110kV變電站雙電源并列運行中存在的問題分析 文檔.doc

110kV變電站雙電源并列運行中存在的問題分析 1 引言目前，110kV變電站多作為終端或分支變電站，降壓后給附近用戶或一個企業(yè)供電。很多中小城市配電也采用以若干個110 kV變電站為區(qū)域中心，呈輻射狀并與其他電源點形成手拉手的方式向四周供電。出于供電可靠性和運行方式靈活的考慮，這種110 kV變電站一般情況下都考慮雙電源進線的方式，而這兩個電源分別出自不同的220kV變電站，也可能出自同一220kV變電站，在110kV變電站側的運行方式可以根據(jù)實際接線形式采用雙回線并列運行或一主一備進線備自投的方式。本文主要針對雙電源進線并列運行的方式中存在的問題進行分析，對變電站規(guī)劃設計以及運行方式管理中容易忽視的環(huán)節(jié)加以探討。2 雙電源并列運行方式簡介所謂雙電源并列運行，就是指110kV變電站的電源甲、乙線線路兩側開關均在運行狀態(tài)，受電側母聯(lián)開關(或橋開關)均在合位，如圖1。這種運行方式多用于受電側負荷較大，單回電源線無法承擔110kV變電站全部負荷的情況。一般情況下，電源甲、乙線均配有全線速動的繼電保護裝置。3 雙電源并列運行方式存在的問題雙電源并列運行方式實際上在局部形成了小的電磁環(huán)網(wǎng)，其對220 kV變電站的運行有著一定的影響。如圖2，當220kV變電站110kVI母所帶的一條出線發(fā)生故障時，由于保護或開關自身的問題未及時切除故障，開關1未跳開，此時應由#1、#2主變110kV側后備保護I時限動作跳開110kV母聯(lián)開關2，再由#1主變110kV側后備保護II時限動作跳開開關3，從而完成1l0kVI母停電隔離故障，保留110kVII母正常運行。但是，正是由于有雙電源并列運行方式的存在，上述一系列保護動作后，局部電網(wǎng)變成了如圖3所示，并沒有按照事先設計好的思路將故障隔離開，而是由主變通過開關4? 電源乙線? 橋開關5?電源甲線?1l0kVI母?開關1?故障點這條路徑繼續(xù)提供故障電流。由于110kV變電站的落點布局越來越密，雙回電源線的長度一般不會很長，有些甚至非常短，這樣，110kV變電站內的橋開關實際充當了220kV變電站110kV母線的第二個母聯(lián)開關，以至于#1、#2主變后備保護中跳母聯(lián)開關縮小停電范圍的目的并沒有達到。面對這樣的情況，目前的繼電保護配置會繼續(xù)擴大停電范圍，而且故障類型不同，造成的影響也不盡相同。3.1 兩相或三相短路故障當故障類型為兩相或三相短路故障時，在主變后備保護跳開開關2和開關3后，繼續(xù)由#2主變110kV側后備保護跳開開關4，最終切除故障，進而造成220kV變電站的110kV部分全停。 3.2 接地故障當故障類型為接地故障時，情況稍復雜一些，需考慮#1、#2主變中性點接地方式。3.2.1 #1主變中性點接地運行方式如前所述，當2臺主變110kV后備保護動作，跳開開關2和開關3后，該站110kV系統(tǒng)實際變成了中性點不接地系統(tǒng)，接地故障會使#2主變及1l0kV變電站內的2臺變壓器中性點電壓升高，導致這3臺主變過電壓保護動作，最終將這3臺主變跳閘停電，停電范圍同樣擴大。3.2.2 #2主變中性點接地運行方式開關2和開關3跳閘后，繼續(xù)由#2主變沿圖3所示的路徑給故障點提供零序電流，最終由#2主變110kV側后備保護跳開開關4，至此故障隔離，但220kV變電站的110kV部分全停。4 解決措施通過雙回電源并列運行方式分析發(fā)現(xiàn)，這種運行方式相當于220kV變電站110kV系統(tǒng)有2個母聯(lián)開關并列運行，這與典型保護配置原則相違背，當發(fā)生故障時會擴大停電范圍。鑒于此，可通過調整變運行方式或增加保護配置等方法來完善。4.1 調整運行方式(1)將電源甲、乙線受端開關采取一主一備(熱備)方式運行，110kV變電站安裝備自投裝置，同時考慮線路潮流按照單回線控制。(2)如果受條件限制，必須采取雙回線并列運行方式，可以采取將1lOkV變電站兩回電源線倒在220kV1條母線上運行的方式，但必須考慮2段母線負荷平衡問題。4.2 增加保護配置在220kV變電站110kV母線加裝失靈保護，當出線開關發(fā)生拒動時切除故障線路所在母線上所有元件，及時隔離故障。4.3 做好負荷預測工作在變電站初期設計及遠景規(guī)劃時，盡可能地做好中遠期負荷預測工作，盡量避免出現(xiàn)雙回電源并列運行的局面。5 結束語電力系統(tǒng)是一個不斷發(fā)展的動態(tài)系統(tǒng)，它隨著社會的進步，用電量的不斷增加而不斷擴大自身的容量，電壓等級也隨之不斷提高，高電壓等級的網(wǎng)絡聯(lián)系日益緊密，同時低電壓等級的網(wǎng)絡逐步分裂運行，而110kV變電站雙回電源線并列運行形成的小型電磁環(huán)網(wǎng)就是在電網(wǎng)發(fā)展過程中產生的一種特殊運行方式，這種運行方式在一定范圍內還會暫時存在。因此今后在安排電網(wǎng)運行方式時