配网小水电线路重合闸策略研究

敖健永

（广东电网有限责任公司阳江供电局，广东阳江529500）

0 引言

在电网运行管理工作中，对于不具备检无压或检同期条件的10 kV小水电线路，一般都采取退出重合闸的措施，主要原因是10 kV小水电线路发生故障后，有可能形成孤网运行，投入非同期重合闸存在冲击电网或损坏设备的风险。但在实际运行中，随着电网容量越来越大，10 kV小水电线路对电网的冲击基本可以接受，若小水电用户设备在电网侧保护跳闸后能实现自动解列，或配置相关保护且设备能承受冲击，则可以考虑按非同期方式投入10 kV小水电线路的重合闸，这将大大改善10 kV小水电线路连续供电的能力，提高地区电网的供电可靠性。

1 阳江电网小水电线路现状分析

目前阳江电网有小水电上网的10 kV线路共73条，线路主网侧重合闸投退情况主要有检无压重合、检同期重合和退出重合闸，具体情况如下：（1）主网侧有装设线路电压抽取装置（线路TYD）的小水电线路共31条，占比42.47%，按检线路无压，有压自动转检同期方式投入重合闸；（2）主网侧没有装设线路电压抽取装置（线路TYD）的小水电线路共42条（其中，小水电专线4条，非专线38条），占比57.53%，退出重合闸。具体分布如图1所示。

图1 配网小水电线路现状

在无线路TYD的42条小水电线路中，有38条线路有直配负荷，占比达90.5%，在线路发生故障时，由于重合闸退出，将直接造成用户停电，降低这些线路上用户的供电可靠性。为此，需重点针对该部分线路开展研究，对具备条件的投入重合闸，以提高供电可靠性。

2 双侧电源线路关于自动重合闸的相关规定

在DL 400—1991《继电保护和安全自动装置技术规程》中，对双侧电源线路的自动重合闸装置规定如下：

（1）双侧电源的单回线路，可采用下列重合闸方式：

1）解列重合闸方式，即将一侧电源解列，另一侧装设线路无电压检定的重合闸方式；

2）当水电厂条件许可时，可采用自同步重合闸方式；

3）为避免非同步重合及两侧电源均重合于故障线路上，可采用一侧无电压检定，另一侧同步检定的重合闸方式。

（2）当符合下列条件，且认为有必要时，可采用非同步重合闸方式：

1）流过发电机、同步调相机或电力变压器的冲击电流不超过规定值时；

2）非同步重合闸所产生的振荡过程对重要负荷的影响较小，或者可以采取措施减小其影响时；

3）重合后，电力系统可以迅速恢复同步运行时[1]。

3 配网小水电线路重合闸新策略

3.1 已装设线路TYD的10 kV小水电线路

对于已装设线路TYD的10 kV小水电线路，主网侧重合闸方式保持不变，即按检线路无压，有压自动转检同期方式投入重合闸。

3.2 目前无线路TYD但具备加装线路TYD条件的10 kV小水电线路

对于目前无线路TYD但具备加装线路TYD条件的10 kV小水电线路，建议加装线路TYD。在完成线路TYD加装后，调整主网侧重合闸方式，按检线路无压，有压自动转检同期方式投入重合闸。

3.3 目前无线路TYD且不具备加装线路TYD条件的10 kV小水电线路

对于目前无线路TYD且不具备加装线路TYD条件，但主网侧确实有必要投入重合闸的10 kV小水电线路，在满足下述3.3.1～3.3.4条件后，按非同期方式投入重合闸，重合闸时间按较长延时整定。

3.3.1 发电厂侧配置完备的继电保护并正确投入

对于1 MW及以下的发电机，应装设过电流保护，保护装置宜配置在发电机的中性点侧，其动作电流按躲过最大负荷电流整定；对于1 MW以上的发电机，宜装设复合电压起动的过电流保护，电流元件的动作电流可取为1.3～1.4倍额定值，低电压元件的动作电压可取为0.7倍额定值，负序电压元件的动作电压可取0.06～0.12倍额定值。

对于水轮发电机，应装设过电压保护，其整定值根据定子绕组绝缘状况决定。在一般情况下，动作电压可取为1.5倍额定电压，动作时限可取为0.5 s；对可控硅整流励磁的水轮发电机，动作电压可取为1.3倍额定电压，动作时限可取为0.3 s。过电压保护宜动作于解列灭磁[1]。

3.3.2 发电厂侧配置完备的安自装置并正确投入

发电厂应配置有高频切机功能的安自装置，发电机组的高频切机配置和机组高频运行特性应符合电力系统的运行规律。对于容量100 MW以下的水电机组，高频切机定值具体要求如下：解列频率要求51.0～54.5 Hz，每次解列时延要求0.2～3 s。

发电厂应配置有低频自动解列功能的安自装置，发电机组的低频特性既要与电网的低频减载配置方案相配合，又要考虑保护机组设备不受低频共振而损坏，其低频解列频率要求低于电网低频减载最后一轮的频率定值，并留适当裕度。对于容量100 MW以下的水电机组，低频解列定值具体要求如下：解列频率要求46.0～47.0 Hz，每次解列时延要求0.2～3 s[2]。

3.3.3 发电厂侧相关设备能承受规定时间内的冲击电流而不损坏

当配网线路主网侧保护非同期合闸时，若冲击电流较大，在发电厂侧继电保护动作切除相关设备前的整个冲击电流持续时间内，发电机、同步调相机或电力变压器应能承受冲击电流而不损坏。

3.3.4 小水电线路应无直配重要负荷

小水电线路上没有二级及以上重要用户，非同期重合闸所产生的振荡过程对重要负荷的影响较小。

4 结语

配网小水电线路跳闸后，一般情况下，小水电发电机组应能自行解列；不能自行解列的，如果满足相关技术条件，可考虑投入非同期重合闸。由于配网线路故障大多属于瞬时性故障，所以线路一般能重合成功，投入重合闸将有利于提高线路的供电可靠性。若10 kV系统为经小电阻接地系统，由于线路跳闸次数相对较多，效果会更加明显。因此，配网小水电线路重合闸新策略实施后，将大大提高地区电网的供电可靠性。

[1]继电保护和安全自动装置技术规程：DL 400—1991[S].

[2]广东电网有限责任公司安全自动装置管理细则：Q/CSG-GPG 2 12 006—2014[S].