10kV 配網(wǎng)合環(huán)操作的條件及其對饋線保護的影響

覃 芳

（廣西智光電力建設有限公司，廣西 南寧 530200）

10kV 配網(wǎng)作為整個供電系統(tǒng)的關鍵部分，配網(wǎng)運行質(zhì)量會直接干擾到電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量，對此需要對配網(wǎng)加以優(yōu)化改造，一般來說會采取合環(huán)操作模式，然而，如果合環(huán)操作頻率較高，則將影響?zhàn)伨€保護安全，從而讓系統(tǒng)面臨更大的安全威脅，對此需要明確配網(wǎng)合環(huán)操作條件，并分析其對饋線保護帶來的影響。

1 10kV 配網(wǎng)合環(huán)操作條件

1.1 合環(huán)操作條件

配網(wǎng)合環(huán)操作需要達到以下三大條件：

第一線路內(nèi)部各個相序大致相同，實踐研究得出：如果線纜與新投運的線路之間存在差異，同時能夠達到合環(huán)操作的一切條件，要在確保各個合環(huán)點兩端核對相位都正確，具體的核對相位包括：新建設變電站，電力設備投運后，可以通過TV 來核對相序，變電站中設備異常故障較少情況下就要持續(xù)地對相位、相序加以核對。斷路器，開關中站的一切線路都與電纜項鏈，斷路器如果處于非開放模式，無法達到一次核對相序的相關要求，就要在二次核對過程中，處理斷路器。如果線路系統(tǒng)存在非正常變動，相序異常變動時，意味著設備數(shù)量處于系統(tǒng)可承受之內(nèi)，在這種條件下，操作員就要搭建模型，利用此模型來剖析線路潮流，并檢查線路兩端的負荷、電壓差值等，明確能否和有關規(guī)范一致，而且要檢查是否同220kV 配網(wǎng)系統(tǒng)之間有關聯(lián)。

第二電力設備正常運行。所謂的電力設備常規(guī)化運行指的是在常規(guī)參數(shù)設置下，維持一切設備的常規(guī)化運轉，使系統(tǒng)達到規(guī)定的運行標準。

第三電氣設備無故障，功能正常。一切電氣設備都要遵照正常的流程運轉，不會受到任何故障的干擾，維持配網(wǎng)的常規(guī)化電力供應。

配網(wǎng)合環(huán)需要達到以上三大條件，才能維持配網(wǎng)合環(huán)操作，然而，現(xiàn)實的配網(wǎng)運行過程中，一般需要把相位差限制在5 度下，就能對線路實施合環(huán)操作，配網(wǎng)結構不斷復雜，不同結構對于電壓差、相位等的需求也有所差異，實際合環(huán)操作則應先算出電流值。

2 配網(wǎng)合環(huán)操作模式

1） 10kV 合環(huán)操作在類型各異、差異性系統(tǒng)中運行，處于各類10kV 變電站內(nèi)運行。2） 配網(wǎng)類別相同，例如：統(tǒng)一的220kV 配網(wǎng)系統(tǒng)，卻對應著不同的配網(wǎng)變電站，例如：110kV 變電站對應運行10kV 的合環(huán)操作。3） 變電站類型相同，例如：110kV 變電站，對應運行不同的10kV 合環(huán)操作，各類合環(huán)操作中，同一時刻線路內(nèi)部出現(xiàn)合環(huán)點數(shù)為1-2個，需要參照現(xiàn)實條件、具體情況等來對應斷定出合環(huán)點數(shù)。

3 10kV 配網(wǎng)合環(huán)操作對饋線保護的影響

3.1 合環(huán)操作優(yōu)缺點并存

合環(huán)操作既能為配網(wǎng)系統(tǒng)帶來優(yōu)勢，又存在一定的劣勢，其中優(yōu)勢為配網(wǎng)合環(huán)操作可以全面提升供電服務效率，減少停電次數(shù)與事件，維持整個配網(wǎng)系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)用電，從而保護配網(wǎng)系統(tǒng)的整體平穩(wěn)、安全，保證常規(guī)電力供應模式下也能檢修各項設備，養(yǎng)護相關線路，而且能夠實現(xiàn)配網(wǎng)的自動化檢修，提高檢修的智能化水平。合環(huán)操作實際應用中也有某種不足和劣勢，合環(huán)操作會對饋線保護帶來不良影響，將增加饋線保護的風險，這是因為合環(huán)操作過程中將出現(xiàn)合環(huán)電流，短路電流、高負荷電流等，無疑將對饋線保護帶來威脅。

3.2 合環(huán)電流的影響

合環(huán)線路兩端的電流一般并列運行，當10kV 配網(wǎng)合環(huán)操作時，由于線路兩側的母線都有各自的壓力，會形成壓力差，進而會導致環(huán)流的出現(xiàn)，這股電流不利于饋線保護功能的發(fā)揮。

3.3 沖擊電流的干擾

配網(wǎng)合環(huán)操作必須將負荷開關閉合，在這之前，合環(huán)兩端會出現(xiàn)不同的電壓值，將產(chǎn)生一個很大的電壓差。正式閉合負荷開關后，合環(huán)兩端的電壓高低又發(fā)生變化，其中有一定的變化幅度，負荷開關兩側電壓趨向大體一致，引發(fā)了短暫性停滯，在這時將出現(xiàn)沖擊性電流，沖擊性電流的特點就是強烈的沖擊性、干擾性、侵襲性，將干擾線路各個節(jié)點、角度，導致連接環(huán)的電勢、角度的相關變化，從而使得系統(tǒng)整體上不斷變化、浮動，平穩(wěn)性難以保證。

3.4 短路電流

配網(wǎng)合環(huán)操作會對線路的電流流動形成一股阻力，電流極度受阻時則會出現(xiàn)短路電流，系統(tǒng)短路必然會對配網(wǎng)系統(tǒng)帶來不良干擾與破壞，短路電流持續(xù)增強，上升至一定強度標準后，會威脅、干擾變電系統(tǒng)安全。例如：變電站內(nèi)部繼電保護極易出現(xiàn)誤動，還可能造成更多方面的不良破壞。特別是配網(wǎng)系統(tǒng)線路聚集區(qū)，當其母線出現(xiàn)短路故障，會使得饋線保護面臨較大威脅，還可能對配網(wǎng)系統(tǒng)形成更大的破壞，影響用戶安全用電。

3.5 潮汐電流

配網(wǎng)合環(huán)操作中，當系統(tǒng)自身就攜帶故障，以及出現(xiàn)問題時，則可能導致被執(zhí)行的合環(huán)操作線路有失平衡，進而造成配網(wǎng)系統(tǒng)受損與運行失靈。最典型的情況就是：上級系統(tǒng)出現(xiàn)局部短路，將造成電力無法持續(xù)供應，導致聯(lián)絡開關處出現(xiàn)很強的潮汐電流，面對這種現(xiàn)象，配網(wǎng)系統(tǒng)線路、設備也會因為遭受過高的荷載出現(xiàn)跳閘問題，電力系統(tǒng)的整體安全受到影響。

配網(wǎng)合環(huán)操作后，必然需要解環(huán)，此時勢必會拉開線路之間距離，此時饋線將面臨超高負荷，對應進入超負荷保護模式。合環(huán)操作后也將導致電流、負荷等發(fā)生不平衡流動，例如：電流朝著變電站A 流動，此時變電站B 的饋線將解環(huán)，使得變電站B 處于故障狀態(tài)。合環(huán)操作能夠促使所有的電流負荷都朝著變電站B 方向傳輸，對應的變電站A 饋線會解環(huán)，說明變電站B 的故障會傳至變電站A。這就說明合環(huán)再解環(huán)的操作將造成變電站A，變電站B 的饋線都發(fā)生故障，此時應采用電流測量儀來測出變電站A/B 的電流值，當發(fā)現(xiàn)電流值較小，極大地偏離了常規(guī)狀態(tài)下的數(shù)值，說明饋線保護依然不合理，要提高饋線保護靈敏度。

如果等效電勢參數(shù)可以確定，則需要調(diào)控好系統(tǒng)參數(shù)、饋線阻抗參數(shù)等，而且要借助此參數(shù)來檢查、驗證饋線保護是否靈敏、平穩(wěn)。而且要參照某一范圍內(nèi)的阻抗數(shù)據(jù)來明確故障大小與阻抗的關系，如果雙方呈現(xiàn)反比例關系，簡單說如果發(fā)現(xiàn)故障越大，對應的阻抗越小，或者故障越小，反而阻抗越大。一般來說，110kV 變電站阻抗如果小于0.4 歐姆，220kV 變電站系統(tǒng)等效阻抗則將小于0.5 歐姆。

4 結語

10kV 配網(wǎng)合環(huán)操作必須要滿足三大基本條件，也就是不同線路需要有相同的相序，電力設備參數(shù)準確地設計，各類電器設備都保持完好。實際的合環(huán)操作中很容易出現(xiàn)各種干擾性電流，例如：潮汐電流、短路電流等，這些不良電流勢必會對饋線保護帶來不良干擾，應饋線保護功能的發(fā)揮，合環(huán)解環(huán)操作也將對饋線保護帶來不良影響，在這種情況下則必須采取措施來控制配網(wǎng)系統(tǒng)的故障，維持配網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。