110kV及以下電壓等級變電站站用交流電源改造探討

曹鴻，宋兵，劉國興，鄂士平

（國網(wǎng)鄂州供電公司，湖北鄂州436000）

110kV及以下電壓等級變電站站用交流電源改造探討

曹鴻，宋兵，劉國興，鄂士平

（國網(wǎng)鄂州供電公司，湖北鄂州436000）

110kV及以下電壓等級變電站的站用交流電源有多種接線形式，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展以及更高的可靠性要求，有些接線形式給變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來重大風(fēng)險(xiǎn)隱患，論文通過對典型接線方式的分析，提出相關(guān)改造建議，供相關(guān)單位參考。

站用電;交流電源;改造

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.024

1 引言

近年來，電力系統(tǒng)經(jīng)歷了高速發(fā)展，從常規(guī)變電站到智能變電站，從有人值守到無人值守，以及越來越高的供電可靠性等等，這就對變電站內(nèi)一系列技術(shù)水平提出了更高的要求，論文主要是針對110kV及以下電壓等級典型的變電站站用電源接線情況進(jìn)行分析[1]，并提出了合理整改方法與建議，供相關(guān)單位在進(jìn)行交流電源改造時借鑒和參考。

2 運(yùn)行接線現(xiàn)狀

在確保供電可靠性的前提下,變電站主接線設(shè)計(jì)應(yīng)有利于規(guī)范化、簡單化、自動化及無人化，盡可能減少占地面積。一般變電站高壓側(cè)主接線形式選用線路—變壓器組接線和內(nèi)橋接線，站用電源的接線方式，按進(jìn)線、主變臺數(shù)、站用變臺數(shù)及其接線形式，可分為6類，如圖1～圖6所示。

3 存在風(fēng)險(xiǎn)分析

3.1單站變的變電站

圖1 單線單變單站變

圖2 多線單變單站變

圖3 單線單變雙站變

圖4 單線單變雙站變

單線單變單站變（見圖1）、多線單變單站變（見圖2）的變電站，存在極大安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。一次設(shè)備均在運(yùn)行狀態(tài)，若線路、主變、站變等任一設(shè)備出現(xiàn)故障或停電檢修，全站將失去站用交流電源；若站變出現(xiàn)故障，則易造成直流系統(tǒng)故障或主變過熱等問題；如果故障不能被及時發(fā)現(xiàn)處理，就會造成設(shè)備事故甚至全站停電。線路或主變故障及檢修，或站變故障時，全站將失去站用交流電源。

圖5 單線雙變雙站變

圖6 雙線單變雙站變

3.2 雙站變的變電站

單線單變雙站變（見圖3）、雙線單變雙站變（見圖6）的變電站，存在較大安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。2臺站變均由同一臺主變供電，若主變檢修或故障時，全站將失去站用交流電源。

雙站變分別連在35kV和10kV的單線單變雙站變（見圖4）、單線雙變雙站變（見圖5）的變電站，安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)相對較小。2臺站變接不同電壓等級，同時出現(xiàn)故障的概率較小；當(dāng)僅有的一條進(jìn)線出故障時（線路本身故障、對側(cè)變電故障跳開開關(guān)等），全站一次設(shè)備停運(yùn)，站用交流電源消失，但危害較小。

4 改造必要性論證

4.1 建議必須改造的變電站

1）變電站僅有一路站用交流電源，且負(fù)荷接有重要用戶、高危用戶的變電站必須整改。例如主要供政府機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院等重要用戶，有些變電站最大負(fù)載率甚至超過了90%。此類變電站的站用電源如故障而造成事故，損失負(fù)荷較多，社會影響極大，應(yīng)優(yōu)先整改。

2）對于單線單變單站變、多線單變單站變、單線單變雙站變、雙線單變雙站變的變電站，因安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)高，也應(yīng)納入必須整改范圍。因?yàn)槿绻髯兓蛘咀児收希赡軙l(fā)生聯(lián)絡(luò)線反送或一次設(shè)備無保護(hù)運(yùn)行，從而引發(fā)人身及電網(wǎng)設(shè)備事故，因此必須整改[2]。

3）從區(qū)域電網(wǎng)結(jié)構(gòu)考慮，若某一變電站停電會造成其他變電站全停或損失較大負(fù)荷，構(gòu)成六級及以上電網(wǎng)事件的，必須整改并予以優(yōu)先。

4）考慮變電站現(xiàn)有條件，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)變電站間配網(wǎng)手拉手的，整改投資較小的變電站，應(yīng)優(yōu)先整改。

4.2 可以考慮逐步改造的變電站

1）雖無聯(lián)絡(luò)線的單線單變雙站變、單線雙變雙站變的35kV變電站，但2臺站變分別接在35kV線路和10kV母線上，安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)相對較小。因?yàn)檫@種方式已經(jīng)考慮了站用系統(tǒng)的可靠性問題，在主變故障情況下，35kV站變可以繼續(xù)供電，不會發(fā)生衍生事故[3]。

對于變電站內(nèi)接有重要用戶和高危用戶的情況，可暫緩或結(jié)合變電站擴(kuò)建工程整改；對于站內(nèi)沒有重要用戶和高危用戶，且工程實(shí)施難度大的，則可以暫時維持現(xiàn)狀。

2）配備2臺站變，分別由主變和外送備用電源供電的變電站，可以暫不整改。

3）負(fù)載率較低或僅作為備用運(yùn)行方式的變電站，因不會對電網(wǎng)造成較大影響，可以暫不改造。

5 結(jié)論

1）滿足以下條件之一的變電站必須加裝第二路站用電源

（1）含有重要用戶（包括政府、醫(yī)院、學(xué)校、高鐵等）或高危用戶的。

（2）全停會造成六級及以上電網(wǎng)事件的。

（3）完成第二路站用電源實(shí)施難度較小的。

2）需要逐步整改的變電站

具備以下條件之一的變電站可逐步整改，但應(yīng)調(diào)整運(yùn)行方式或做好措施，降低運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

（1）站內(nèi)沒有重要用戶和高危用戶，同時配置2臺站變分別接在主變2個電壓等級母線上，安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)相對較小。

（2）已經(jīng)列入擴(kuò)建計(jì)劃的變電站，應(yīng)做好防站用變停電的應(yīng)急處置工作。

（3）備用或即將退役的變電站。

【1】杜宏偉.變電站交流電源系統(tǒng)改造探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014 (35)∶36-37.

【2】楊聯(lián)宇.110kV變電站站用電系統(tǒng)隱患分析及解決方案[J].華北電力技術(shù)，2008(12)∶33-35.

【3】李超.變電站交流系統(tǒng)故障分析及思考[J].電工技術(shù)，2015(9)∶21-23.

Discussion on Retrofit of Substation-used AC Power Supply in 110kV and Below
Substations

CAO Hong,SONG Bing,LIU Guo-xing,E Shi-ping
（State Grid Ezhou Power Supply Company,Ezhou 436000，China）

Substation-used AC power supply in 110kV and below substations has various connection forms.With the development of electric power system,and higher demand for reliability,some connection forms bring potential risks to the safe and stable operation of substations.Through the analysis of the typical connection modes,this paper puts forward some refor m suggestions,to provide reference for the related units.

substation-used power；AC power supply；retrofit

TM63

A

1007-9467（2016）09-0053-02

2016-08-31

曹鴻(1976～)，男，湖北鄂州人，高級工程師，從事電網(wǎng)運(yùn)維檢修技術(shù)研究。