關于10 kV配電網線路合環轉電的影響因素

韓麗麗　梁可君

摘 要：10 kV配電網線路的合環轉電工作因其不中斷供電、提高供電可靠性的特性，日益受關注。但由于電壓差、相角差等各項因素的存在，合環轉電時產生的環路電流易造成操作的失敗。該文結合實際經驗，梳理出了影響10kV配電網線路合環轉電成功與否的因素，對降低合環轉電引起的電網風險有重大意義。

關鍵詞：合環轉電 影響因素 控制

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）07（c）-0018-02

配電網轉電操作一般采用“先斷后通”方式，操作過程中需短時停電，進而給人民生活帶來了諸多不便。供電企業自身也因停電減少售電量而造成經濟損失。為了盡量減少用戶的停電時間，滿足日益增強的不中斷供電的需求，合環轉電方式必將成為電力系統操作中必不可少的環節。

若采用合環轉電方式即“先通后斷”方式，進行合環操作時，受電網運行方式和電網參數影響，可能導致合環潮流過大從而引起設備過載、繼電保護誤動、電磁環網引起事故擴大等風險，影響電網安全。

1 影響合環轉電操作是否成功的因素

1.1 相序、相位

合環轉電的供電方式要求供電網絡的相序、相位是一致的。相序、相位不一致將會導致在合環轉電時發生相間短路，從而引發電網事故。因此，進行合環轉電前的首要任務是保證參與合環的兩條母線的相序和相位相同。

1.2 電壓差、 相角差

合環開關兩側的電壓差、相角差會產生環流，環流與線路上的負荷電流疊加后所產生的暫態沖擊電流及穩態電流有可能造成10 kV過流Ⅰ段或Ⅱ段保護動作而導致變電站的10 kV饋線開關跳閘。因此，10 kV線路合環轉供電成功的關鍵在于合環后的沖擊電流及穩態電流值是否能躲過變電站10 kV饋線過流Ⅰ段及過流Ⅱ段的定值。故此，盡量保證相角差滿足，合環點兩側電壓差≤5%。若相角差，相角差產生的環流過大，應該盡量避免饋線合環轉電。

1.3 合環母線功率分布

10 kV線路合環后線路的功率分布不僅與合環壓差有關，還與合環兩站各電壓等級負荷及負荷與電源阻抗的對稱性有關。調度員通常只關注合環壓差的影響，較少關注負荷分布對合環線路功率分布的影響。由于合環母線壓差幅值通常遠小于10%，易滿足合環要求，而與合環功率有關的環路阻抗和電壓相角難以控制，因此合環的重點在于控制合環壓差幅值和合環母線功率分布。

1.4 負荷大小

線路負荷的大小將直接影響潮流的變化。為減少合環轉供電期間引起潮流較大的變化，應避免在負荷高峰期進行10 kV合環轉供電操作。另外，如果合環轉電的兩條線路的負載率不宜過高。否則，線路的負荷值加之合環時的環流值一旦超過線路負載率將會造成對線路的損壞或者造成線路跳閘，用戶停電，電網受影響。

1.5 線路、設備質量

線路、設備質量高與否，有缺陷否，將直接影響其承受電流沖擊的能力。因此，合環轉電時應提前審核，盡量避免運行年限過久、或因運行環境惡劣導致老化比較嚴重的線路以及中間接頭過多或架空線路長度過長的線路。

1.6 線徑

線徑的大小決定了線路能承受的負載率。考慮到合環轉電時電流可能增大較多，若超過線路能承受的負荷水平，可能會引起線路故障。因此，建議不對線徑過小的線路進行合環轉電。

綜上所述，在配電網合環操作時，不僅要考慮上級電源是否來自同一系統，相位、相序是否相同，壓差是否過大，還要考慮負荷分布、線徑、線路質量是否合適。當無法合環時，應采取措施，通過調整主變分接頭或母線負荷，將合環電流限制在允許范圍內，從而不中斷供電，提高供電可靠性。

2 控制方法

（1）10 kV合環的開關沒有安裝同期合閘保護檢測，因此應盡量選用同一個片網的線路進行合環。不是同一個片區的線路應事先核對相序、相位。建議實際工作中篩選合環轉電線路時宜選擇同一個220 kV片網的線路（見圖1）。

（2）核相：開展合環轉電前，運行人員應到現場，進行核相。從而保證供電網絡的相序、相位的一致性。

（3）壓差控制：調整兩站主變分接頭，使兩站間壓差盡量小，以減少循環功率。保證相角差滿足，兩側電壓差≤5%。另外，為盡量滿足合環點兩側的電壓值相同，可以采用投退無功補償裝置或調整主變分接頭等。

（4）合環母線功率分布控制：合環操作時應避免一條母線負荷重，另一條母線負荷輕。對于負荷重的母線（如一臺主變帶全站負荷），可將變壓器改為分列運行，將部分負荷由另外母線帶。保證合環兩站各電壓等級負荷及負荷與電源阻抗的對稱性。

（5）負荷控制：負載率過高的線路不宜進行合環。另外，適當調整合環地點兩側負荷大小和功率因數，使兩側相差不致過大。

（6）合環對象選擇：合環轉電兩條線路的線徑應滿足要求（一般拒絕對線徑為70 mm2的線路進行合環轉電），線路質量應較高，避免因線路、設備承受不了合環時引起的沖擊電流而產生故障等。隨著三遙技術的飛速發展，未來的合環轉電應是遠程遙控合，遙控斷，進一步的保證人身安全。

（7）退重合閘：合環轉電前，應該退出線路重合閘。避免線路跳閘后重合，產生二次沖擊。

（8）潮流計算：在進行合環轉電前應結合負荷情況、電壓差、相角差等項的時時數據進行精確的潮流計算，得出合環前電流、合環后電流及合環瞬間的電流。應只對計算結果符合要求的線路進行合環轉電。

3 結語

隨著配電網規劃、建設的發展及進一步提高供電可靠性的要求，對于10 kV線路合環轉供電操作的研究日益迫切。該文結合實際，提出了影響10 kV配電網線路合環轉電成功與否的因素，并對其提供了控制方法。

合環轉供電操作利益多多，例如，減少停電次數，提高供電的延續性，為居民帶來生活上的方便，為工廠企業避免因停電中斷而帶來的或多或少的經濟損失，使得供電企業得到實際的經濟收益和社會效益。希望合環轉電工作能夠在配電網中順利開展，發揮它的作用和價值，為客戶，為社會發展，為企業各項效益做出相應的貢獻。希望所做的研究和總結在配電網合環轉電工作中發揮力量，提供參考與指引。

參考文獻

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