鐵前變電站合環(huán)電流的分析報告書.doc

1、關(guān)于鐵前變電站合環(huán)電流的分析單 位： 能源處報 告 人：吳 迪審 核 人: 張雙雙2012年6月23日報告目錄一、選題理由3二、預(yù)期目標(biāo)3三、推進計劃4四、現(xiàn)狀分析4五、改善對策6六、對策實施6七、效益分析 12八、標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行 12 關(guān)于鐵前變電站合環(huán)電流的分析吉林鋼鐵公司能源處 吳迪摘要：正常情況下，鐵前變電站66KV系統(tǒng)運行方式為東、西母線分列運行。在進行倒閘操作時，通過合解環(huán)操作可以避免線路停電，提高供電可靠性。但是電力調(diào)度在66KV并列前必須通過吉林市地調(diào)的許可，可地調(diào)往往不了解冶金企業(yè)頻繁并、解列的原因，很難予以授權(quán)。為了使電力系統(tǒng)倒閘操作更方便，減少事故情況下事故處理的時間，準(zhǔn)確的

2、計算出合環(huán)電流對調(diào)度判斷合環(huán)操作的可行性是非常有意義的。一、 選題理由1、雙向供電網(wǎng)絡(luò)在電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的普遍化，促使配電網(wǎng)的合解環(huán)操作成為電力系統(tǒng)運行操作中必不可少的環(huán)節(jié)。2、在配電網(wǎng)進行倒負(fù)荷或線路檢修時，通常要涉及到合環(huán)操作，但是電力調(diào)度在66KV并列前必須通過吉林市地調(diào)的許可，可地調(diào)往往不了解冶金企業(yè)頻繁并、解列的原因，很難予以授權(quán)，無法實現(xiàn)66KV系統(tǒng)合解環(huán)操作。二、預(yù)期目標(biāo)1、在正常申請作業(yè)時，與地調(diào)聯(lián)系至少在30分鐘以上，在此期間,電力系統(tǒng)瞬息萬變,難以預(yù)料后果的嚴(yán)重性，做好合環(huán)點電流分析，直接操作電力調(diào)度管轄的設(shè)備,這樣省去與地調(diào)聯(lián)系的時間，及時操作，從而保證了電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定

3、運行.2。 鐵前變電為無人值守變電所，電力巡檢管理能源中心多處無人值守站所，日常工作較多，當(dāng)有操作時，還有諸多因素制約，為了減少巡檢，檢修人員的等待時間，提高時間的利用率，把不必要的時間省掉，采取合環(huán)點電流分析是非常有必要的。三、推進計劃表1 工作計劃表月.旬項目3月份4月份5月份6月份上中下上中下上中下上中下P內(nèi)部調(diào)研擬定方案D試運行C正式運行A總結(jié)結(jié)果 備注：“ ”表示計劃, “ "表示實際四、現(xiàn)狀分析目前我公司有66KV變電所兩座，另外還有多處35KV10KV變電站，公司實行無人值守制度，自我公司電力系統(tǒng)投運以來，在電力系統(tǒng)操作時存在著諸多制約因素。1.魚骨圖分析法：影響合環(huán)操

4、作的因素設(shè)備故障220KV變電站分列運行工作任務(wù)多合環(huán)電流母線負(fù)荷平均交接班期間巡檢到位變比并列條件無人值守220KV并列運行人員少母線負(fù)荷不平均倒閘操作容量巡檢車故障障通訊中斷電壓差負(fù)荷偏差阻抗控制電源定員少母聯(lián)開關(guān)向地調(diào)申請圖1 影響合環(huán)操作的因素2、收集數(shù)據(jù)： 表2 3月份合環(huán)操作等待原因統(tǒng)計表 時間:分鐘序 號項 目影響時間 （分鐘）所占比例 （%)累計百分比 （）1申請時間2749。149.12巡檢到位1527。276。33倒閘操作814.590.14設(shè)備故障59。11005合 計55100100.圖2 各類因數(shù)影響合環(huán)操作等待分析柏拉圖五、改善對策表3 改善對策項目改 善 項 目完

5、 成 標(biāo) 準(zhǔn)措 施合環(huán)等待時間申請許可4分鐘計算分析合環(huán)前合環(huán)點電流，來判定此次操作的可行性，從而減少合環(huán)等待時間。并通過合環(huán)后計算合環(huán)點電流來驗證。巡檢到位10分鐘倒閘操作5分鐘設(shè)備故障3分鐘六、對策實施：鐵前變并列前、后合環(huán)點電流的計算與分析：3合環(huán)前，確定金珠變220KV變電站為合環(huán)運行方式， 簡化鐵前變運行方式為圖1，1#，3主變運行，設(shè)變壓器高壓側(cè)母線電壓分別為UH1、UH2;低壓側(cè)母線電壓為UL1、UL2；變壓器阻抗分別為ZT1、ZT2；變壓器高壓側(cè)流進的功率為SH1,SH2;低壓側(cè)流出功率ST1，ST2 (分別對應(yīng)低壓側(cè)母線上所接的兩個負(fù)荷ST1=S1+L1,ST2=S2+L2;

6、S1,S2為合環(huán)線路負(fù)荷;L1、L2為合環(huán)變壓器其他負(fù)荷）。略去所用變、電容器和實際損耗影響，變壓器低壓側(cè)流出的功率等于合環(huán)線路的負(fù)荷與其它線路負(fù)荷之和，ST1=S1+L1,ST2=S2+L2。合環(huán)前對于1、3#變壓器有如下數(shù)學(xué)關(guān)系: 公式1合環(huán)后,設(shè)變壓器高壓側(cè)母線電壓UH1',UH2'；低壓側(cè)母線電壓為Up;變壓器高壓側(cè)流進的功率為SH1'，SH2' 低壓側(cè)流出功率ST1'，ST2'. 公式2由公式1可得兩主變高壓側(cè)母線電壓差U': 公式3由公式2可得如下關(guān)系式: 公式4又因為S總=SL1+SL2=S1+LD1+S2+LD2（S總為兩

7、臺主變總負(fù)荷) 公式5聯(lián)立公式1和公式2可得合環(huán)后兩變壓器低壓側(cè)功率為： 公式6若UL1>UL2，合環(huán)后流過母聯(lián)開關(guān)的電流 ICB由1主變流向3#主變，如圖1中實線箭頭所示，經(jīng)過推導(dǎo)與計算,得出合環(huán)功率SCB和合環(huán)電流ICB的表達式如下： 公式7 公式8若UL1<UL2，合環(huán)后流過母聯(lián)開關(guān)的電流 ICB由3主變流向1主變，經(jīng)過推導(dǎo)與計算，得出合環(huán)功率SCB和合環(huán)電流ICB的表達式如下： 公式9 公式10兩種情況下若U'增大，則SCB、ICB都隨之增大。由上述公式可以看出,合環(huán)功率和合環(huán)電流與下列因素有關(guān):a:高壓側(cè)電壓差U及合環(huán)后合環(huán)點電壓UP;b：合環(huán)線路負(fù)荷S1、S2；

8、c：變壓器所帶其他負(fù)荷L1、L2;d：變壓器阻抗ZT1、ZT2;由于鐵前變壓器采用相同型號變壓器，變壓器抽頭位置相同即檔位相同，所以兩臺變壓器的阻抗近似相同;金珠變220變電站合環(huán)運行，因此鐵前變66KV側(cè)電壓認(rèn)為相等；所以合環(huán)電流公式簡化為：Z1=Z2U'=UH1'-UH2'=0ICB=SCBUP=S2+L2ZT2-(S1+L1）ZT1(ZT1+ZT2)UP+U'ZT1+ZT2 公式11ICB=SCBUP=S2+L2-S1-L12UP 公式12采用公式12計算并列點10KV的合環(huán)前電流與并列后轉(zhuǎn)移負(fù)荷電流對比,以下數(shù)據(jù)為以往并列時各項數(shù)據(jù):表4 10KV并列前

9、各點負(fù)荷1主變P（MW）3#主變P(MW）1#主變二次主P（MW）3#主變二次主P(MW)1#主變?nèi)沃鱌（MW)3主變?nèi)沃鱌（MW)3月5日41。1527.4312。7910.9526.7915。583月23日51。4032.9013。3213。5335。6718.32合環(huán)前計算合環(huán)點電流1、ICB=SCBUP=S2+L2-S1-L12UP=(15。58+10.9526。7912。79)*1000/2*10.51。732=-377(A)2、ICB=SCBUP=S2+L2-S1-L12UP= (18。32+13。5335。67-13.32）*1000/2*10。5*1。732=509（A）表

10、5 10KV并列前各點負(fù)荷1主變P（MW）3#主變P（MW)1主變二次主P(MW)3主變二次主P(MW）1#主變?nèi)沃鱌（MW）3主變?nèi)沃鱌（MW)4月20日32。3631.197。41037.7520.044月22日21.0642.65-2.91022.6330.85合環(huán)前計算合環(huán)點電流1、ICB=SCBUP=S2+L2-S1-L12UP=（20。04+10-37.75）*1000/2*10.5*1.732=-205(A）2、ICB=SCBUP=S2+L2-S1-L12UP=（30。85+10-22。63）1000/2*10.5*1。732=500(A）表6 10KV并列后各點負(fù)荷1主變P

11、(MW)3#主變P（MW）1#主變二次主P（MW）3主變二次主P（MW)1主變?nèi)沃鱌（MW)3#主變?nèi)沃鱌(MW)3月5日34.8333。9212。7910。9520。7522。483月23日42。1941。8513.3213。5327。526.69合環(huán)后計算合環(huán)點電流（利用3#主變實際轉(zhuǎn)移負(fù)荷計算）1、ICB=P/U=（33.9227。43）1000/10*1。732 =375（A）2、ICB=P/U=（41。85-32.9）*1000/10.31。732 =516(A）表7 10KV并列后各點負(fù)荷1#主變P（MW)3主變P(MW）1主變二次主P（MW)3#主變二次主P（MW)1主變?nèi)?/p>

12、主P(MW）3主變?nèi)沃鱌（MW）4月20日28。4535.207。41034。1523。84月22日29.3134.40-2。91030.523。09合環(huán)后計算合環(huán)點電流(利用實際轉(zhuǎn)移負(fù)荷計算）1、ICB=P/U=（35。2-31。19）*1000/10.7*1。732 =216（A）2、ICB=P/U=（29。3121.06）1000/10.5*1.732 =463（A）表8 并列點合環(huán)前、后電流對比合環(huán)前計算電流A合環(huán)后計算電流A誤差百分比%3月5日3773750.5%3月23日5095161。3%4月20日20521654月22日5004637.9%經(jīng)過上述數(shù)據(jù)顯示出，通過此方法計算合

13、環(huán)前電流方便快捷，可以很快的判斷出選擇的合環(huán)點開關(guān)是否滿足要求，為系統(tǒng)并列節(jié)省大量等待時間. 七、效益分析1、實施效果確認(rèn)：分鐘改善前 改善中 改善后6091.6%48合環(huán)操作等待時間目標(biāo)值4056。2%60%3636733。3%2412月份6月5月4月3月2月圖4:合環(huán)操作等待時間完成情況推移圖 經(jīng)上述方案,在事故處理及日常倒閘操作，目標(biāo)合環(huán)等待時間由改善前55分鐘降到22分鐘，經(jīng)過幾個月的改善,實際可節(jié)省等待時間35分鐘，占未改善前總時間的63。6，很明顯的可以看出，節(jié)省大量的不必要等待時間，這樣可以更快更及時的處理事故及倒閘操作。2、無形效益：1)縮短聯(lián)系時間，減少事故狀態(tài)下運行時間. 2）延長設(shè)備使用壽命，使系統(tǒng)更加經(jīng)濟穩(wěn)定運行。3)合環(huán)點電流的分析,避免在不具備并列條件下進行合環(huán)操作,擴大事故。八、標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行1、在需要合環(huán)操作時,確認(rèn)合環(huán)條件，合環(huán)前計算合環(huán)點合環(huán)電流，來判斷此次合環(huán)操作合環(huán)開關(guān)能否承受這么大的電流流過2、聯(lián)系廠內(nèi)領(lǐng)導(dǎo)，確認(rèn)上側(cè)系統(tǒng)狀態(tài),提出合環(huán)申請3、聯(lián)系巡檢及時到現(xiàn)場4、人員及并列條件具備后進行操作,但要注意不