李桂楊　張振華　邵萬(wàn)星

摘 要：文章介紹了110 kV及以下地方小電源上網(wǎng)情況，探討110 kV及以下終端線路故障時(shí)遠(yuǎn)方聯(lián)切35 kV、10 kV地方上網(wǎng)小電源的應(yīng)用，討論實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)切地方小電源的解決方法，從而提高110 kV及以下終端線路故障重合閘成功率及配網(wǎng)供電可靠性。

關(guān)鍵詞：保護(hù)；遠(yuǎn)切；小電源；可靠性

中圖分類(lèi)號(hào)：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2016）33-0121-02

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，客戶對(duì)用電可靠性要求越來(lái)越高，我們也不斷通過(guò)提高設(shè)備穩(wěn)定性及完善電網(wǎng)架構(gòu)等方式提高供電可靠性，避免發(fā)生變電站失壓的現(xiàn)象。但是，對(duì)于有小電源上網(wǎng)的110 kV或35 kV變電站，為了提高重合閘及進(jìn)線備自投的動(dòng)作成功率，普遍的一種做法是采用小電源側(cè)裝設(shè)頻率電壓保護(hù)裝置，在電力系統(tǒng)或主送電源發(fā)生故障時(shí)，小電源側(cè)頻率下降，低周減載裝置動(dòng)作切除小電源，但由于小電源開(kāi)機(jī)容量不確定且自動(dòng)裝置不完善等原因，會(huì)造成小電源側(cè)頻率下降過(guò)程較長(zhǎng)甚至不會(huì)下降，同樣導(dǎo)致故障后重合閘不成功，或備自投無(wú)法動(dòng)作。另一種做法是當(dāng)發(fā)生110 kV線路故障跳閘時(shí)，在變電站本地聯(lián)切小水電專(zhuān)線及有小水電上網(wǎng)的

35 kV變電站電源線，從而導(dǎo)致一個(gè)或者兩個(gè)35 kV變電站失壓，影響一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)或兩個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的用戶用電。

1 110 kV及以下地方小電源上網(wǎng)現(xiàn)狀和特點(diǎn)

小水電資源豐富的地方，一般在110 kV變電站、35kV變電站的35 kV母線、10 kV母線上網(wǎng)，這給變電站帶來(lái)供電可靠性降低等一系列問(wèn)題。例如陽(yáng)山地區(qū)小水電資源就十分豐富，目前全縣投產(chǎn)的小水電站約有160多座，而由于110 kV線路地處山區(qū)，故障率較高，特別是在雷雨季節(jié)，35 kV變電站失壓現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，為提高供電可靠性，其中陽(yáng)山地區(qū)8個(gè)35 kV變電站中就有7個(gè)站的電源線路納入各自110 kV變電站110 kV線路保護(hù)聯(lián)切方案。小電源上網(wǎng)的一個(gè)明顯特點(diǎn)是小電源分布分散而且偏遠(yuǎn)，造成小電源的最小運(yùn)行方式變化過(guò)大，很難確定小電源的最小運(yùn)行方式來(lái)校核保護(hù)靈敏度。另外也導(dǎo)致了由小電源發(fā)電機(jī)歸算至上網(wǎng)變電站110 kV母線側(cè)、35 kV母線側(cè)的阻抗過(guò)大，在小電源最小運(yùn)行方式下的110 kV線路上短路電源比較小，常常導(dǎo)致零序保護(hù)的靈敏度達(dá)不到規(guī)程要求，甚至有時(shí)候距離保護(hù)和零序保護(hù)的啟動(dòng)元件也達(dá)不到規(guī)程要求的靈敏度，造成配置的110 kV線路保護(hù)起不到應(yīng)有的作用。

另外一個(gè)特點(diǎn)是裝機(jī)容量小、其二次保護(hù)裝置、自動(dòng)化系統(tǒng)不完善，而且電網(wǎng)運(yùn)行方式變化快，一般是經(jīng)110 kV變電站、35 kV變電站的35 kV母線、10 kV母線上網(wǎng)發(fā)電，部分小電源在35 kV變電站上網(wǎng)，然后通過(guò)35 kV變電站聯(lián)絡(luò)線由110 kV變電站上網(wǎng)，在110 kV變電站主送電源線發(fā)生故障時(shí)，為了提高線路重合成功率，大部分是在110 kV主送電源線路保護(hù)動(dòng)作時(shí)啟動(dòng)聯(lián)切回路，聯(lián)切在此站上網(wǎng)的小電源線路，包括有小電源上網(wǎng)的35 kV變電站聯(lián)絡(luò)線，導(dǎo)致該35 kV變電站失壓，由此可見(jiàn)，變電站的供電可靠性受小電源影響很大。

2 目前切除小電源做法及其效果

接入地方小電源的終端變電站與電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線由于地方小電源的接入，從而形成兩端都是有電源的供電線路。對(duì)于帶小電源上網(wǎng)的經(jīng)110 kV變電站35 kV母線上網(wǎng)的35 kV變電站聯(lián)絡(luò)線，根據(jù)有關(guān)規(guī)程，一般是在35 kV聯(lián)絡(luò)線上受電端開(kāi)關(guān)投入檢同期重合閘，送電端開(kāi)關(guān)投入檢無(wú)壓重合閘。

根據(jù)如此的重合閘配置，因?yàn)榈胤叫‰娫吹拇嬖冢瑫?huì)出現(xiàn)實(shí)際運(yùn)行中的35 kV線路瞬時(shí)故障并跳閘后，導(dǎo)致該35 kV線路無(wú)法實(shí)現(xiàn)檢無(wú)壓或檢同期重合，致使整個(gè)35 kV終端變電站失壓；而110 kV主送電源線發(fā)生故障時(shí)，在110 kV主送電源線路保護(hù)動(dòng)作時(shí)啟動(dòng)聯(lián)切回路，聯(lián)切在此站上網(wǎng)的小電源線路，包括有小電源上網(wǎng)的35 kV變電站聯(lián)絡(luò)線，導(dǎo)致該35 kV變電站失壓，如果存在35 kV串供變電站，則造成2個(gè)及以上變電站失壓，大大地降低了其供電可靠性。如下圖（在35 kV B站、C站串供方式下，當(dāng)110 kV I線或II線保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)，會(huì)啟動(dòng)聯(lián)切回路，將聯(lián)切35 kV L1電站線、35 kV L2電站線、35 kV AB線、35 kV AC線，導(dǎo)致35 kV B站、C站失壓）

目前為了提高帶地方小電源的終端變電站供電可靠性，我們也采取了一些措施：

①對(duì)地方小電源加強(qiáng)管理，在主電網(wǎng)與地方小電源的調(diào)度并網(wǎng)協(xié)議中，明確雙方的義務(wù)和責(zé)任，地方小電源必須完善有關(guān)的保護(hù)和自動(dòng)裝置，尤其是并網(wǎng)解列裝置。黨電網(wǎng)主系統(tǒng)電源端事故跳閘后，將小電源及時(shí)進(jìn)行解列，這樣就能保證系統(tǒng)送電端重合閘可以準(zhǔn)確可靠的動(dòng)作；

②要求小水電站裝設(shè)并投入頻率電壓保護(hù)裝置。

當(dāng)帶小電源上網(wǎng)的線路發(fā)生了線路瞬時(shí)故障，送電端開(kāi)關(guān)就會(huì)保護(hù)啟動(dòng)跳閘，帶地方小電源的終端變電站和主電網(wǎng)解列，肯定會(huì)讓電壓、頻率發(fā)生抖動(dòng)，頻率電壓保護(hù)裝置啟動(dòng)斷開(kāi)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)。此時(shí)解列后，送電端開(kāi)關(guān)檢無(wú)壓?jiǎn)?dòng)重合，恢復(fù)主送電源線路及終端變電站的送電，之后就可以將地方小電源與系統(tǒng)同期并網(wǎng)，但是，整定時(shí)間至少要保證送電側(cè)開(kāi)關(guān)的重合閘時(shí)間要晚于地方小電源解列開(kāi)關(guān)的解列時(shí)間。

3 遠(yuǎn)方切除小電源應(yīng)用探討

針對(duì)前面提到的情況，我們?cè)O(shè)想是否可以通過(guò)一種較簡(jiǎn)單的方式方法，暨在本地聯(lián)切的基礎(chǔ)上，研究是否可以將主送電源保護(hù)啟動(dòng)聯(lián)切回路的保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)通過(guò)一種方式方法或者發(fā)送接收的渠道傳送至對(duì)側(cè)有小電源上網(wǎng)的變電站去切除水電上網(wǎng)專(zhuān)線？通過(guò)了解及研究，發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)一種繼電保護(hù)光纖通信接口裝置實(shí)現(xiàn)，繼電保護(hù)光纖通信接口裝置可以與各種線路保護(hù)裝置配合，將需要執(zhí)行的保護(hù)命令信號(hào)經(jīng)光耦隔離變換成裝置內(nèi)部邏輯控制電位，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)經(jīng)數(shù)字通道發(fā)送至對(duì)側(cè)，對(duì)側(cè)收令后，收令輸出回路主要是將所接收到命令信號(hào)變換成相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)輸出。簡(jiǎn)單的說(shuō)就是通過(guò)繼電保護(hù)光纖通信接口裝置將啟動(dòng)聯(lián)切回路的保護(hù)動(dòng)作接點(diǎn)由光纖通道傳送至對(duì)側(cè)有小電源上網(wǎng)的變電站進(jìn)行聯(lián)切從該站上網(wǎng)的小水電專(zhuān)線。如圖1所示。

要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，首先考慮的是繼電保護(hù)光纖通信接口裝置與保護(hù)裝置的配合，其次是傳輸通道條件，可以通過(guò)專(zhuān)用光纖光纜或者數(shù)字復(fù)接，最后是出口接點(diǎn)是否能夠滿足，也就是能否滿足需要聯(lián)切的小水電專(zhuān)線。下面選取一些站點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)實(shí)踐：

我們選取了陽(yáng)山電網(wǎng)兩個(gè)站點(diǎn)（110 kV A站、35 kV B站）進(jìn)行實(shí)施：如圖2所示，當(dāng)110 kV I線或II線保護(hù)動(dòng)作跳閘時(shí)，目前聯(lián)切小水電線路的做法是線路保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)小水電聯(lián)切回路（聯(lián)切35 kV L1電站線、35 kV L2電站線、35 kV AB線、35 kV AC線），且各聯(lián)切跳閘出口分別接至各線路的手跳回路，將導(dǎo)致

35 kV B站、35 kV C站失壓。采用遠(yuǎn)方切除小水電線路，暨是在110 kV A站、35 kV B站各裝設(shè)一臺(tái)繼電保護(hù)光纖通信接口裝置，將110 kV I線、II線或35 kV AB線保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)聯(lián)切回路的動(dòng)作接點(diǎn)輸入至繼電保護(hù)光纖通信接口裝置，通過(guò)35 kV AB線的專(zhuān)用光纖通道傳輸至35 kV B站的繼電保護(hù)光纖通信接口裝置，然后將該接點(diǎn)命令輸出至需要切除的10 kV L3電站線、

10 kV L4電站線、10 kV L5電站線、10 kV L6電站線的跳閘出口回路，從而進(jìn)行切除35 kV B站上網(wǎng)的小電源線路開(kāi)關(guān)，而不用切除帶小電源上網(wǎng)的35 kV變電站聯(lián)絡(luò)線，既能確保故障線路重合或備自投動(dòng)作成功，又能避免整座或多座變電站失壓，提高供電可靠性。經(jīng)過(guò)在陽(yáng)山電網(wǎng)的110 kV七拱站及35 kV太平站實(shí)踐，取得了如上述所描述的結(jié)果，可以成功的進(jìn)行遠(yuǎn)方切除小電源上網(wǎng)線路，真正提高了帶地方小電源上網(wǎng)的35 kV變電站的供電可靠性，并且優(yōu)化了變電站主電源線路的保護(hù)及重合閘配合，主電源線路保護(hù)可以設(shè)置因瞬時(shí)故障跳兩端開(kāi)關(guān)改為只跳送電端開(kāi)關(guān)，而受電端保護(hù)不跳受電端開(kāi)關(guān)，而是由遠(yuǎn)方聯(lián)切實(shí)現(xiàn)切除地方電源的并網(wǎng)開(kāi)關(guān)，使送電端開(kāi)關(guān)檢無(wú)壓重合，恢復(fù)終端變電站供電。

4 結(jié) 語(yǔ)

總之，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)方切除地方小電源上網(wǎng)，對(duì)于有較多小電源上網(wǎng)的變電站電源線路，可以優(yōu)化保護(hù)配合，提高重合閘成功率，從而提高供電可靠性。

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