龙城 程林中 窦阿林 黄栋 江艺 国网安徽省电力有限公司南陵县供电公司
小水电引发高电压问题主要发生在丰水期,以南陵电网35kV弋江变电站供区为例,该供区高电压主要由以下原因造成:
(1)35kV弋江变电站小水电装机容量大,装机容量大的电站通过两条35kV专线接入弋江变电站35kV侧母线,而该站35kV母线仅有一工业负荷(正常用电负荷约为4000kW左右),丰水期,两条35kV专线最大发电负荷为10050kW,当小水电发电负荷无法在本变电站供区就地平衡时,负荷向上级电源倒送,从而提高了该站35kV母线电压,同时,该站主变采用的是无载调压变压器,不能根据电网电压进行适时调节,近而造成整片区域高电压。
(2)小水电T接接入10kV供电线路,线路正常运行情况下,电压偏高,一般也出现在丰水期,主要原因是小水电无序上网,小水电站通过10kV线路输送大量无功功率到变电站,对无功潮流没有进行很好的控制,导致局部地区无功功率过剩,抬高了局部地区电压,有小水电集中上网的弋江变电站反映尤为突出。
(3)在丰水季节,雨水充沛,小水电站大都满发(因为大都为径流式电站,受天气来水影响比较大),T接在供电线路上电站发电机组发出的功率远远大于该线路上供电负荷,发供负荷不能相互抵消,多余发电负荷通过10kV供电线路返送至就近变电站,如一旦变电站10kV线路开关因故障出现跳闸,该线路上发电还能维持对线路供电,就会引起电压升高,线路上用电客户的电器就会因为过电压烧坏。
在变电站10kV线路开关故障跳闸时,T接在线路上小水电站不能及时停机处理,从线路故障跳闸到电站机组关机要几分钟以上,导致线路出现过电压。因为该区域大多数小型水电站调速器是手动调速器,线路出现故障跳闸时,电站人员需人工手动操作调速器关机,关机速度慢;同时很多小水电站发电机组出口开关在电网失压状态下不能自动跳闸,目前,我县大多数小型水电站发电机端出口电压为400V,保护配置简单,保护主要为电流继电器作为速段、过流保护,利用发电机出口空气开关上本身自带的欠压脱扣器作为欠压保护,欠压保护不完善,没有配置过压、低频保护。
(1)对T接在10kV供电线路上的小水电站装设相应保护装置,当出现过电压时,将发电机组从电网上切除,公司相关部门统一对接在10kV供电线路上的小水电站进行一次保护配置排查,凡是没有装设过压、低频保护的均应统一进行加装。
(2)对于有小水电上网的变电站,如改造时,在主变压器选择上,应选择有载调压变压器,还应注意选有载调压档数时,调压范围要尽量放宽一些,可以选用非标准档位35kV+5*2.5%。这样调节范围宽一些,能在丰水期调低一点电压,在枯水期可以调高一点电压,确保10kV线路电压在合格范围内。
(3)根据各线路实际无功功率补偿情况,制定各相关小水电站无功上网计划指标,在丰水期要求各电站发电机组尽量少发无功功率,确保线路上无功功率就地平衡,做到线路上不输送无功功率到变电站。
(4)主网保护配置对线路重合闸应合理使用,有T接小水电的线路故障后,如检测到线路侧还有电压,本站线路重合闸应可靠不动作,确保不对线路再次冲击,引起电压升高。