關(guān)于10 kV配電網(wǎng)線路合環(huán)轉(zhuǎn)電的影響因素

韓麗麗　梁可君

摘 要：10 kV配電網(wǎng)線路的合環(huán)轉(zhuǎn)電工作因其不中斷供電、提高供電可靠性的特性，日益受關(guān)注。但由于電壓差、相角差等各項因素的存在，合環(huán)轉(zhuǎn)電時產(chǎn)生的環(huán)路電流易造成操作的失敗。該文結(jié)合實際經(jīng)驗，梳理出了影響10kV配電網(wǎng)線路合環(huán)轉(zhuǎn)電成功與否的因素，對降低合環(huán)轉(zhuǎn)電引起的電網(wǎng)風(fēng)險有重大意義。

關(guān)鍵詞：合環(huán)轉(zhuǎn)電 影響因素 控制

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）07（c）-0018-02

配電網(wǎng)轉(zhuǎn)電操作一般采用“先斷后通”方式，操作過程中需短時停電，進而給人民生活帶來了諸多不便。供電企業(yè)自身也因停電減少售電量而造成經(jīng)濟損失。為了盡量減少用戶的停電時間，滿足日益增強的不中斷供電的需求，合環(huán)轉(zhuǎn)電方式必將成為電力系統(tǒng)操作中必不可少的環(huán)節(jié)。

若采用合環(huán)轉(zhuǎn)電方式即“先通后斷”方式，進行合環(huán)操作時，受電網(wǎng)運行方式和電網(wǎng)參數(shù)影響，可能導(dǎo)致合環(huán)潮流過大從而引起設(shè)備過載、繼電保護誤動、電磁環(huán)網(wǎng)引起事故擴大等風(fēng)險，影響電網(wǎng)安全。

1 影響合環(huán)轉(zhuǎn)電操作是否成功的因素

1.1 相序、相位

合環(huán)轉(zhuǎn)電的供電方式要求供電網(wǎng)絡(luò)的相序、相位是一致的。相序、相位不一致將會導(dǎo)致在合環(huán)轉(zhuǎn)電時發(fā)生相間短路，從而引發(fā)電網(wǎng)事故。因此，進行合環(huán)轉(zhuǎn)電前的首要任務(wù)是保證參與合環(huán)的兩條母線的相序和相位相同。

1.2 電壓差、 相角差

合環(huán)開關(guān)兩側(cè)的電壓差、相角差會產(chǎn)生環(huán)流，環(huán)流與線路上的負荷電流疊加后所產(chǎn)生的暫態(tài)沖擊電流及穩(wěn)態(tài)電流有可能造成10 kV過流Ⅰ段或Ⅱ段保護動作而導(dǎo)致變電站的10 kV饋線開關(guān)跳閘。因此，10 kV線路合環(huán)轉(zhuǎn)供電成功的關(guān)鍵在于合環(huán)后的沖擊電流及穩(wěn)態(tài)電流值是否能躲過變電站10 kV饋線過流Ⅰ段及過流Ⅱ段的定值。故此，盡量保證相角差滿足，合環(huán)點兩側(cè)電壓差≤5%。若相角差，相角差產(chǎn)生的環(huán)流過大，應(yīng)該盡量避免饋線合環(huán)轉(zhuǎn)電。

1.3 合環(huán)母線功率分布

10 kV線路合環(huán)后線路的功率分布不僅與合環(huán)壓差有關(guān)，還與合環(huán)兩站各電壓等級負荷及負荷與電源阻抗的對稱性有關(guān)。調(diào)度員通常只關(guān)注合環(huán)壓差的影響，較少關(guān)注負荷分布對合環(huán)線路功率分布的影響。由于合環(huán)母線壓差幅值通常遠小于10%，易滿足合環(huán)要求，而與合環(huán)功率有關(guān)的環(huán)路阻抗和電壓相角難以控制，因此合環(huán)的重點在于控制合環(huán)壓差幅值和合環(huán)母線功率分布。

1.4 負荷大小

線路負荷的大小將直接影響潮流的變化。為減少合環(huán)轉(zhuǎn)供電期間引起潮流較大的變化，應(yīng)避免在負荷高峰期進行10 kV合環(huán)轉(zhuǎn)供電操作。另外，如果合環(huán)轉(zhuǎn)電的兩條線路的負載率不宜過高。否則，線路的負荷值加之合環(huán)時的環(huán)流值一旦超過線路負載率將會造成對線路的損壞或者造成線路跳閘，用戶停電，電網(wǎng)受影響。

1.5 線路、設(shè)備質(zhì)量

線路、設(shè)備質(zhì)量高與否，有缺陷否，將直接影響其承受電流沖擊的能力。因此，合環(huán)轉(zhuǎn)電時應(yīng)提前審核，盡量避免運行年限過久、或因運行環(huán)境惡劣導(dǎo)致老化比較嚴重的線路以及中間接頭過多或架空線路長度過長的線路。

1.6 線徑

線徑的大小決定了線路能承受的負載率?？紤]到合環(huán)轉(zhuǎn)電時電流可能增大較多，若超過線路能承受的負荷水平，可能會引起線路故障。因此，建議不對線徑過小的線路進行合環(huán)轉(zhuǎn)電。

綜上所述，在配電網(wǎng)合環(huán)操作時，不僅要考慮上級電源是否來自同一系統(tǒng)，相位、相序是否相同，壓差是否過大，還要考慮負荷分布、線徑、線路質(zhì)量是否合適。當(dāng)無法合環(huán)時，應(yīng)采取措施，通過調(diào)整主變分接頭或母線負荷，將合環(huán)電流限制在允許范圍內(nèi)，從而不中斷供電，提高供電可靠性。

2 控制方法

（1）10 kV合環(huán)的開關(guān)沒有安裝同期合閘保護檢測，因此應(yīng)盡量選用同一個片網(wǎng)的線路進行合環(huán)。不是同一個片區(qū)的線路應(yīng)事先核對相序、相位。建議實際工作中篩選合環(huán)轉(zhuǎn)電線路時宜選擇同一個220 kV片網(wǎng)的線路（見圖1）。

（2）核相：開展合環(huán)轉(zhuǎn)電前，運行人員應(yīng)到現(xiàn)場，進行核相。從而保證供電網(wǎng)絡(luò)的相序、相位的一致性。

（3）壓差控制：調(diào)整兩站主變分接頭，使兩站間壓差盡量小，以減少循環(huán)功率。保證相角差滿足，兩側(cè)電壓差≤5%。另外，為盡量滿足合環(huán)點兩側(cè)的電壓值相同，可以采用投退無功補償裝置或調(diào)整主變分接頭等。

（4）合環(huán)母線功率分布控制：合環(huán)操作時應(yīng)避免一條母線負荷重，另一條母線負荷輕。對于負荷重的母線（如一臺主變帶全站負荷），可將變壓器改為分列運行，將部分負荷由另外母線帶。保證合環(huán)兩站各電壓等級負荷及負荷與電源阻抗的對稱性。

（5）負荷控制：負載率過高的線路不宜進行合環(huán)。另外，適當(dāng)調(diào)整合環(huán)地點兩側(cè)負荷大小和功率因數(shù)，使兩側(cè)相差不致過大。

（6）合環(huán)對象選擇：合環(huán)轉(zhuǎn)電兩條線路的線徑應(yīng)滿足要求（一般拒絕對線徑為70 mm2的線路進行合環(huán)轉(zhuǎn)電），線路質(zhì)量應(yīng)較高，避免因線路、設(shè)備承受不了合環(huán)時引起的沖擊電流而產(chǎn)生故障等。隨著三遙技術(shù)的飛速發(fā)展，未來的合環(huán)轉(zhuǎn)電應(yīng)是遠程遙控合，遙控斷，進一步的保證人身安全。

（7）退重合閘：合環(huán)轉(zhuǎn)電前，應(yīng)該退出線路重合閘。避免線路跳閘后重合，產(chǎn)生二次沖擊。

（8）潮流計算：在進行合環(huán)轉(zhuǎn)電前應(yīng)結(jié)合負荷情況、電壓差、相角差等項的時時數(shù)據(jù)進行精確的潮流計算，得出合環(huán)前電流、合環(huán)后電流及合環(huán)瞬間的電流。應(yīng)只對計算結(jié)果符合要求的線路進行合環(huán)轉(zhuǎn)電。

3 結(jié)語

隨著配電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)的發(fā)展及進一步提高供電可靠性的要求，對于10 kV線路合環(huán)轉(zhuǎn)供電操作的研究日益迫切。該文結(jié)合實際，提出了影響10 kV配電網(wǎng)線路合環(huán)轉(zhuǎn)電成功與否的因素，并對其提供了控制方法。

合環(huán)轉(zhuǎn)供電操作利益多多，例如，減少停電次數(shù)，提高供電的延續(xù)性，為居民帶來生活上的方便，為工廠企業(yè)避免因停電中斷而帶來的或多或少的經(jīng)濟損失，使得供電企業(yè)得到實際的經(jīng)濟收益和社會效益。希望合環(huán)轉(zhuǎn)電工作能夠在配電網(wǎng)中順利開展，發(fā)揮它的作用和價值，為客戶，為社會發(fā)展，為企業(yè)各項效益做出相應(yīng)的貢獻。希望所做的研究和總結(jié)在配電網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)電工作中發(fā)揮力量，提供參考與指引。

參考文獻

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