淺談如何提高山區(qū)小水電區(qū)域電網(wǎng)供電可靠性

鄧國(guó)鋒

摘 要：文章主要分析探討了在電網(wǎng)故障后山區(qū)小水電區(qū)域的恢復(fù)供電有難度的問題，并結(jié)合電網(wǎng)的現(xiàn)有科技手段，就如何提高其電網(wǎng)對(duì)于供電的可靠系數(shù)做出了研究并提出了方法建議，目的在于提高事故發(fā)生后恢復(fù)的速度，以最大可能地減少停電的時(shí)間，以免影響用戶的生活。在如今，應(yīng)當(dāng)在電網(wǎng)的技術(shù)不斷地發(fā)展的情況下，合理地使用各種保護(hù)裝置和自動(dòng)化裝置，妥善利用合理的手段就能高效的提升小水電區(qū)域的可靠性。

關(guān)鍵詞：山區(qū)小水電區(qū)域；電網(wǎng)；可靠性；供電

小水電是清潔環(huán)保的發(fā)電方式的一種，它能為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供足夠且不可缺少的電力資源，但是也存在缺點(diǎn)：在技術(shù)達(dá)不到和管理不足的限制條件下，在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)并不能及時(shí)、迅速的恢復(fù)電路，從而出現(xiàn)電網(wǎng)復(fù)原過于緩慢的問題。在現(xiàn)今，電網(wǎng)技術(shù)在不斷地發(fā)展，合理的利用各種保護(hù)裝置以及自動(dòng)化裝置，妥善的應(yīng)用各種技術(shù)都能有利于提高偏遠(yuǎn)山區(qū)的小水電區(qū)域的自我恢復(fù)能力。

1 山區(qū)的小水電區(qū)域在電網(wǎng)發(fā)生故障后恢復(fù)的困難問題

小水電的定義是其裝機(jī)容量小于等于2.5萬(wàn)千瓦的水電站，并且接入的電網(wǎng)的電壓在數(shù)值上小于等于110kV。用于保護(hù)小水電的裝置一般情況下較為簡(jiǎn)單，尤其是當(dāng)小水電接入小于等于10kV的電壓時(shí)在其分解處開關(guān)位置僅僅配備過流過壓裝置。這些過于簡(jiǎn)易的保護(hù)配置加之小電源的故障在不是很顯眼的時(shí)候，常常使得10kV電網(wǎng)在事故發(fā)生后，10kV線路的重合閘不成功，造成永久故障，沿線用戶在用電上得不到很好的解決或者供應(yīng)的電質(zhì)量不能保證等，供電可靠性大大地降低。

2 改造的必要性

2.1 能夠消除隱藏的安全問題

通過對(duì)于小水電區(qū)域的電網(wǎng)改造，就能夠做到有效的消除安全問題，從而保證社會(huì)的安定。

2.2 提高供電的質(zhì)量

有些小水電區(qū)域供電可靠性過于低下，用電秩序不高，從而嚴(yán)重影響了用戶的生活。通過改造能夠加快山區(qū)地區(qū)的發(fā)展速度，從而形成一體化的新格局，能夠極具意義的擴(kuò)大需求，加快山區(qū)建設(shè)，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。

2.3 降低電能損耗，促進(jìn)節(jié)能

通過改造能夠大大減少家用電器的使用量，減少大氣污染，從而改善大氣環(huán)境，做到節(jié)能和減排。

3 提高區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)供電的可靠性的方法

受到技術(shù)條件以及管理方面的限制，現(xiàn)在為了提高供電可靠性，應(yīng)該更多的考慮在電網(wǎng)端運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)和保護(hù)技術(shù)。一般而言主要是采用各種方式將線路盡可能脫離電網(wǎng)。

3.1 慢速重合閘的功能

在小水電的10kV線路中，在發(fā)生瞬時(shí)故障時(shí)，線路的重合閘受到電壓支撐的影響作用，不能滿足檢無(wú)壓以及同期的要求，這將會(huì)使得線路在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)無(wú)法成功重合，導(dǎo)致重合閘產(chǎn)生放電現(xiàn)象。

針對(duì)上述問題，在線路被保護(hù)的情況下可以使用慢速的重合閘，使其延長(zhǎng)等待時(shí)間長(zhǎng)達(dá)十分鐘，在這十分鐘之內(nèi)，理論上可以捕捉到檢同期合閘的時(shí)間，以及支撐的電壓在消失之后符合檢無(wú)壓的條件，從而成功重合。

3.2 保護(hù)動(dòng)作的聯(lián)切水電路線

小水電的串供線路線在發(fā)生故障后，故障線路達(dá)不到重合的要求。因此可以選擇故障線路的保護(hù)設(shè)施在動(dòng)作之后聯(lián)切水電線路的開關(guān)，從而做到故障線路的重合閘能夠起到作用，快速的恢復(fù)用電。這種方法的使用，需進(jìn)行相關(guān)保護(hù)設(shè)施的改造，并且對(duì)壓板的投切要求高。此外，由于聯(lián)切的保護(hù)裝置在小電源一側(cè)，故障路段缺少光差保護(hù)時(shí)，可能會(huì)由于整定值的缺乏而無(wú)法完成聯(lián)切任務(wù)。

3.3 過壓、失壓切除水電的線路

重合失敗或者備投失敗的一個(gè)原因就是小水電電壓的支撐不足。想要達(dá)到設(shè)備的檢母線的動(dòng)作需要，可以通過母線電壓量的自動(dòng)化操作或保護(hù)來(lái)進(jìn)行，能夠在速度快的情況下使得電壓消失支撐，以達(dá)到檢無(wú)壓的要求。

母線的電壓量來(lái)切除線路的裝置，主要是通過35kV和10kV的線路的過壓保護(hù)或者保護(hù)失壓。這個(gè)自動(dòng)化設(shè)備主要是指對(duì)110kV的自投裝置在設(shè)備開啟的狀態(tài)下能夠選擇聯(lián)切線路，然而，這需要一定的技術(shù)支持來(lái)進(jìn)行相關(guān)改造。

3.4 頻率控制裝置的聯(lián)切

在電網(wǎng)發(fā)生瞬時(shí)故障之后，電壓量在支撐變電站的同時(shí)其本身的頻率也在不斷發(fā)生改變，在變化的頻率不在所能承受的范圍內(nèi)時(shí)，想要使母線更為迅速的失壓，必須要做到快速且自主的切斷變電站供給的水電來(lái)源，以此來(lái)使得其他配置快速?gòu)?fù)電。

當(dāng)頻率太快而超過所能承受的范圍必須迅速切除線路的配置，一般情況下可以通過10kV的線路的低周保護(hù)以及在整個(gè)供電站范圍內(nèi)使用的控制頻率電壓的裝置。但是，負(fù)責(zé)控制電網(wǎng)的穩(wěn)定性的低壓低頻的控制配置通常配備有頻率滑差的閉鎖，這就有機(jī)會(huì)使得在區(qū)域內(nèi)使用時(shí)由于頻率變化超過能控值時(shí)引發(fā)的聯(lián)切失敗。而且需要多加注意的是，在變電站常常僅僅配備有低壓和低頻的能夠減載的裝備，因此應(yīng)該聯(lián)合高頻切機(jī)裝置共同使用，以達(dá)到更好的效果。

3.5 10kV線路不帶方向的過流保護(hù)

由于考慮到保護(hù)動(dòng)作擁有選擇性，因此10kV的線路保護(hù)在使用的過程中應(yīng)當(dāng)在三段保護(hù)過程中配置方向閉鎖。在當(dāng)今水電站中操作時(shí)，10kV的水電線路可以在時(shí)間極差的配合符合一定要求的條件下來(lái)消除第三段的用來(lái)保護(hù)過負(fù)荷的方向閉鎖，從而在電網(wǎng)突發(fā)故障后，在到達(dá)過負(fù)荷線路時(shí)反供電網(wǎng)提供的電流被迅速和自主的切斷。

3.6 調(diào)節(jié)自動(dòng)化系統(tǒng)的遠(yuǎn)方投切

當(dāng)遠(yuǎn)距離的電網(wǎng)發(fā)生瞬時(shí)故障后，進(jìn)行調(diào)節(jié)自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)化能力，就能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程跳切電路，同時(shí)，遠(yuǎn)程的備自投設(shè)備也在被積極的研究和嘗試運(yùn)行，并初步達(dá)到了一定的成效。遠(yuǎn)方投切線路的設(shè)計(jì)，首要分析網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，然后科學(xué)合理的對(duì)小水電的列解點(diǎn)進(jìn)行選擇，尤其是當(dāng)多級(jí)的串供110kV的線路在第一段線路突發(fā)故障以后，通過使用遠(yuǎn)程的投切，來(lái)切斷幾個(gè)變電站內(nèi)部水電的線路，從而切斷串供線路的電壓支持，達(dá)到快捷迅速的完成數(shù)個(gè)變電站的復(fù)電。

4 結(jié)束語(yǔ)

在我國(guó)，當(dāng)山區(qū)的小水電區(qū)域發(fā)生電網(wǎng)故障后如何迅速、自動(dòng)的恢復(fù)供電，一直對(duì)相關(guān)工作人員造成困擾。在當(dāng)今無(wú)法做到有效改善小水電區(qū)域的運(yùn)營(yíng)條件的情況下，通過合理、有效的方法運(yùn)用當(dāng)下的方式，對(duì)發(fā)生故障后的小水電區(qū)域進(jìn)行妥善處理，這樣就能大大降低山區(qū)的小水電區(qū)域恢復(fù)的時(shí)長(zhǎng)，提高恢復(fù)的效率，從而能夠大大提高小水電區(qū)域的供電可靠性。提高小水電區(qū)域的供電的可靠性，是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，首先的步驟就是要提高技術(shù)的程度，提升自動(dòng)化的水平，并通過各個(gè)方位的管理，在技術(shù)、管理水平和組織上采取不同的方法。

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