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摘要:该文针对该地区110kV中部电网将要进行环网运行方式,进行了潮流分布、线路损耗计算,并对保护配置、故障动作情况进行了分析,得出环网运行优于开环运行的结论,并对该地区的环网运行方式提出了一些建议。
关键词:环网;运行方式;研究;分析
中图分类号:U665.12
黄山市作为国际旅游都市,其形象国际关注。黄山电网局部仍为110kV网架为主,为了满足用电负荷增长的需要,同时增加供电可靠性,将部分110kV变电站由原来的220kV变电站放射式供电,改为采用经过220kV变电站的110kV母线进行环网运行,并将部分保护进行光纤化改造,确保能够实现全线保护速动功能。
列入环网运行的变电站有:万安变、奕棋变、阳湖变、新潭变(图1),其负荷有景区、机场、水厂、医院、部队、国际会展中心等重要一类负荷,在主干供电网络没有实现220kV供电前,黄山市110kV局部电网采用环网运行方式显得极为必要。在以上变电站均已实现SDH光环网,所有的110kV线路都配套实现了OPGW光缆或ADSS光缆全线贯通,能满足全线速动保护要求。
由于黄山电网的110kV电压等级线路没有进行过长期的环网运行方式,而只是作为短时间的合解环操作,根据黄山电网实际情况,现对未来环网运行方式的潮流分布、线路损耗以及保护配置等有关问题进行研究探讨。
图1、网络接线图
1 潮流计算
本环网无变压器接入,为110kV单电压级环形网络。根据实测参数以及电网规划中提供的新建部分的有关资料,奕棋变负荷按20+j2 MVA,新潭变负荷按20+j2 MVA,阳湖变负荷按30+j2 MVA考虑,画出等值电路图(图2)。将节点1撕裂成节点1和节点1',则可将图2等值画成图3的两端供电网络图,且有 。
由于 ,故循环功率S=0。
经以上计算得出:万奕线供30MW,万新线供40MW,新阳线供阳湖变20MW,奕阳线供阳湖变10 MW,潮流分布合理。
2 线损计算
2.1 环网运行时有功功率损耗
环网运行时有功功率总损耗: = + + + =0.3237 MW
2.2 奕阳线开口时有功功率损耗
奕阳线开口时有功功率总损耗: = + + + =0.3719 MW
环网运行时有功功率损耗为0.3237 MW,比开环运行时(奕阳线开口)的有功功率损耗0.3719 MW小。110kV中部电网采用环网运行更经济。
3 保护配置
全线采用纵差保护作为主保护,当环网运行方式时,需考虑环网内所有开关的方向零序电流保护的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段停用,只投入方向零序电流保护的Ⅳ段,作为接地故障时的总后备保护,投入过流保护Ⅱ段做为相间故障时的总后备保护。由于是环网运行,零序电流保护无法配合,故采用距离保护(包括接地距离)作为后备保护,在环网内距离I、II段配合不存在问题,能保证在任何故障情况下的正确动作,主要是距离III段的时限配合问题,在目前放射式供电网中,由于距离III段保护需与主变高压侧后备保护时限相配合,因此统一整定为2秒,在采用环网运行时,距离III段保护时限可能需作适当调整。
当环网运行方式时,环网内所有开关的距离保护、接地距离保护均考虑投入,并按环形配合进行整定。当环网运行方式时,环网内所有开关重合闸均应停用。
4 故障分析
当任一线路故障时,纵差保护0秒跳开线路两侧开关,如纵差保护拒动或停用,两侧开关至少有一侧距离I段保护(0秒)会动作跳闸,另一侧距离I或II段(0.3秒)保护动作跳闸,切除故障,保证环网内所有变电站供电不中断。
图4、DTS模拟故障跳闸信息
当线路故障而一侧开关拒动时,设万新924线故障,如万安变万新924开关拒动,此时新变万新924开关保护动作跳闸,故障仍未隔离,需由万安变主变110kV侧后备保护动作跳闸,切除故障;如新潭变万新924开关拒动,此时万安变万新924开关保护动作跳闸,故障仍未隔离,需由阳湖变新阳929开关距离II或III段保护动作跳闸,切除故障,仍可保证环网内所有变电站供电不中断。
5 結论
黄山市110kV局部电网采用环网运行方式潮流分布合理,线损降低,更经济,任一线路故障不会造成停电,供电可靠性提高。
环网内的线路故障时,电网将从两个方向向故障点提供短路电流,因此对系统和设备的冲击增大,但由于故障能迅速切除,不会影响系统的稳定运行。
6 建议
当变电站110kV母线压变停役,造成距离保护失去功能时,必须解环运行,以保证电网运行的安全,解环点为压变停役的变电站。
当草市变倒由阳湖变供电时(图5),此时当环网内线路故障时,如万新线故障,奕棋变、阳湖变、新潭变、草市变负荷将全部倒由万奕线供电,在负荷高峰时段,有可能造成万奕线热稳定破坏(过负荷),此时必须选择合适的点(阳湖变)解环运行。
图5、网络接线图
参考文献
[1]李焕明,电力系统分析[M].北京:中国电力出版社,1999,73-75
关键词:环网;运行方式;研究;分析
中图分类号:U665.12
黄山市作为国际旅游都市,其形象国际关注。黄山电网局部仍为110kV网架为主,为了满足用电负荷增长的需要,同时增加供电可靠性,将部分110kV变电站由原来的220kV变电站放射式供电,改为采用经过220kV变电站的110kV母线进行环网运行,并将部分保护进行光纤化改造,确保能够实现全线保护速动功能。
列入环网运行的变电站有:万安变、奕棋变、阳湖变、新潭变(图1),其负荷有景区、机场、水厂、医院、部队、国际会展中心等重要一类负荷,在主干供电网络没有实现220kV供电前,黄山市110kV局部电网采用环网运行方式显得极为必要。在以上变电站均已实现SDH光环网,所有的110kV线路都配套实现了OPGW光缆或ADSS光缆全线贯通,能满足全线速动保护要求。
由于黄山电网的110kV电压等级线路没有进行过长期的环网运行方式,而只是作为短时间的合解环操作,根据黄山电网实际情况,现对未来环网运行方式的潮流分布、线路损耗以及保护配置等有关问题进行研究探讨。
图1、网络接线图
1 潮流计算
本环网无变压器接入,为110kV单电压级环形网络。根据实测参数以及电网规划中提供的新建部分的有关资料,奕棋变负荷按20+j2 MVA,新潭变负荷按20+j2 MVA,阳湖变负荷按30+j2 MVA考虑,画出等值电路图(图2)。将节点1撕裂成节点1和节点1',则可将图2等值画成图3的两端供电网络图,且有 。
由于 ,故循环功率S=0。
经以上计算得出:万奕线供30MW,万新线供40MW,新阳线供阳湖变20MW,奕阳线供阳湖变10 MW,潮流分布合理。
2 线损计算
2.1 环网运行时有功功率损耗
环网运行时有功功率总损耗: = + + + =0.3237 MW
2.2 奕阳线开口时有功功率损耗
奕阳线开口时有功功率总损耗: = + + + =0.3719 MW
环网运行时有功功率损耗为0.3237 MW,比开环运行时(奕阳线开口)的有功功率损耗0.3719 MW小。110kV中部电网采用环网运行更经济。
3 保护配置
全线采用纵差保护作为主保护,当环网运行方式时,需考虑环网内所有开关的方向零序电流保护的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段停用,只投入方向零序电流保护的Ⅳ段,作为接地故障时的总后备保护,投入过流保护Ⅱ段做为相间故障时的总后备保护。由于是环网运行,零序电流保护无法配合,故采用距离保护(包括接地距离)作为后备保护,在环网内距离I、II段配合不存在问题,能保证在任何故障情况下的正确动作,主要是距离III段的时限配合问题,在目前放射式供电网中,由于距离III段保护需与主变高压侧后备保护时限相配合,因此统一整定为2秒,在采用环网运行时,距离III段保护时限可能需作适当调整。
当环网运行方式时,环网内所有开关的距离保护、接地距离保护均考虑投入,并按环形配合进行整定。当环网运行方式时,环网内所有开关重合闸均应停用。
4 故障分析
当任一线路故障时,纵差保护0秒跳开线路两侧开关,如纵差保护拒动或停用,两侧开关至少有一侧距离I段保护(0秒)会动作跳闸,另一侧距离I或II段(0.3秒)保护动作跳闸,切除故障,保证环网内所有变电站供电不中断。
图4、DTS模拟故障跳闸信息
当线路故障而一侧开关拒动时,设万新924线故障,如万安变万新924开关拒动,此时新变万新924开关保护动作跳闸,故障仍未隔离,需由万安变主变110kV侧后备保护动作跳闸,切除故障;如新潭变万新924开关拒动,此时万安变万新924开关保护动作跳闸,故障仍未隔离,需由阳湖变新阳929开关距离II或III段保护动作跳闸,切除故障,仍可保证环网内所有变电站供电不中断。
5 結论
黄山市110kV局部电网采用环网运行方式潮流分布合理,线损降低,更经济,任一线路故障不会造成停电,供电可靠性提高。
环网内的线路故障时,电网将从两个方向向故障点提供短路电流,因此对系统和设备的冲击增大,但由于故障能迅速切除,不会影响系统的稳定运行。
6 建议
当变电站110kV母线压变停役,造成距离保护失去功能时,必须解环运行,以保证电网运行的安全,解环点为压变停役的变电站。
当草市变倒由阳湖变供电时(图5),此时当环网内线路故障时,如万新线故障,奕棋变、阳湖变、新潭变、草市变负荷将全部倒由万奕线供电,在负荷高峰时段,有可能造成万奕线热稳定破坏(过负荷),此时必须选择合适的点(阳湖变)解环运行。
图5、网络接线图
参考文献
[1]李焕明,电力系统分析[M].北京:中国电力出版社,1999,73-75