供電企業(yè)提高10kV配網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電率的措施

云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司玉溪供電局 高 義 李 濤 劉 松 張春艷 寧而嘉

在電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)中，10kV配電網(wǎng)是十分重要的內(nèi)容，通過(guò)應(yīng)用合環(huán)轉(zhuǎn)供電技術(shù)，能夠有效提升配網(wǎng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性。對(duì)此，本文首先對(duì)合環(huán)轉(zhuǎn)供電技術(shù)進(jìn)行介紹，然后對(duì)合環(huán)運(yùn)行方式進(jìn)行分析，并對(duì)提升10kV配網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電率的策略進(jìn)行詳細(xì)探究。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各行各業(yè)用電量均不斷增加，配電網(wǎng)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，而在配電網(wǎng)運(yùn)行中，故障隱患較多，很多企業(yè)對(duì)于合環(huán)轉(zhuǎn)供電技術(shù)的關(guān)注度不斷提高，推廣應(yīng)用合環(huán)轉(zhuǎn)供電，在不停電狀況下完成負(fù)荷轉(zhuǎn)移，避免對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行造成不良影響。

1 合環(huán)轉(zhuǎn)電技術(shù)

1.1 合環(huán)轉(zhuǎn)電概念

在10kV配網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，在有聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)的接線形式下，如果在母線檢修過(guò)程中需退出運(yùn)行，可利用聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)、變電站出線開(kāi)關(guān)的倒閘操作，將負(fù)荷轉(zhuǎn)移至另一側(cè)饋線中，這種技術(shù)即合環(huán)轉(zhuǎn)供電技術(shù)。通過(guò)應(yīng)用合環(huán)轉(zhuǎn)供電，能夠避免在轉(zhuǎn)供電過(guò)程中發(fā)生停電故障，將電力系統(tǒng)中的電力線路、開(kāi)關(guān)、變壓器等設(shè)備串聯(lián)，進(jìn)而形成完整的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)短時(shí)閉合運(yùn)行。

1.2 合環(huán)轉(zhuǎn)電模式

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)于合環(huán)轉(zhuǎn)供電方式，可分為兩種，其一為合環(huán)點(diǎn)上級(jí)電源分開(kāi)運(yùn)行，其二為上級(jí)電源合并運(yùn)行，合環(huán)轉(zhuǎn)供電形式如圖1所示。通過(guò)對(duì)圖1進(jìn)行分析可見(jiàn)，在配電網(wǎng)中，A和B兩條母線處于分開(kāi)運(yùn)行狀態(tài)，并且上級(jí)電源來(lái)自于不同變電站，通過(guò)線路聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)即可完成合環(huán)轉(zhuǎn)供電操作。另外，在圖1所示中，配網(wǎng)合環(huán)點(diǎn)2由同一母線供電，在合環(huán)轉(zhuǎn)供電操作過(guò)程中，對(duì)于站內(nèi)線路聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，可作為合環(huán)轉(zhuǎn)操作點(diǎn)。

圖1 合環(huán)轉(zhuǎn)電模式圖

2 合環(huán)的運(yùn)行方式

2.1 制作系統(tǒng)簡(jiǎn)圖

在合環(huán)轉(zhuǎn)供電操作過(guò)程中，首先需繪制系統(tǒng)運(yùn)行簡(jiǎn)圖，保證分析線路相序相位的準(zhǔn)確性。在具體的制圖過(guò)程中，要求對(duì)配網(wǎng)線路進(jìn)行整理，并確定主變、電源電壓的關(guān)鍵元件以及參數(shù)，嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)規(guī)定以及配網(wǎng)運(yùn)行實(shí)際需要制圖。

2.2 選取合環(huán)點(diǎn)

合環(huán)點(diǎn)位置選擇合理性會(huì)對(duì)配網(wǎng)運(yùn)行效果產(chǎn)生較大影響，電力企業(yè)必須嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)規(guī)范選擇合環(huán)點(diǎn)。具體而言，對(duì)于配網(wǎng)中的各條線路的主干上，均應(yīng)安裝分段開(kāi)關(guān)，比如，對(duì)于變電站出口位置，需安裝一次開(kāi)關(guān)。在智能電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)中，只有合理設(shè)置合環(huán)點(diǎn)，才能夠保證電網(wǎng)運(yùn)行效果，確保在發(fā)生停電故障時(shí)能夠及時(shí)采取有效的處理措施，減輕電力維修人員工作壓力。通常情況下，對(duì)于合環(huán)點(diǎn)開(kāi)關(guān)，應(yīng)盡量選定在交通便利的位置，同時(shí)綜合考慮用電負(fù)荷實(shí)際需要選擇分段開(kāi)關(guān)，并合理劃分一般負(fù)荷區(qū)以及重要負(fù)荷區(qū)。通過(guò)應(yīng)用合環(huán)轉(zhuǎn)供電，即可對(duì)合環(huán)電流進(jìn)行有效控制。

2.3 合環(huán)點(diǎn)的相角差和電壓差

在配電網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電過(guò)程中，要求電力調(diào)度人員詳細(xì)調(diào)查電網(wǎng)電壓、電流等各項(xiàng)參數(shù)，對(duì)于合環(huán)點(diǎn)電壓相角差，通常無(wú)法根據(jù)在線潮流進(jìn)行計(jì)算，因此要求電力調(diào)度人員進(jìn)行手動(dòng)計(jì)算，在此過(guò)程中需耗費(fèi)大量時(shí)間，可能會(huì)對(duì)合環(huán)轉(zhuǎn)供電效率造成不良影響。為了提高計(jì)算效率，同時(shí)保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)于同一級(jí)電源的變電站，要求主變接線組別相同，而線路負(fù)荷差比較小，在保證電力系統(tǒng)運(yùn)行正常的基礎(chǔ)上，確保能夠滿足合環(huán)要求。

2.4 核相

很多電力企業(yè)均推廣應(yīng)用高壓核相儀進(jìn)行電網(wǎng)核相，不僅能夠保證合環(huán)操作安全性，同時(shí)還可簡(jiǎn)化合環(huán)操作工序。在10kV配電網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電操作中，要求將高壓核相儀應(yīng)用于核相操作中，電力調(diào)度工作人員必須詳細(xì)掌握儀器的應(yīng)用原理以及操作方法，確保能夠?qū)⒏黜?xiàng)參數(shù)控制在合理范圍內(nèi)。如果交流電源的相位以及相序不同，則在合環(huán)操作以及并聯(lián)操作時(shí)，可產(chǎn)生強(qiáng)大電流，可能會(huì)對(duì)電力設(shè)備造成損害，對(duì)此，在合環(huán)操作前，應(yīng)對(duì)相序以及相位進(jìn)行仔細(xì)檢查。

3 提升10kV配網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電率的策略

3.1 做好線路配置計(jì)劃

10kV配網(wǎng)建設(shè)規(guī)模逐漸擴(kuò)大，并且電網(wǎng)布線形式復(fù)雜，實(shí)際布線與設(shè)計(jì)布線方案之間有一定偏差，由于數(shù)據(jù)存在偏差，因此潮流計(jì)算值與實(shí)際運(yùn)行值之間有一定差異。為了避免數(shù)據(jù)不對(duì)稱，同時(shí)控制數(shù)據(jù)誤差，要求對(duì)配網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。電力企業(yè)可制定臺(tái)賬制度，提供完整參數(shù)，進(jìn)而保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)真實(shí)性和準(zhǔn)確性。

3.2 改善網(wǎng)架供電基礎(chǔ)

在10kV配網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電中，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的影響較大，要求電力企業(yè)合理布線，提升合環(huán)轉(zhuǎn)供電率。另外，在符合國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)規(guī)范的基礎(chǔ)上，還應(yīng)鞏固配網(wǎng)接線，確保符合布設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)主干線進(jìn)行科學(xué)合理的配置。除此以外，對(duì)于區(qū)域內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的布線形式，也應(yīng)進(jìn)行全面細(xì)致的分析，通過(guò)構(gòu)建科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高供電建設(shè)水平。

3.3 配電環(huán)網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)

對(duì)于10kV配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備，可簡(jiǎn)稱為FA，其主要作用是對(duì)10kV配網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控管理，當(dāng)出現(xiàn)故障隱患時(shí)，能夠準(zhǔn)確高效的確定故障發(fā)生位置以及影響范圍，并對(duì)故障進(jìn)行有效控制，與此同時(shí)，對(duì)于非故障范圍的線路，也可完成自動(dòng)化轉(zhuǎn)供電。在10kV配電環(huán)網(wǎng)中，通過(guò)安裝聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)，即可完成配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電自動(dòng)化，如果在10kV配網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)故障問(wèn)題，則故障點(diǎn)以后的區(qū)段能夠自動(dòng)恢復(fù)供電，檢修人員無(wú)需到達(dá)故障發(fā)生地點(diǎn)，即可快速恢復(fù)供電。比如，電壓-時(shí)間就地型環(huán)網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備原理如圖2所示。

圖2 就地型FA系統(tǒng)故障處理策略

3.3.1 相間短路故障

在圖2中，如果M位置發(fā)生短路故障，則CB1跳閘，導(dǎo)致線路斷電，此時(shí)，開(kāi)關(guān)S1、S2以及S3均可喪失電壓，當(dāng)故障發(fā)生幾秒后，CB1可重新合閘，S1和S2隨即合閘，在S2合閘時(shí)，如果會(huì)對(duì)故障區(qū)域造成影響，則CB1保護(hù)跳閘，故障持續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)。如果對(duì)于M處設(shè)置電壓，則S2合閘后失去電壓，當(dāng)開(kāi)啟S2后，即可向電源側(cè)送電閉鎖，而S3是在延時(shí)合之前失去電壓由于S2、S3具有可靠閉鎖隔離，因此，可形成M故障段，當(dāng)CB1合閘后，即可恢復(fù)故障點(diǎn)之前線路正常供電，當(dāng)電能達(dá)到S2開(kāi)關(guān)電源一端時(shí)，S2不合閘。如果開(kāi)關(guān)L的一端失去電壓，則通常可持續(xù)幾秒失電狀態(tài)，而如果失電時(shí)間比較長(zhǎng)，則L合閘，電能可通向S3開(kāi)關(guān)，但是S3反向閉鎖，因此不會(huì)發(fā)生合閘現(xiàn)象，可隔離故障線路M，此時(shí)非故障區(qū)段依然能夠正常供電。

3.3.2 單相接地故障

當(dāng)M點(diǎn)發(fā)生單相接地故障時(shí)，變電站即可發(fā)揮其故障檢測(cè)功能，對(duì)線路故障進(jìn)行全面檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)接地故障，如果配網(wǎng)線路中沒(méi)有安裝接地選線設(shè)備，則需進(jìn)行試探性檢測(cè)，對(duì)于各條線路均需進(jìn)行檢查。當(dāng)斷開(kāi)CB1時(shí)，可造成控制線路失去電能，此時(shí)三個(gè)開(kāi)關(guān)均會(huì)失去電壓。在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，試送CB1，開(kāi)關(guān)S1以及S2可逐漸合閘，當(dāng)S2合閘至故障發(fā)生區(qū)域后，可產(chǎn)生零序電壓。在故障檢測(cè)時(shí)，可發(fā)現(xiàn)零序電壓，S2可切斷故障，并且出現(xiàn)幾秒鐘失電狀態(tài)，如果失電時(shí)間比較長(zhǎng)，則需再次對(duì)S3送電，隔離故障線路，與此同時(shí)，剩余線路依然能夠保持正常供電狀態(tài)。

3.4 建立健全制度，規(guī)范化操作

在10kV配電網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電過(guò)程中，要求電力企業(yè)制定完善的規(guī)章制度，明確操作規(guī)范，據(jù)此進(jìn)行合環(huán)轉(zhuǎn)供電操作。比如，如果需對(duì)10kV配電網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造，或者對(duì)電力線路進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)，則應(yīng)盡快完成相位核對(duì)，確保相位準(zhǔn)確性，然后再入網(wǎng)，對(duì)于聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)位置，要求能夠設(shè)置特定核準(zhǔn)，同時(shí)還需對(duì)基礎(chǔ)臺(tái)賬進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。在10kV配電網(wǎng)合環(huán)操作過(guò)程中，必須嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)規(guī)章制度，確定合環(huán)轉(zhuǎn)供電的具體流程以及操作步驟等，同時(shí)，在合環(huán)轉(zhuǎn)供電前，應(yīng)綜合考慮實(shí)際情況以及配網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境特征，如果環(huán)流超過(guò)一定限值，則必須及時(shí)采取調(diào)控措施。

3.5 優(yōu)化完善基礎(chǔ)臺(tái)賬信息管理

在10kV配電網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電過(guò)程中，為了提升合環(huán)轉(zhuǎn)供電率，必須加強(qiáng)核相管理，對(duì)此，要求電力企業(yè)對(duì)區(qū)域饋線連接位置的相位、相序等進(jìn)行多次核查分析，確保能夠符合合環(huán)要求。另外，還應(yīng)對(duì)配網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，結(jié)合實(shí)際情況采用先進(jìn)技術(shù)對(duì)配網(wǎng)線路進(jìn)行改造，制定完善的基礎(chǔ)臺(tái)賬管理制度，提高10kV配電網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電管理水平。

結(jié)語(yǔ)：綜上所述，本文主要對(duì)10kV配電網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電方式以及提高合環(huán)轉(zhuǎn)供電率的具體措施進(jìn)行了詳細(xì)探究。在10kV配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)中，通過(guò)應(yīng)用合環(huán)轉(zhuǎn)供電技術(shù)，能夠保證電網(wǎng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性。對(duì)此，電力企業(yè)必須高度重視10kV配電網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電工作，做好線路配置計(jì)劃，改善網(wǎng)架供電基礎(chǔ)，應(yīng)用先進(jìn)的配電環(huán)網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)，建立健全相關(guān)管理制度實(shí)施規(guī)范化操作，并且加強(qiáng)基礎(chǔ)臺(tái)賬信息管理，促進(jìn)配電網(wǎng)合環(huán)轉(zhuǎn)供電率的提升。