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)運行質量會直接干擾到電力系統(tǒng)的運行質量,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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
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。