间15分钟、每条线路平均负荷3MW计算,这些合环直接产生的电量就是9万千瓦时。