10千伏配電網(wǎng)合環(huán)操作

王麗

摘 要：針對(duì)10kV配電網(wǎng)合環(huán)操作相關(guān)問題，從合環(huán)操作條件入手，分析合環(huán)操作難以開展的原因，提出應(yīng)對(duì)措施。在實(shí)際操作的過程中，要合理的選擇配電網(wǎng)合環(huán)模式，重點(diǎn)控制合環(huán)操作對(duì)系統(tǒng)繼電保護(hù)所造成的影響，以實(shí)現(xiàn)合環(huán)操作效益最大化。

關(guān)鍵詞：10kV；配電網(wǎng)；合環(huán)操作；負(fù)荷電流

現(xiàn)代化配電網(wǎng)的發(fā)展，多數(shù)配電網(wǎng)采取的是雙電源供電模式，若能夠?qū)崿F(xiàn)不停電進(jìn)行負(fù)荷倒換，可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。基于此，加強(qiáng)對(duì)10kV配電網(wǎng)合環(huán)操作的研究，有著必要性作用。對(duì)于10kV配電線路合環(huán)操作后，所造成的負(fù)荷電流轉(zhuǎn)移問題，若網(wǎng)絡(luò)條件允許，則可以將合環(huán)線路上同電壓等級(jí)變電站的輸電線路實(shí)現(xiàn)聯(lián)絡(luò)，接著進(jìn)行合環(huán)操作，以減少對(duì)線路的影響。

1 合環(huán)操作基本原則

10kV配電網(wǎng)開展倒負(fù)荷時(shí)，或者檢修輸變電線路時(shí)，為了確保電力系統(tǒng)與電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與可靠性，因此要進(jìn)行合環(huán)操作。但在實(shí)際操作的過程中，出現(xiàn)合環(huán)操作失誤，則會(huì)造成設(shè)備損壞，甚至?xí)l(fā)安全事故，對(duì)此需要加強(qiáng)合環(huán)操作的過程研究。合環(huán)操作是否成功，重點(diǎn)在于控制合環(huán)電流，若能夠?qū)⑵淇刂圃诤侠矸秶鷥?nèi)，則能夠確保合環(huán)操作成功。當(dāng)合環(huán)電流超出設(shè)備輸送限額時(shí)，則不可以開展合環(huán)操作。合環(huán)電流的計(jì)算，可以利用l=（U1-U2）/Z，公式中的U1指的是合環(huán)操作前母線的電壓值；U2指的是配電網(wǎng)母線電壓值；Z指的是合環(huán)線路的阻抗。

2 合環(huán)電流計(jì)算方法

2.1 合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流計(jì)算

為了確保10kV配電網(wǎng)合環(huán)操作時(shí)，需要控制合環(huán)電流。合環(huán)線路上的電流，主要包括合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流與沖擊電流。合環(huán)穩(wěn)態(tài)電流計(jì)算，常用以下方法：1）疊加法。利用此方法進(jìn)行穩(wěn)態(tài)電流計(jì)算較為普遍，將合環(huán)后支路潮流，作為2部分來分別計(jì)算，包括合環(huán)前支路潮流以及合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的環(huán)流。先進(jìn)行合環(huán)前合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的電壓差計(jì)算，接著計(jì)算環(huán)網(wǎng)總阻抗，再分別計(jì)算線路開環(huán)下循環(huán)電流以及負(fù)荷電流，完成計(jì)算后，將二者疊加。2）潮流直接算法。基于線路實(shí)際情況，結(jié)合已知條件，利用支路電流法與牛拉法等，進(jìn)行合環(huán)后電流，并且要判斷能夠達(dá)到合環(huán)條件[1]。

2.2 沖擊電流計(jì)算

在以往的研究中，對(duì)于沖擊電流計(jì)算，基本是以環(huán)網(wǎng)用戴維南定理為基礎(chǔ)，利用電源和環(huán)網(wǎng)阻抗組成簡(jiǎn)單回路，接著構(gòu)建微分方程，計(jì)算響應(yīng)，獲得沖擊電流。沖擊電流和線路合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的電壓差與合環(huán)時(shí)間等，有著直接的關(guān)系，對(duì)此在進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要充分的考慮以確保計(jì)算的準(zhǔn)確性。

3 10kV配電網(wǎng)合環(huán)操作技術(shù)要點(diǎn)

3.1 線路檢修時(shí)合環(huán)操作技術(shù)要點(diǎn)

在檢修設(shè)備的過程中，如果要改變合環(huán)線路的負(fù)荷，則需要組織調(diào)度人員共同協(xié)商，來確定是否可以開展合環(huán)操作。進(jìn)行合環(huán)線路負(fù)荷轉(zhuǎn)移時(shí)，需要明確合環(huán)操作位置，由電力調(diào)度中心來確定是否能夠操作。在檢修合環(huán)操作時(shí)，需要提前發(fā)布檢修指令，以確保相關(guān)操作部門能夠做好合環(huán)操作準(zhǔn)備，以提高合環(huán)操作工作效率。對(duì)于臨時(shí)檢修，合環(huán)線路如果存在問題，則不能進(jìn)行合環(huán)操作。綜上所述，合環(huán)操作只有在確保配電網(wǎng)安全時(shí)，才能夠進(jìn)行的，若設(shè)備存在故障，要進(jìn)行故障處理，達(dá)到合環(huán)操作條件后，才可以開展。

3.2 合理選擇合環(huán)方式

因?yàn)榕潆娋W(wǎng)接線方式存在差異，因此10kV配電網(wǎng)合環(huán)潮流有著較大的變化，基于上級(jí)電源情況，來選擇合環(huán)方式，常用的合環(huán)方式如下：1）在不同系統(tǒng)下的兩條線路上，進(jìn)行合環(huán)操作。以220kV系統(tǒng)為例，不同系統(tǒng)間存在聯(lián)絡(luò)，因?yàn)槁?lián)絡(luò)線上本身就存在著潮流交換，若此時(shí)進(jìn)行合環(huán)操作，則環(huán)網(wǎng)較大，潮流交換會(huì)轉(zhuǎn)移到10kV側(cè)。2）在同段母線上的2條線路上，開展合環(huán)操作。在此時(shí)進(jìn)行合環(huán)操作，環(huán)網(wǎng)最小，而且無母線電壓差，dU值為0，合環(huán)線路負(fù)荷與阻抗，決定著合環(huán)電流，合環(huán)電流最小[2]。

3.3 模擬計(jì)算

10kV配電網(wǎng)合環(huán)操作前，要充分了解合環(huán)線路以及系統(tǒng)運(yùn)行方式，做模擬計(jì)算，考慮到合環(huán)操作條件要求，合環(huán)點(diǎn)相角差要<20°，理論電壓值要小于實(shí)際電壓值的20%。合環(huán)點(diǎn)兩端的線路，其電流值必須要低于保護(hù)定值，合環(huán)操作點(diǎn)兩端相位電壓需要達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，才可以開展合環(huán)操作。在進(jìn)行合環(huán)操作時(shí)，需要避開用電高峰期，選擇在電低谷期開展，避免因?yàn)榫€路過載，引發(fā)安全故障。

3.4 降低合環(huán)電流

10kV配電網(wǎng)線路運(yùn)行的過程中，受到各種不確定因素影響較大，包括負(fù)荷與變壓器阻抗等，對(duì)此可以采取以下措施降低合環(huán)電流：1）調(diào)節(jié)電容器。利用電容器，能夠改變無功，進(jìn)而可以改變電壓，基于此為了能夠確保的調(diào)節(jié)合環(huán)點(diǎn)兩側(cè)的電壓差，可以采取調(diào)整電壓器。2）調(diào)節(jié)變壓器。因?yàn)樽儔浩鞣纸宇^的實(shí)際位置，直接影響著變壓器阻抗，為了能夠有效的調(diào)節(jié)阻抗大小，以此減少循環(huán)功率，可以通過調(diào)節(jié)變壓器分接頭的方式實(shí)現(xiàn)。3）合理選擇合環(huán)時(shí)間。當(dāng)線路負(fù)荷較小時(shí)，進(jìn)行合環(huán)操作，或者當(dāng)合環(huán)母線負(fù)荷差額相對(duì)較小時(shí)，開展合環(huán)操作。4）投入限流電抗器。通過接入電抗器，來增加短路阻抗，以此來限制沖擊電流。5）合理選擇合環(huán)方法。當(dāng)相角差較大時(shí)，難以達(dá)到合環(huán)操作的要求，對(duì)此可以采取母線合環(huán)的方式，在10kV母線處先合環(huán)。

3.5 做好合環(huán)操作檢查

開展合環(huán)操作時(shí)，要解環(huán)與合環(huán)操作要分開，切不可同時(shí)操作，在下達(dá)命令時(shí)，當(dāng)收到合環(huán)操作成功反饋時(shí)，確定合環(huán)操作成功后，再下達(dá)解環(huán)指令。同時(shí)需要明確合環(huán)點(diǎn)潮流，檢查計(jì)算線路合環(huán)點(diǎn)潮流，以確保合環(huán)操作能夠成功。當(dāng)潮流值過小或者無潮流時(shí)，則需要暫停操作，合理的分析合環(huán)操作，做好設(shè)備檢查，明確具體原因，以進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。完成解環(huán)后，需要加強(qiáng)負(fù)荷控制。當(dāng)解環(huán)后，要對(duì)配電線路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，控制電流。通常完成解環(huán)操作后，通常不會(huì)發(fā)生超出限額的情況，因?yàn)楹檄h(huán)操作的過程中，采取了設(shè)備限額處理，但是線路運(yùn)行時(shí)間增加，則負(fù)荷極易發(fā)生改變，對(duì)此需要做好監(jiān)控工作，以及時(shí)采取控制措施。合環(huán)操作的有效實(shí)施，需要有效的配合合環(huán)操作與解環(huán)操作，以確保線路運(yùn)行的安全性與可靠性[3]。

4 結(jié)束語：

調(diào)度人員在開展合環(huán)操作時(shí)，要積極的運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)手段與管理手段，以提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，做好線路檢修作業(yè)，按照合環(huán)操作技術(shù)要點(diǎn)，開展實(shí)際作業(yè)，并且做好解環(huán)后的負(fù)荷控制，以確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]張建國.10kV配電網(wǎng)合環(huán)操作分析[J/OL].農(nóng)村電氣化，2016（11）.

[2]劉清良，祖珍君.10kV配電網(wǎng)合環(huán)操作問題的分析[J].湖南電力，2011（S1）：137-139.

[3]苗培青，于耿曦，紀(jì)雙全，李越，黃偉，王鈺.不同量測(cè)數(shù)據(jù)情形的配電網(wǎng)合環(huán)操作計(jì)算及應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015（01）：137-144.

[4]蔣璧玉，李紅偉，向美齡.配電網(wǎng)合環(huán)操作的應(yīng)用研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2016（02）：57-59.