电力系统解合环操作.docx

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电力系统解合环操作

两个110kV变电站供电的开关站10kV合环操作可行性分析

厦门电业局湖里供电分局  林建新

摘要:

本文作者根据公司供电管辖范围内有两个110kV变电站分别馈至18个10KV开关站，其中3#、4＃、6#、12#、15#等5个街变分别从两个110kV变电站馈出供电，并形成手拉手的供电运行方式，为解决来自不同110kV变电站的开关站10kV进线实现不停电倒闸操作,以提高供电可靠性。

1引言

以往进行来自不同110kV变电站的开关站10kV进线的倒闸操作,开关站就会造成停电，由于湖里开关站的馈出线路较多，达到56条馈线，影响较大,为提高对用户的供电可靠性，因此必须对来自不同110kV变电站开关站的10kV进线实现合环操作安全可行性进行论证。

2方案:

华荣变及嘉园变110kV母联100开关热备用,华荣变及嘉园变10kV母联900开关热备用,当3#、4＃、6＃、12#、15＃街变中的一个街变需进行不停电倒闸操作时，通过街变两回进线及母联900开关实现开关站的合环操作,实现不停电倒闸操作.该方案报局总工批准后执行。

3方案的理论计算：

3.1收集基础数据：

3。

1.1测量联络电力电缆阻抗参数，请检修公司对华荣变至3#街变I回进线的电缆阻抗参数进行测试，测得参数如下：

电阻R1：

0.11681Ω，电抗X1：

0.07038Ω，具体参数详见附件1。

3.1.2其它联络电力电缆阻抗参数没有进行实际测试,通过厂家提供的数据及《电力工程电气设计手册》中提供的参数进行测算而得，具体参数详见附件2.

3.1.3110kV变电站的阻抗参数以设备的出厂文件为准，其他上一级变电站及线路的阻抗采用地调提供的阻抗参数为准，具体参数详见附件3（阻抗接线图）。

3.2制作阻抗接线图，将母联合环时的阻抗设置为0.00001Ω,具体参数详见附件3（阻抗接线图）.

3。

3电力系统计算分析软件的集成环境数据库的建立，根据各个季节的各种负荷情况（P、Q）,与系统有关的阻抗参数（R、X、B），以及各节点的基准电压，实际电压,分断点的修改码“D”进行录入建立数据库。

3。

4电力系统计算分析软件的地理接线图的绘制并与数据库建立关联，在集成环境建立好数据库后，即可绘制地理潮流接线图，建立220KV变电站、110KV变电站及10KV开关站的各个潮流节点，并关联到数据库（dpa湖里。

DAT）中。

各节点的命名规则如下:

例：

15#街91:

表示15#街变I段母线；

15＃街92：

表示15#街变II段母线；

嘉园91：

表示嘉园变10kVI段母线；

嘉园92：

表示嘉园变10kVII段母线;

安兜11：

表示安兜变110kVI段母线；

嘉园12：

表示嘉园变110kVII段母线;

安兜21:

表示安兜变220kVI段母线;

其他母线节点以此类推。

3。

6对各种典型运行方式及各种负荷情况的条件下，进行潮流计算，以6＃街变为例，并取今年3、4季度的中间月15日10时的数据为准进行计算；

3。

6.1计算一：

3＃、4#、12＃、15＃街变分段运行，两进线分别引自嘉园变及华荣变，6#街变为90A、90D经900母联开关合环运行。

在这种运行方式下,由于嘉园变10kV母线负荷（P=14。

9MW，Q=2.3MVar）与华荣变10kV母线负荷（P=27.9MW，Q=5.4MVar）不平衡，且6#街变两段母线的负荷也存在不平衡问题,经过计算6#街变IV回进线电缆合环时的负载为（13.0—j1。

3），729A，母联穿越电流为583A,6＃街变IV回进线电缆合环时的负载为（8。

5—j2.6），499A.详见附件4。

3.6。

2计算二:

3#、4＃、12＃、15＃街变负荷均由嘉园变供电，使得嘉园变与华荣变的负荷相对平衡,以减少合环造成的穿越电流，但该运行方式可靠性较低，6#街变为90A、90D经900母联开关合环运行。

在这种运行方式下，将3#、4＃、12＃、15#街变的负荷全部由嘉园变供电,进一步减小了嘉园变10kV母线负荷与华荣变10kV母线负荷不平衡,经过计算6＃街变IV回进线电缆合环时的负载为（8。

7—j1.3），493A,母联穿越电流为（6.2—j2。

3）370A，6#街变IV回进线电缆合环时的负载为（4。

3-j2。

5），280A。

这样基本能满足合环要求.详见附件5。

3。

6。

3计算三：

当合环的穿越电流较大或在额定临界状态时，可以根据嘉园变及华荣变的10kV母线的负荷负荷状况，通过对华荣变或嘉园变的110kV母联及10kV母联开关进行合环操作，降低母线的负荷,从而减少街变母联合环的穿越电流;经过计算，当华荣变110kV母联及10kV母联开关合环运行时，6＃街变IV回进线电缆合环时的负载为（5。

5-j4.1），398A，母联穿越电流为（3。

2—j4。

4）308A,6＃街变IV回进线电缆合环时的负载为（1.1—j5.3），302A.这样能满足合环要求。

详见附件6。

4方案论证:

华荣变及嘉园变110kV母联100开关热备用,华荣变及嘉园变10kV母联900开关热备用，当3＃、4#、6#、12#、15#街变中的一个街变需进行不停电倒闸操作时，通过街变两回进线及母联900开关实现开关站的合环操作,实现不停电倒闸操作.该方案经过以上的三重运行方式的潮流计算及分析如下：

论证一：

由于嘉园变10kV母线负荷与华荣变10kV母线负荷不平衡，相差较多，且6#街变两段母线的负荷也存在不平衡问题,故在6#街变进线开关及母联开关上的电流较大，超出了许可范围,不能进行合环；

论证二：

考虑嘉园变10kV母线负荷与华荣变10kV母线负荷不平衡,将3#、4＃、12#、15＃街变I、II段母线负荷转由嘉园变供电，减小母线的负荷也存在的不平衡问题，6#街变IV回进线电流在额定临界状态,I回进线及母联开关上的电流均在许可范围内，基本具备合环条件；

论证三：

考虑通过改变华荣变的运行方式，既华荣变110kV母联及10kV母联开关合环运行，进一步减小嘉园变10kV母线负荷与华荣变10kV母线负荷不平衡,3#、4#、12#、15#街变I、II段母线负荷转由嘉园变供电不变，6＃街变进线开关及母联开关上的电流均在许可范围内，具备合环条件；

以下为8月15日、11月15日10时整点时6#街变进线及母联开关经过的电流值：

计算线路名称

8月15日10时整点

11月15日10时整点

计算一

计算二

计算三

计算一

计算二

计算三

6#街变I回

365A

228A

309A

499A

280A

302A

6#街变IV回

753A

591A

457A

729A

493A

398A

6#街变母联

540A

376A

308A

583A

370A

308A

结论

不可合环

不可合环

可合环

不可合环

可合环

可合环

5方案模拟计算需求和操作培训：

5.1本方案是采用PSD电力系统分析软件进行分析计算，软件主要包括集成分析环境（PSAW）、地理接线图（PSAP）组成，其中PSAW主要进行潮流计算及编写操作语句；PSAP主要是绘制系统地理潮流接线图并将潮流计算结果及系统的各个参数量与数据库建立关系;

5.2要做到潮流计算的准确性，要求提供的计算基础数据要正确,主要包括系统各段母线上的负载（P、Q），注意扣除母线上计算馈线的负载；系统的阻抗标幺值必须正确；

5.3应核算出各回计算馈线的额定负载电流，并以此为标准,对计算结果进行比较，以确定是否能进行合环操作；

5.4对提供的负载数据，要求必须是系统同一时刻的潮流数据，因此在计算过程中，需要地调提供上一级变电站的潮流数据；

5。

5由于该方案所采用的系统软件在二次开发及应用存在一定的难度，且计算编辑界面不直观，潮流计算结果均为英文显示且显示方式很不直观，对当中的编辑语句必须经过培训方可明白其各自的作用，如果要熟悉应用此软件,必须进行全面的培训才能应用自如，针对目前状况，只能熟悉潮流计算的基本步骤，为了小组成员能熟悉潮流计算的操作方法,同时验证该方案的可行性,我们对6#街变的合环操作进行各种运行方式下不同负荷状况的潮流计算，对合环产生的穿越电流进行多次验算，确定该方案具备一定的可行性。

如要满足在各种运行方式及负荷状态下进行合环倒闸操作，很有必要对两个110kV变电站10kV母线的负荷进行调整,确保两个110kV变电站10kV母线的负荷基本平衡，这样解决来自不同110kV变电站开关站的10kV进线进行安全、不停电的倒闸操作是没有问题的。

6效益分析及推广应用前景

6。

1该方案研究实施后，对于研究来自不同110kV变电站开关站的10kV进线进行安全、不停电的倒闸操作,提供了数据依据；

6。

2通过各种不同运行方式及负荷状态的潮流计算，为调度在执行合环倒闸操作的最佳运行方式提供依据；

6。

3该方案研究实施后,经过多次的验算，为电力系统提出以下建议：

6.3.1尽快调整两个110kV变电站10kV母线的负载,确保两个110kV变电站10kV母线的负载基本平衡;

6.3。

210kV开关站进线手拉手供电方式可进行推广；

6.4该方案成功论证后，经过多次的验算，研究制定两个110kV变电站开关站的10kV进线进行不停电的倒闸操作预案,为今后其他变电站类似问题的解决提供了依据。

6.5该方案研究得以实施，将有效的提高供电可靠性，避免因此造成不必要的经济损失。

编写人：

2005年4月17日

厦门电业局湖里供电分局

福建省厦门市湖里嘉园路39＃邮编:

361006

七、附件

附件1：

华荣变10kV923-3＃街变I回进线参数测量试验报告

线路名称

10kV923－3＃街变

线路长度

1128m

试验日期

2003。

09。

19

温度

30℃

湿度

41％

1、感应电压测量：

UA-E（V）

UB—E（V）

UC—E（V）

2、核相

结论：

相序正确

3、绝缘电阻：

RA-BCE（MΩ）

RB-ACE（MΩ）

RC-ABE（MΩ）

4.1、直流电阻：

RAB（Ω）

RBC（Ω）

RCA（Ω）

4.2、各相电阻计算数据：

RA（Ω）

RB（Ω）

RC（Ω）

4。

3、换算至20℃时的电阻值：

RA（Ω/km）

RB（Ω/km）

RC（Ω/km）

5、正序参数（三表法）:

UA（V）

UB（V）

UC（V）

4.011

3.445

5.126

IA（A）

IB（A）

IC（A）

31。

702

28。

752

31.804

PA（W）

PB（W）

PC（W）

P总（W）

118。

368

71。

287

141。

764

331。

411

正序阻抗Z1

（Ω）

正序电阻R1

（Ω）

正序电抗X1

（Ω）

正序电感L1

（H）

阻抗角

0.13638

0.11681

0。

07038

0.00022

31。

6973

6、零序参数：

UA（V）

IA（A）

PA（W）

P总（W）

17.319

30.16

332。

47

332。

47

零序阻抗Z1

（Ω）

零序电阻R1

（Ω）

零序电抗X1

（Ω）

零序电感L1

（H）

阻抗角

1.72273

1。

09654

1。

32868

0。

00423

50.46771

试验人员：

李建英、蔡裕升等

附件2（阻抗图）：

附件3（11月15日潮流计算一）：

计算一：

3#、4#、12#、15#街变分段运行，两进线分别引自嘉园变及华荣变，6#街变为90A、90D经900母联开关合环运行。

在这种运行方式下，由于嘉园变10kV母线负荷（P=14.9MW，Q=2.3MVar）与华荣变10kV母线负荷（P=27.9MW，Q=5.4MVar）不平衡,且6#街变两段母线的负荷也存在不平衡问题，经过计算6#街变IV回进线电缆合环时的负载为（13.0-j1.3），729A,母联穿越电流为583A，6#街变I回进线电缆合环时的负载为（8.5-j2.6），499A。

附件5（11月15日潮流计算二）:

计算二：

3#、4#、12#、15#街变负荷均由嘉园变供电，使得嘉园变与华荣变的负荷相对平衡，以减少合环造成的穿越电流，但该运行方式可靠性较低，6#街变为90A、90D经900母联开关合环运行。

在这种运行方式下，将3#、4#、12#、15#街变的负荷全部由嘉园变供电，进一步减小了嘉园变10kV母线负荷与华荣变10kV母线负荷不平衡，经过计算6#街变IV回进线电缆合环时的负载为（8.7-j1.3），493A,母联穿越电流为（6.2-j2.3）370A，6#街变I回进线电缆合环时的负载为（4.3-j2.5），280A。

这样基本能满足合环要求。

附件6（11月15日潮流计算三）:

计算三：

当合环的穿越电流较大或在额定临界状态时，可以根据嘉园变及华荣变的10kV母线的负荷负荷状况，通过对华荣变或嘉园变的110kV母联及10kV母联开关进行合环操作，降低母线的负荷，从而减少街变母联合环的穿越电流；经过计算，当华荣变110kV母联及10kV母联开关合环运行时，6#街变IV回进线电缆合环时的负载为（5.5-j4.1），398A,母联穿越电流为（3.2-j4.4）308A，6#街变I回进线电缆合环时的负载为（1.1-j5.3），302A。

这样能满足合环要求。

附件7（8月15日潮流计算一）：

计算一：

3#、4#、12#、15#街变分段运行，两进线分别引自嘉园变及华荣变，6#街变为90A、90D经900母联开关合环运行。

在这种运行方式下，由于嘉园变10kV母线负荷（P=14.9MW，Q=2.3MVar）与华荣变10kV母线负荷（P=27.9MW，Q=5.4MVar）不平衡,且6#街变两段母线的负荷也存在不平衡问题，经过计算6#街变IV回进线电缆合环时的负载为（13.4-j0.9）,母联穿越功率为（9.6-j0.7），6#街变I回进线电缆合环时的负载为（6.0+j2.5）。

附件8（8月15日潮流计算二）：

计算二：

3#、4#、12#、15#街变负荷均由嘉园变供电，使得嘉园变与华荣变的负荷相对平衡，以减少合环造成的穿越电流，但该运行方式可靠性较低，6#街变为90A、90D经900母联开关合环运行。

在这种运行方式下，将3#、4#、12#、15#街变的负荷全部由嘉园变供电，进一步减小了嘉园变10kV母线负荷与华荣变10kV母线负荷不平衡，经过计算6#街变IV回进线电缆合环时的负载为（10.5-j0.9）,母联穿越电流为（6.6-j1.4），6#街变I回进线电缆合环时的负载为（3.2+j2.5）。

计算三：

当合环的穿越电流较大或在额定临界状态时，可以根据嘉园变及华荣变的10kV母线的负荷负荷状况，通过对华荣变或嘉园变的110kV母联及10kV母联开关进行合环操作，降低母线的负荷，从而减少街变母联合环的穿越电流；经过计算，当华荣变110kV母联及10kV母联开关合环运行时，6#街变IV回进线电缆合环时的负载为（7.1-j4.0）,母联穿越功率为（3.3-j4.4），6#街变I回进线电缆合环时的负载为（0.1+j5.5）。

这样能满足合环要求。

附件9（8月15日潮流计算三）：