云南电网有限责任公司玉溪供电局 高 义 李 涛 刘 松 张春艳 宁而嘉
在电网规划建设中,10kV配电网是十分重要的内容,通过应用合环转供电技术,能够有效提升配网运行安全性和稳定性。对此,本文首先对合环转供电技术进行介绍,然后对合环运行方式进行分析,并对提升10kV配网合环转供电率的策略进行详细探究。
随着社会经济的快速发展,各行各业用电量均不断增加,配电网规模逐渐扩大,而在配电网运行中,故障隐患较多,很多企业对于合环转供电技术的关注度不断提高,推广应用合环转供电,在不停电状况下完成负荷转移,避免对供电网络运行造成不良影响。
在10kV配网运行过程中,在有联络开关的接线形式下,如果在母线检修过程中需退出运行,可利用联络开关、变电站出线开关的倒闸操作,将负荷转移至另一侧馈线中,这种技术即合环转供电技术。通过应用合环转供电,能够避免在转供电过程中发生停电故障,将电力系统中的电力线路、开关、变压器等设备串联,进而形成完整的网络结构形式,同时可实现短时闭合运行。
在电力系统运行过程中,对于合环转供电方式,可分为两种,其一为合环点上级电源分开运行,其二为上级电源合并运行,合环转供电形式如图1所示。通过对图1进行分析可见,在配电网中,A和B两条母线处于分开运行状态,并且上级电源来自于不同变电站,通过线路联络开关即可完成合环转供电操作。另外,在图1所示中,配网合环点2由同一母线供电,在合环转供电操作过程中,对于站内线路联络开关,可作为合环转操作点。
图1 合环转电模式图
在合环转供电操作过程中,首先需绘制系统运行简图,保证分析线路相序相位的准确性。在具体的制图过程中,要求对配网线路进行整理,并确定主变、电源电压的关键元件以及参数,严格依据相关规定以及配网运行实际需要制图。
合环点位置选择合理性会对配网运行效果产生较大影响,电力企业必须严格依据相关规范选择合环点。具体而言,对于配网中的各条线路的主干上,均应安装分段开关,比如,对于变电站出口位置,需安装一次开关。在智能电网规划建设中,只有合理设置合环点,才能够保证电网运行效果,确保在发生停电故障时能够及时采取有效的处理措施,减轻电力维修人员工作压力。通常情况下,对于合环点开关,应尽量选定在交通便利的位置,同时综合考虑用电负荷实际需要选择分段开关,并合理划分一般负荷区以及重要负荷区。通过应用合环转供电,即可对合环电流进行有效控制。
在配电网合环转供电过程中,要求电力调度人员详细调查电网电压、电流等各项参数,对于合环点电压相角差,通常无法根据在线潮流进行计算,因此要求电力调度人员进行手动计算,在此过程中需耗费大量时间,可能会对合环转供电效率造成不良影响。为了提高计算效率,同时保证计算结果的准确性,对于同一级电源的变电站,要求主变接线组别相同,而线路负荷差比较小,在保证电力系统运行正常的基础上,确保能够满足合环要求。
很多电力企业均推广应用高压核相仪进行电网核相,不仅能够保证合环操作安全性,同时还可简化合环操作工序。在10kV配电网合环转供电操作中,要求将高压核相仪应用于核相操作中,电力调度工作人员必须详细掌握仪器的应用原理以及操作方法,确保能够将各项参数控制在合理范围内。如果交流电源的相位以及相序不同,则在合环操作以及并联操作时,可产生强大电流,可能会对电力设备造成损害,对此,在合环操作前,应对相序以及相位进行仔细检查。
10kV配网建设规模逐渐扩大,并且电网布线形式复杂,实际布线与设计布线方案之间有一定偏差,由于数据存在偏差,因此潮流计算值与实际运行值之间有一定差异。为了避免数据不对称,同时控制数据误差,要求对配网参数进行优化设计。电力企业可制定台账制度,提供完整参数,进而保证各项数据真实性和准确性。
在10kV配网合环转供电中,网架结构的影响较大,要求电力企业合理布线,提升合环转供电率。另外,在符合国家电网建设规范的基础上,还应巩固配网接线,确保符合布设标准,对主干线进行科学合理的配置。除此以外,对于区域内部网络的布线形式,也应进行全面细致的分析,通过构建科学的网络结构,提高供电建设水平。
对于10kV配电网环网自动化设备,可简称为FA,其主要作用是对10kV配网运行情况进行监控管理,当出现故障隐患时,能够准确高效的确定故障发生位置以及影响范围,并对故障进行有效控制,与此同时,对于非故障范围的线路,也可完成自动化转供电。在10kV配电环网中,通过安装联络开关,即可完成配网转供电自动化,如果在10kV配网运行中出现故障问题,则故障点以后的区段能够自动恢复供电,检修人员无需到达故障发生地点,即可快速恢复供电。比如,电压-时间就地型环网自动化设备原理如图2所示。
图2 就地型FA系统故障处理策略
3.3.1 相间短路故障
在图2中,如果M位置发生短路故障,则CB1跳闸,导致线路断电,此时,开关S1、S2以及S3均可丧失电压,当故障发生几秒后,CB1可重新合闸,S1和S2随即合闸,在S2合闸时,如果会对故障区域造成影响,则CB1保护跳闸,故障持续时间比较长。如果对于M处设置电压,则S2合闸后失去电压,当开启S2后,即可向电源侧送电闭锁,而S3是在延时合之前失去电压由于S2、S3具有可靠闭锁隔离,因此,可形成M故障段,当CB1合闸后,即可恢复故障点之前线路正常供电,当电能达到S2开关电源一端时,S2不合闸。如果开关L的一端失去电压,则通常可持续几秒失电状态,而如果失电时间比较长,则L合闸,电能可通向S3开关,但是S3反向闭锁,因此不会发生合闸现象,可隔离故障线路M,此时非故障区段依然能够正常供电。
3.3.2 单相接地故障
当M点发生单相接地故障时,变电站即可发挥其故障检测功能,对线路故障进行全面检测,及时发现接地故障,如果配网线路中没有安装接地选线设备,则需进行试探性检测,对于各条线路均需进行检查。当断开CB1时,可造成控制线路失去电能,此时三个开关均会失去电压。在经过一段时间后,试送CB1,开关S1以及S2可逐渐合闸,当S2合闸至故障发生区域后,可产生零序电压。在故障检测时,可发现零序电压,S2可切断故障,并且出现几秒钟失电状态,如果失电时间比较长,则需再次对S3送电,隔离故障线路,与此同时,剩余线路依然能够保持正常供电状态。
在10kV配电网合环转供电过程中,要求电力企业制定完善的规章制度,明确操作规范,据此进行合环转供电操作。比如,如果需对10kV配电网进行技术改造,或者对电力线路进行规划建设,则应尽快完成相位核对,确保相位准确性,然后再入网,对于联络开关位置,要求能够设置特定核准,同时还需对基础台账进行优化调整。在10kV配电网合环操作过程中,必须严格依据相关规章制度,确定合环转供电的具体流程以及操作步骤等,同时,在合环转供电前,应综合考虑实际情况以及配网运行环境特征,如果环流超过一定限值,则必须及时采取调控措施。
在10kV配电网合环转供电过程中,为了提升合环转供电率,必须加强核相管理,对此,要求电力企业对区域馈线连接位置的相位、相序等进行多次核查分析,确保能够符合合环要求。另外,还应对配网结构进行优化调整,结合实际情况采用先进技术对配网线路进行改造,制定完善的基础台账管理制度,提高10kV配电网合环转供电管理水平。
结语:综上所述,本文主要对10kV配电网合环转供电方式以及提高合环转供电率的具体措施进行了详细探究。在10kV配电网规划建设中,通过应用合环转供电技术,能够保证电网运行安全性和稳定性。对此,电力企业必须高度重视10kV配电网合环转供电工作,做好线路配置计划,改善网架供电基础,应用先进的配电环网自动化技术,建立健全相关管理制度实施规范化操作,并且加强基础台账信息管理,促进配电网合环转供电率的提升。