關(guān)于城市配網(wǎng)合環(huán)操作的研究

裴硯華

【摘 ?要】在城區(qū)配電網(wǎng)安排計(jì)劃倒方式操作或分段開關(guān)之間線路停電檢修時(shí)，對(duì)配網(wǎng)合環(huán)等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析，明確影響10 kV配網(wǎng)合環(huán)調(diào)電的影響因素，結(jié)合電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況進(jìn)行合理性分析，進(jìn)行合環(huán)倒負(fù)荷操作?？焖倥袛嗪檄h(huán)調(diào)電可行性的影響因素，從而擬定10 kV配電線路合環(huán)調(diào)電的可行性速判方法，可以在很大程度上減少用戶的停電時(shí)間，滿足用戶用電需求。基于此，本文進(jìn)行配電網(wǎng)合環(huán)分析研究。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng);合環(huán)調(diào)電;影響因素;優(yōu)化策略;速判方法

隨著電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，為提高其供電服務(wù)水平，提高合環(huán)轉(zhuǎn)供電率，配網(wǎng)系統(tǒng)需要進(jìn)行深入優(yōu)化與改造。其中客戶平均停電次數(shù)作為提高供電可靠性的指標(biāo)之一，其中10 kV 配電網(wǎng)的檢修、故障及隱患處理等與電網(wǎng)供電可靠性指標(biāo)息息相關(guān)。

1.10kV配網(wǎng)線路合環(huán)調(diào)電影響因素

配電網(wǎng)合環(huán)是指兩條配電線路分別由兩個(gè)變電站的低壓側(cè)母線所帶，饋線之間設(shè)置有聯(lián)絡(luò)開關(guān)和刀閘。正常運(yùn)行方式時(shí)，兩個(gè)變電站的低壓母線各自帶對(duì)應(yīng)的配電線路，聯(lián)絡(luò)開關(guān)為斷開狀態(tài)，當(dāng)其中某條饋線整條或部分線路有停電工作時(shí)，先關(guān)合上聯(lián)絡(luò)處開關(guān)和刀閘，再開斷出線開關(guān)或分段開關(guān)，由另一饋線帶上該線路整條或部分線路的用電負(fù)荷。影響因素有以下幾點(diǎn)：

1.1配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理

10kV配網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電率低下主要源自配網(wǎng)結(jié)構(gòu)與線路布設(shè)等問題，中壓10kV配電網(wǎng)運(yùn)行管理中，分支較多，設(shè)備復(fù)雜，用戶用電負(fù)荷分散，部分配網(wǎng)單輻射線路數(shù)量超出了規(guī)定范圍，一些線路聯(lián)絡(luò)點(diǎn)較少，甚至沒有聯(lián)絡(luò)點(diǎn)，無法獲取各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷，同時(shí)單輻射線數(shù)量也超多等，都成為影響轉(zhuǎn)供電的幾大不良因素。

1.2諧波危害影響

配網(wǎng)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)供電點(diǎn)的定位、設(shè)置等都關(guān)系到配網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行，還有大量用戶電子設(shè)備，還有鐵路電氣化負(fù)荷，造成配電網(wǎng)潮流中出現(xiàn)大量的三相電壓不平衡、諧波源等污染源;其次分支線路通常較細(xì)，截面小，無法承擔(dān)巨大的轉(zhuǎn)供電負(fù)荷的沖擊;同時(shí)供電點(diǎn)設(shè)計(jì)于前端支線，這樣就不能照顧到后端負(fù)荷，從而使得前端支線暫停運(yùn)行，無法高效供電，這樣就增加了故障停電面積，從而影響轉(zhuǎn)供電率。

1.3線路長(zhǎng)度，供電半徑不合理

一般10kV配網(wǎng)供電線路的長(zhǎng)度應(yīng)該控制在15km，供電半徑也不宜太長(zhǎng)，線路長(zhǎng)度超標(biāo)也勢(shì)必會(huì)升高線損率或者導(dǎo)致線路尾部電壓急劇下降。然而由于受環(huán)境條件的影響，配電網(wǎng)的線路路徑走廊需要綜合考慮市政綠化、消防防火、小區(qū)防噪音污染等情況，供電范圍正在持續(xù)擴(kuò)展，無論是變電站還是線路平時(shí)工作過程中都承受較大的壓力和載荷，還可能出現(xiàn)重載、超載等現(xiàn)象，這勢(shì)必會(huì)影響合環(huán)轉(zhuǎn)供電。

2.提升配網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電率的方法和對(duì)策

相序不一致是合環(huán)調(diào)電首要避免的最大技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)榻涣飨到y(tǒng)的特殊性，發(fā)電和用電是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，電網(wǎng)就像一個(gè)“蜘蛛網(wǎng)”，牽一發(fā)而動(dòng)全身。一個(gè)配網(wǎng)的合環(huán)操作，對(duì)電網(wǎng)設(shè)備有影響，對(duì)客戶設(shè)備有影響，對(duì)上級(jí)電網(wǎng)、繼電保護(hù)也有影響。

2.1改良網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，完善線路參數(shù)

配網(wǎng)系統(tǒng)有著相對(duì)繁瑣、復(fù)雜的線路分布，為了提升配網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電率，就要從網(wǎng)架結(jié)構(gòu)入手。很可能導(dǎo)致潮流計(jì)算過程中，相關(guān)數(shù)據(jù)的失準(zhǔn)、失真，使得潮流計(jì)算值與現(xiàn)實(shí)有較大差異，對(duì)此就要積極完善配網(wǎng)線路參數(shù)，通過科學(xué)地調(diào)節(jié)、整頓來提升線路環(huán)網(wǎng)率與轉(zhuǎn)供電率，可以通過增設(shè)轉(zhuǎn)供電點(diǎn)來使更多的配網(wǎng)線路達(dá)到規(guī)定的接線標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)布設(shè)轉(zhuǎn)供電點(diǎn)，使其處于主干線尾部，而且應(yīng)該根據(jù)配網(wǎng)線路載流量來科學(xué)設(shè)點(diǎn)，創(chuàng)建配網(wǎng)設(shè)備臺(tái)賬制度，來確保參數(shù)的客觀性、準(zhǔn)確性。

2.2建立健全制度，規(guī)范化操作

配網(wǎng)合環(huán)時(shí)會(huì)產(chǎn)生環(huán)流，主要是因?yàn)楹檄h(huán)點(diǎn)兩側(cè)存在電壓差，還有合環(huán)饋線的系統(tǒng)參數(shù)不同。因此配電網(wǎng)合環(huán)時(shí)，應(yīng)盡可能降低環(huán)流的幅值，防止饋線超限引起繼電保護(hù)誤動(dòng)作，造成合環(huán)失敗。對(duì)此，配網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電需要一套先進(jìn)的制度與規(guī)范，在制度規(guī)定范圍內(nèi)來規(guī)范化執(zhí)行各項(xiàng)操作。調(diào)度員在進(jìn)行配網(wǎng)合操作之前，首先必須詳細(xì)弄清楚電力系統(tǒng)各點(diǎn)的運(yùn)行方式、電壓、功率分布和繼電保護(hù)設(shè)置情況，對(duì)合環(huán)操作過程中有可能產(chǎn)生的潮流變化進(jìn)行充分的估計(jì)和分析;配網(wǎng)改造與線路建設(shè)以后需要抓緊時(shí)間來進(jìn)行相位核對(duì)，保證相位準(zhǔn)確基礎(chǔ)上再入網(wǎng)，聯(lián)絡(luò)開關(guān)位置需要設(shè)下特定的核準(zhǔn)，同時(shí)也要修正相關(guān)的基礎(chǔ)臺(tái)賬。

2.3優(yōu)化評(píng)估、計(jì)算方法

調(diào)度中心結(jié)合每月的計(jì)劃?rùn)z修停電工作，梳理需要進(jìn)行調(diào)電的工作項(xiàng)目，依據(jù)各單位提供的圖紙、資料整理合環(huán)回路資料，并組織相關(guān)變運(yùn)、營(yíng)配部門配合對(duì)資料進(jìn)行核實(shí)、完善。調(diào)度中心方式組以資料為基礎(chǔ)，結(jié)合相關(guān)變電站運(yùn)行方式安排、合環(huán)回路參數(shù)、系統(tǒng)潮流等情況，對(duì)需要進(jìn)行調(diào)電的線路進(jìn)行合環(huán)潮流計(jì)算，評(píng)估合環(huán)對(duì)電網(wǎng)一次設(shè)備、潮流的影響;繼電組對(duì)相關(guān)變電站、線路的保護(hù)配置、定值等情況進(jìn)行校核。還有一個(gè)重要工作就是核相，必須強(qiáng)化核相管理，為各大供電單位提出要求，反復(fù)核對(duì)、檢查自身負(fù)責(zé)的區(qū)域饋線鏈接處的相位、相序以及相角差等，確保這些數(shù)值都能達(dá)到合環(huán)所需的條件，促進(jìn)整個(gè)工作縝密配合，有條不紊地開展。

2.4影響合環(huán)電流的因素分析和調(diào)整措施

由合環(huán)后潮流分布可得出影響合環(huán)潮流及合環(huán)電流的實(shí)際因素，即合環(huán)線路的負(fù)荷大小、負(fù)荷分布系數(shù)、合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的電壓幅值和相位、合環(huán)線路的阻抗參數(shù)，當(dāng)通過合環(huán)計(jì)算得到合環(huán)后的沖擊電流不能滿足線路繼電保護(hù)和線路斷路器遮斷容量時(shí)，可通過調(diào)整變壓器分接頭、改變系統(tǒng)的無功容量，控制合環(huán)線路的潮流分布，使其符合電網(wǎng)穩(wěn)定的要求。

1.調(diào)整變壓器分接頭的位置，變壓器分接頭的位置在實(shí)際運(yùn)行過程中隨著系統(tǒng)電壓的變化經(jīng)常發(fā)生變動(dòng)，在合環(huán)過程中，對(duì)于系統(tǒng)的合環(huán)的線路來說，變壓器阻抗對(duì)系統(tǒng)合環(huán)電流的影響比較大，通過調(diào)整變壓器分接頭的位置，可以有效控制合環(huán)沖擊電流的大小。

2.電容器的投切，電容器的投切可以改變系統(tǒng)電壓，電容器提供的是無功電流，無功電流和感性電流合成后形成一個(gè)矢量值，同時(shí)，通過電容器的投切可以改變系統(tǒng)電壓，這樣有利于平衡合環(huán)線路兩側(cè)母線電壓差，減小合環(huán)沖擊電流對(duì)系統(tǒng)的影響[4]。

3.線路運(yùn)行參數(shù)的影響，通常10kV配網(wǎng)線路主要由電纜線路和架空線路組成，影響系統(tǒng)潮流分布的主要是系統(tǒng)電抗，電阻的影響比較小，準(zhǔn)確的配網(wǎng)系統(tǒng)參數(shù)更有利計(jì)算合環(huán)潮流分布。

3.結(jié)語

10千伏配電網(wǎng)合環(huán)操作是配網(wǎng)安全、持續(xù)供電的一大保障，為了提高轉(zhuǎn)供電率，就必須積極探索提高供電可靠性的舉措，加強(qiáng)綜合停電管理、研究制約配網(wǎng)故障快速復(fù)電的措施、研究并開展10千伏線路故障跳閘強(qiáng)送電、從線路源頭強(qiáng)化電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控，加強(qiáng)設(shè)備缺陷管理、提升配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電能力、大力開展帶電作業(yè)等。進(jìn)而為配網(wǎng)運(yùn)行創(chuàng)造一個(gè)良好的環(huán)境，從而提高配網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電工作效率。

參考文獻(xiàn)：

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[3]李旭前，石連生，呂澤陽等.10kV配電網(wǎng)合環(huán)倒負(fù)荷研究[J].云南電力技術(shù)，2014，42（2）：41-44.

（作者單位：國(guó)網(wǎng)太原供電公司）