故障范圍小電源對(duì)終端變電站自動(dòng)裝置的影響與措施研究

吳堃

【摘要】隨著全球工業(yè)的高速發(fā)展，世界資源也正處在日益緊縮，甚至舉步維艱的苦難局面。諸多國(guó)家都開(kāi)始為了能夠謀求長(zhǎng)期的國(guó)家發(fā)展，開(kāi)發(fā)挖掘全新的資源利用。受此影響，我國(guó)的電力部門(mén)也正在積極地研制更為環(huán)保的能源來(lái)展開(kāi)電力運(yùn)用。然而無(wú)可避免的是，小電源在鏈接至終端變電站之后，倘若不甚科學(xué)地配置安全、有效、合理的自動(dòng)裝置，必然會(huì)左右電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】小電源;終端變電站;自動(dòng)裝置

引言

鏈接存在并網(wǎng)小電源的供電體系一旦在主供電源不存在之后，需要立即利用相關(guān)措施把并網(wǎng)小電源進(jìn)行有保障地解列。確保不影響終端變電站的正常運(yùn)行。對(duì)此，工作人員更要設(shè)計(jì)出關(guān)于終端變電站的保障機(jī)制計(jì)劃與保護(hù)裝置在改造之后的整定計(jì)算原則，確保整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)能夠安全、可靠地運(yùn)行。

1.當(dāng)前小電源并網(wǎng)現(xiàn)狀

由于小電源普遍擁有其小型、分散的屬性，必然會(huì)為整個(gè)電力體系地運(yùn)行、對(duì)繼電保護(hù)的配置造成一定的負(fù)擔(dān)。這樣一來(lái)，無(wú)論是對(duì)小電源還是對(duì)區(qū)域性的電網(wǎng)的運(yùn)行都將產(chǎn)生安全隱患。而且在電網(wǎng)體系中，因?yàn)橛蟹磸?fù)的大機(jī)組并網(wǎng)，電力系統(tǒng)常常會(huì)單方面地專(zhuān)注于對(duì)大容量機(jī)組與網(wǎng)架的重視，忽視了小電源的安全問(wèn)題。在電力系統(tǒng)中距離小電源一側(cè)較大的事故沖擊會(huì)導(dǎo)致小電源初期的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)較為嚴(yán)重?fù)p害，其原因是因?yàn)樾‰娫粗饕际抢萌趼?lián)絡(luò)線(xiàn)與區(qū)域電網(wǎng)展開(kāi)相互聯(lián)接的。

2.小電源接入對(duì)于自動(dòng)裝置的動(dòng)作影響

2.1 并網(wǎng)線(xiàn)路保護(hù)配置影響

因?yàn)樾‰娫吹倪M(jìn)駐作用，終端負(fù)荷站無(wú)論是理論或是實(shí)際上都成為了小電源及系統(tǒng)的一個(gè)聯(lián)絡(luò)站。無(wú)論是110 kV、35 kV、10kV的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路都需要安排方向保護(hù)，而兩側(cè)的保護(hù)方向都應(yīng)當(dāng)指向線(xiàn)路。如果出現(xiàn)線(xiàn)路較短的情況，保護(hù)配合較為困難要在第一時(shí)間對(duì)故障的線(xiàn)路實(shí)施切除時(shí)，還應(yīng)當(dāng)要配置擁有全線(xiàn)速動(dòng)保護(hù)。110 kV系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)倘若發(fā)電機(jī)容量相對(duì)比較小，如果換算至110 kV側(cè)的短路阻抗比較于系統(tǒng)阻抗總體較大，110 kV系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路形成故障階段電源側(cè)無(wú)法供給基礎(chǔ)上的標(biāo)準(zhǔn)短路電流，弱電源側(cè)保護(hù)無(wú)法確保有效啟動(dòng)。為了可以將保護(hù)配置精簡(jiǎn)化處理，工程中大部分單單只會(huì)在系統(tǒng)電源側(cè)展開(kāi)配置保護(hù)，而弱電源側(cè)只會(huì)配置斷路器操作回路。而對(duì)比能夠直接進(jìn)駐小電源35 kV、10 kV聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，對(duì)其可以配置帶方向的電流保護(hù)，進(jìn)而高效區(qū)分故障區(qū)域。

2.2 備用電源自投裝置影響

大多數(shù)的終端站點(diǎn)設(shè)備的自投裝置主要都是由檢母線(xiàn)無(wú)壓當(dāng)成是對(duì)自投啟動(dòng)的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)延時(shí)整定之后再脫離工作斷路器，在明確脫離進(jìn)線(xiàn)之后，進(jìn)而重新完成對(duì)負(fù)荷供電。如果在變電站中的低壓側(cè)母線(xiàn)鏈接至了小電源，體系發(fā)生故障，由于短路電流及系統(tǒng)母線(xiàn)殘壓，導(dǎo)致可以達(dá)到自投裝置條件相對(duì)而言會(huì)很困難，哪怕自投裝置能夠常規(guī)化得以啟動(dòng)。然而，對(duì)失去聯(lián)絡(luò)的小電源側(cè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它的電壓頻率會(huì)產(chǎn)生比較顯著的加快變化。假如，這個(gè)時(shí)候自投裝置一旦失去了與其同步的小電源系統(tǒng)強(qiáng)制性進(jìn)駐系統(tǒng)，那么顯而易見(jiàn)的是，這對(duì)小電源發(fā)電機(jī)的撞擊力是無(wú)法想象的。故而，可以說(shuō)自投裝置于合備應(yīng)用電源斷路器前提，一定要聯(lián)切并網(wǎng)小電源。如果小電源側(cè)保護(hù)和解列裝置沒(méi)有得到第一時(shí)間快速的可靠動(dòng)作，導(dǎo)致其與系統(tǒng)出現(xiàn)解列現(xiàn)象，那么，可以說(shuō)備自投裝置也許拒動(dòng)，又或是出現(xiàn)誤動(dòng)，最終導(dǎo)致事故地?cái)U(kuò)大。在當(dāng)前現(xiàn)實(shí)的工程設(shè)計(jì)里，大部分的并網(wǎng)變電站基本上都是根據(jù)終端負(fù)荷站展開(kāi)設(shè)計(jì)工作，備自投設(shè)備沒(méi)有權(quán)衡并網(wǎng)線(xiàn)的出口。為了可以徹底清除小電源左右備自投裝置動(dòng)作。一方面需要嚴(yán)格的規(guī)定電源側(cè)安置一些具有較高可靠、安全性的解列設(shè)備，在系統(tǒng)出現(xiàn)事故之時(shí)，能夠使得小電源可以自主地進(jìn)行解列脫離系統(tǒng)的行為。

2.3 線(xiàn)路重合閘影響

因?yàn)樾‰娫吹逆溄舆M(jìn)駐，最開(kāi)始進(jìn)行單端供電的輻射供電線(xiàn)路，一下轉(zhuǎn)換成了雙電源弱電聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路。110kV、35kV、10kV的相對(duì)獨(dú)立的小電源接入線(xiàn)都變成了系統(tǒng)整體的聯(lián)絡(luò)線(xiàn)部分。為了能夠降低在并網(wǎng)階段，所對(duì)小電源發(fā)電機(jī)造成的瞬間撞擊，一開(kāi)始根據(jù)原來(lái)的負(fù)荷線(xiàn)配置的普通重合閘必然不能夠再次投入應(yīng)用，并網(wǎng)線(xiàn)適合通過(guò)解列重合閘的辦法進(jìn)行：把一側(cè)電源進(jìn)行解列，再將另一側(cè)安置的線(xiàn)路檢定無(wú)壓重合閘。大多數(shù)狀況下，可以把其中的并網(wǎng)電源開(kāi)關(guān)當(dāng)成是解列點(diǎn)，一旦線(xiàn)路發(fā)生故障之后，能夠跳開(kāi)斷路器。另外，值得注意的是，由于在發(fā)生故障以后電源側(cè)往往不能夠和系統(tǒng)維續(xù)前期的同步水平，電源側(cè)利用檢同期重合閘的程度也較弱，故而會(huì)基本棄用。另外，對(duì)并網(wǎng)線(xiàn)間隔的低周減載的時(shí)間通常情況下要略小過(guò)間隔饋線(xiàn)，如此產(chǎn)生局部系統(tǒng)之后，低頻減載設(shè)備會(huì)第一時(shí)間切并網(wǎng)線(xiàn)，從而保證電源側(cè)對(duì)負(fù)荷的供電。

3.小電源并網(wǎng)對(duì)自動(dòng)裝置的影響應(yīng)對(duì)措施

備用電源自動(dòng)投入裝置屬于當(dāng)工作電源由于故障原因出現(xiàn)斷開(kāi)之后，可以自主且快速地把備用的電源投放到工作抑或是把用戶(hù)切換至備用電源中來(lái)，最終可以讓用戶(hù)快速取得正常用電的自動(dòng)裝置。根據(jù)動(dòng)作行為的不盡相同，主要涵蓋了兩類(lèi)形式：進(jìn)線(xiàn)備自投與分段備自投。其中，進(jìn)線(xiàn)備自投屬于指一條母線(xiàn)中涵蓋了兩回電源進(jìn)線(xiàn)，通常狀態(tài)下，一回主要是屬于工作電源，而另外一回則當(dāng)做備用電源應(yīng)用，一旦當(dāng)工作電源出現(xiàn)故障進(jìn)而發(fā)生停電之后，備自投自動(dòng)裝置會(huì)把這個(gè)母線(xiàn)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到備用電源上完成供電的一種形式;而分段備自投則是指在一條母線(xiàn)中設(shè)置存在一分段開(kāi)關(guān)，每段母線(xiàn)中皆存在一回進(jìn)線(xiàn)電源，通常狀態(tài)下兩回皆可以當(dāng)作是各自母線(xiàn)的電源，作為彼此備用，如果當(dāng)一回電源出現(xiàn)故障引發(fā)停電之后，再通過(guò)自投裝置完成自動(dòng)合上，分段開(kāi)關(guān)把與之相應(yīng)母線(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)移至另一母線(xiàn)的供電形式[3]。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)電力體系日益擴(kuò)大的階段，小電源往往會(huì)利用區(qū)域性的電網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)接。無(wú)數(shù)的小電源利用聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的作用和電力系統(tǒng)進(jìn)行并網(wǎng)，不但能夠有效地接觸電力系統(tǒng)供電緊張的局面，更能夠提升供電的可靠程度。改善小電源并網(wǎng)問(wèn)題不但能夠有助于我國(guó)電力系統(tǒng)的有序發(fā)展，更能提升用戶(hù)滿(mǎn)意度，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]李進(jìn)，孫冬明，付聯(lián)卿.基于故障范圍的小電源對(duì)終端變電站自動(dòng)裝置的影響及對(duì)策[J].云南省電機(jī)工程學(xué)會(huì)[C].云南省電機(jī)工程學(xué)會(huì)，2012.

[2]楊彬彬.銅陵地區(qū)小電源并網(wǎng)的保護(hù)配置和整定[D].上海交通大學(xué)，2010.

[3]江濤，許春華，周文彬.地方小電源并網(wǎng)給電力系統(tǒng)帶來(lái)的問(wèn)題及解決措施[J].小水電，2012（03）：19-22.