10kV配網(wǎng)合環(huán)操作對饋線保護(hù)的影響

黃燈柱

摘 要：10kV配網(wǎng)在整個(gè)電力系統(tǒng)中占據(jù)十分重要的地位，配網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全，配網(wǎng)改造后一般憑借開閉環(huán)操作來運(yùn)行配網(wǎng)系統(tǒng)，為配網(wǎng)系統(tǒng)提供供電服務(wù)，經(jīng)過大量的操作得出結(jié)論，頻繁的合環(huán)操作將威脅到饋線保護(hù)，對此就要分析配網(wǎng)合環(huán)操作對饋線保護(hù)的影響。本文重點(diǎn)分析了10kV配網(wǎng)合環(huán)操作的條件與具體方式及其對饋線保護(hù)的影響。

關(guān)鍵詞：10kV配網(wǎng)；合環(huán)操作；饋線保護(hù)；影響

中圖分類號：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

經(jīng)濟(jì)與社會的飛速發(fā)展都對電力系統(tǒng)帶來了巨大的影響，加劇了電力系統(tǒng)供電負(fù)擔(dān)，任何內(nèi)外因素的不良干擾都可能導(dǎo)致電力供應(yīng)無法持續(xù)，也可能對電力系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備、人員等帶來不良影響，從而導(dǎo)致較為嚴(yán)重的損失，對此就要加大饋線保護(hù)力度，減少配網(wǎng)合環(huán)操作對饋線保護(hù)的影響。

1.配網(wǎng)合環(huán)操作的條件

配網(wǎng)合環(huán)操作要達(dá)到特定的條件，其一，線路內(nèi)不同相序相同，具體要核對下面的3種相位，例如：設(shè)備相位與相序的核對，斷路器相位的核對以及電流潮流是否正常分布等。對此需要操作人員重點(diǎn)做好以下方面工作，搭建一個(gè)模型用來剖析配網(wǎng)線路內(nèi)部的潮流大小，深入核查線路兩端負(fù)荷大小，電壓差等能否達(dá)到規(guī)定要求，同時(shí)，負(fù)荷開關(guān)合環(huán)操作中能否達(dá)到各項(xiàng)需要達(dá)到的條件，各項(xiàng)設(shè)備是否會達(dá)到技術(shù)參數(shù)的指標(biāo)，電氣設(shè)備等能否處于正常狀態(tài)，保持完備沒有任何缺損現(xiàn)象。實(shí)際的合環(huán)操作中有必要創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)模型來分析、計(jì)算電流大小，并利用實(shí)驗(yàn)來模仿這一過程，對應(yīng)評價(jià)線路能否達(dá)到合環(huán)操作的各項(xiàng)規(guī)格與要求，如果發(fā)現(xiàn)其中的一些關(guān)鍵性參數(shù)都無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，例如：電壓差、相位差等都偏離了正常指標(biāo)，則要采取對策和方法來調(diào)節(jié)線路，確保其達(dá)到合環(huán)操作的相關(guān)規(guī)定。

2. 10kV配網(wǎng)合環(huán)操作對饋線保護(hù)的影響

2.1 合環(huán)操作的優(yōu)劣方面分析

合環(huán)操作對于整個(gè)配網(wǎng)系統(tǒng)可以說是優(yōu)劣并存，其中優(yōu)勢體現(xiàn)在10kV配網(wǎng)合環(huán)操作能夠提高供電服務(wù)效率，控制停電時(shí)長，提高系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性，維持配網(wǎng)系統(tǒng)安全，確保在電力正常供應(yīng)的情況下依然能進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)、維護(hù)等，逐步推動配網(wǎng)自動化、智能化。同樣，合環(huán)操作也存在一定的弊端和不利影響，具體體現(xiàn)在可能影響?zhàn)伨€保護(hù)質(zhì)量，增加饋線保護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)隱患，例如：可能產(chǎn)生合環(huán)電流、沖擊電流、短路電流等，從而加劇饋線保護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 合環(huán)電流

合環(huán)線路兩側(cè)電源通常處于并列運(yùn)行狀態(tài)，如果10kV配網(wǎng)合環(huán)操作，因?yàn)榫€路兩端母線之間有一定的壓力差，從而將出現(xiàn)環(huán)流，此類環(huán)流的產(chǎn)生是一種趨勢和必然，合環(huán)電流將抑制饋線保護(hù)，影響?zhàn)伨€保護(hù)功能與作用的發(fā)揮。

2.3 沖擊電流

合環(huán)操作過程中，需要閉合負(fù)荷開關(guān)，在執(zhí)行這一操作前，合環(huán)兩端電壓值之間存在較大差距，會形成一個(gè)較大的電壓差，等到負(fù)荷開關(guān)閉合后，合環(huán)兩側(cè)之間的電壓差則將急劇發(fā)生改變，存在較大的變化幅度，負(fù)荷開關(guān)兩端電壓則大體相同，相角之差是0，從而出現(xiàn)短暫性的停歇，此時(shí)將產(chǎn)生沖擊性電流，此類電流由于具有一定的沖擊性、襲擊性，將對線路不同節(jié)點(diǎn)、角度等帶來影響，從而造成連接環(huán)中的電勢、角度等發(fā)生變化，會導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)搖擺不定，影響其穩(wěn)定性。

2.4 短路電流

合環(huán)操作中還可能影響配網(wǎng)系統(tǒng)的電流阻力，對應(yīng)出現(xiàn)短路電流，短路電流本身就具有一定的破壞力，會對整個(gè)配網(wǎng)系統(tǒng)帶來不良影響，而且隨著其強(qiáng)度的逐漸增強(qiáng)，達(dá)到特定的標(biāo)準(zhǔn)后，則將對整個(gè)變電系統(tǒng)帶來不良威脅，如：變電站中繼電保護(hù)可能發(fā)生誤動，帶來多方面的負(fù)面影響。同時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部出線相對集中的區(qū)域，如果母線發(fā)生大范圍短路，則將極大地影響?zhàn)伨€保護(hù)功能的發(fā)揮，甚至對整個(gè)配網(wǎng)系統(tǒng)帶來不良威脅，還可能威脅用戶的用電安全。

2.5 潮汐電流

合環(huán)操作過程中，如果配網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)某種不良故障或問題，那么被執(zhí)行合環(huán)操作的線路則容易失去平衡，從而帶來整個(gè)配網(wǎng)系統(tǒng)的崩潰。

例如：如果上一個(gè)等級配網(wǎng)系統(tǒng)中存在局部線路短路的問題，則可能導(dǎo)致電力供應(yīng)中斷，使得聯(lián)絡(luò)開關(guān)位置發(fā)生超強(qiáng)的潮汐電流，在這種情況下配網(wǎng)系統(tǒng)的線路與設(shè)備等很可能由于所承受的載荷超標(biāo)而發(fā)生跳閘故障，影響電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2.6 合環(huán)后解環(huán)對饋線保護(hù)的影響

配網(wǎng)合環(huán)后再解環(huán)狀態(tài)下，意味著線路的距離擴(kuò)大，故障狀態(tài)下反應(yīng)遲緩，饋線負(fù)荷提升后，將引發(fā)超負(fù)荷保護(hù)發(fā)出動作，合環(huán)操作后，電流負(fù)荷可能出現(xiàn)偏移性流動，例如：徹底流到A站，此時(shí)意味著B站10kV饋線解環(huán)，意味著其走向故障狀態(tài)，這樣將造成A站來負(fù)責(zé)供應(yīng)故障電流。相反，合環(huán)操作后，一切電流負(fù)荷勢必將逐漸加載至B站，此時(shí)意味著A站10kV饋線解環(huán)，同樣意味著A站處于故障狀態(tài)，此時(shí)，B站則將負(fù)責(zé)提供故障電流。合環(huán)以后再解環(huán)，假設(shè)存在意外情況，也就是A站與B站同時(shí)處于饋線故障狀態(tài)，采用適合性的電流測量儀來測試這兩個(gè)站點(diǎn)的電流數(shù)值，能夠發(fā)現(xiàn)他們的電流值要明顯低于常規(guī)運(yùn)行狀態(tài)下的電流，這就意味著饋線保護(hù)無法靈敏反應(yīng)，也就無法充分發(fā)揮保護(hù)功能，對此得出饋線保護(hù)的靈敏度系數(shù)，Kscn>1.5。

參照此區(qū)域內(nèi)的相關(guān)制度、規(guī)程等，測試出相間電流的保護(hù)是否及時(shí)、靈敏、到位，就需要采取科學(xué)的校驗(yàn)方式，相間短路故障小方式可以通過以下公式來計(jì)算得出：

金屬性的三相電流則依靠以下公式來計(jì)算得出：

利用上面的公式能夠計(jì)算出，如果等效電勢參數(shù)清晰了，就要時(shí)刻把握好系統(tǒng)與饋線雙方的抗阻參數(shù)，以此來檢查、校驗(yàn)保護(hù)是否靈敏、穩(wěn)定。根據(jù)一個(gè)地域范圍內(nèi)阻抗數(shù)據(jù)等能夠分析出：故障的大小方式和系統(tǒng)的阻抗之間存在一定關(guān)系，二者之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，也就是故障小方式時(shí)，阻抗就變大，相反，如果故障處于大方式，則阻抗變小。具體統(tǒng)計(jì)見表1。

通過觀察表1能夠看出，110kV主變電站的阻抗如果在小方式下，阻抗在0.4?以下，對應(yīng)的220kV主變電站系統(tǒng)的等效阻抗一般低于0.5。

結(jié)語

配網(wǎng)合環(huán)操作會對饋線保護(hù)帶來非常嚴(yán)重的影響，必須加大配網(wǎng)合環(huán)操作的調(diào)節(jié)與控制，減少其對饋線保護(hù)的不良影響，從而保護(hù)配網(wǎng)供電的安全持續(xù)。

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