10kV配網合環操作對饋線保護的影響

黃燈柱

摘 要：10kV配網在整個電力系統中占據十分重要的地位，配網運行質量關系到整個系統的安全，配網改造后一般憑借開閉環操作來運行配網系統，為配網系統提供供電服務，經過大量的操作得出結論，頻繁的合環操作將威脅到饋線保護，對此就要分析配網合環操作對饋線保護的影響。本文重點分析了10kV配網合環操作的條件與具體方式及其對饋線保護的影響。

關鍵詞：10kV配網；合環操作；饋線保護；影響

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

經濟與社會的飛速發展都對電力系統帶來了巨大的影響，加劇了電力系統供電負擔，任何內外因素的不良干擾都可能導致電力供應無法持續，也可能對電力系統的相關設備、人員等帶來不良影響，從而導致較為嚴重的損失，對此就要加大饋線保護力度，減少配網合環操作對饋線保護的影響。

1.配網合環操作的條件

配網合環操作要達到特定的條件，其一，線路內不同相序相同，具體要核對下面的3種相位，例如：設備相位與相序的核對，斷路器相位的核對以及電流潮流是否正常分布等。對此需要操作人員重點做好以下方面工作，搭建一個模型用來剖析配網線路內部的潮流大小，深入核查線路兩端負荷大小，電壓差等能否達到規定要求，同時，負荷開關合環操作中能否達到各項需要達到的條件，各項設備是否會達到技術參數的指標，電氣設備等能否處于正常狀態，保持完備沒有任何缺損現象。實際的合環操作中有必要創建一個數據模型來分析、計算電流大小，并利用實驗來模仿這一過程，對應評價線路能否達到合環操作的各項規格與要求，如果發現其中的一些關鍵性參數都無法達到標準，例如：電壓差、相位差等都偏離了正常指標，則要采取對策和方法來調節線路，確保其達到合環操作的相關規定。

2. 10kV配網合環操作對饋線保護的影響

2.1 合環操作的優劣方面分析

合環操作對于整個配網系統可以說是優劣并存，其中優勢體現在10kV配網合環操作能夠提高供電服務效率，控制停電時長，提高系統供電的穩定性，維持配網系統安全，確保在電力正常供應的情況下依然能進行設備保養、維護等，逐步推動配網自動化、智能化。同樣，合環操作也存在一定的弊端和不利影響，具體體現在可能影響饋線保護質量，增加饋線保護的風險隱患，例如：可能產生合環電流、沖擊電流、短路電流等，從而加劇饋線保護的風險。

2.2 合環電流

合環線路兩側電源通常處于并列運行狀態，如果10kV配網合環操作，因為線路兩端母線之間有一定的壓力差，從而將出現環流，此類環流的產生是一種趨勢和必然，合環電流將抑制饋線保護，影響饋線保護功能與作用的發揮。

2.3 沖擊電流

合環操作過程中，需要閉合負荷開關，在執行這一操作前，合環兩端電壓值之間存在較大差距，會形成一個較大的電壓差，等到負荷開關閉合后，合環兩側之間的電壓差則將急劇發生改變，存在較大的變化幅度，負荷開關兩端電壓則大體相同，相角之差是0，從而出現短暫性的停歇，此時將產生沖擊性電流，此類電流由于具有一定的沖擊性、襲擊性，將對線路不同節點、角度等帶來影響，從而造成連接環中的電勢、角度等發生變化，會導致整個系統搖擺不定，影響其穩定性。

2.4 短路電流

合環操作中還可能影響配網系統的電流阻力，對應出現短路電流，短路電流本身就具有一定的破壞力，會對整個配網系統帶來不良影響，而且隨著其強度的逐漸增強，達到特定的標準后，則將對整個變電系統帶來不良威脅，如：變電站中繼電保護可能發生誤動，帶來多方面的負面影響。同時，系統內部出線相對集中的區域，如果母線發生大范圍短路，則將極大地影響饋線保護功能的發揮，甚至對整個配網系統帶來不良威脅，還可能威脅用戶的用電安全。

2.5 潮汐電流

合環操作過程中，如果配網系統出現某種不良故障或問題，那么被執行合環操作的線路則容易失去平衡，從而帶來整個配網系統的崩潰。

例如：如果上一個等級配網系統中存在局部線路短路的問題，則可能導致電力供應中斷，使得聯絡開關位置發生超強的潮汐電流，在這種情況下配網系統的線路與設備等很可能由于所承受的載荷超標而發生跳閘故障，影響電力系統的安全、穩定運行。

2.6 合環后解環對饋線保護的影響

配網合環后再解環狀態下，意味著線路的距離擴大，故障狀態下反應遲緩，饋線負荷提升后，將引發超負荷保護發出動作，合環操作后，電流負荷可能出現偏移性流動，例如：徹底流到A站，此時意味著B站10kV饋線解環，意味著其走向故障狀態，這樣將造成A站來負責供應故障電流。相反，合環操作后，一切電流負荷勢必將逐漸加載至B站，此時意味著A站10kV饋線解環，同樣意味著A站處于故障狀態，此時，B站則將負責提供故障電流。合環以后再解環，假設存在意外情況，也就是A站與B站同時處于饋線故障狀態，采用適合性的電流測量儀來測試這兩個站點的電流數值，能夠發現他們的電流值要明顯低于常規運行狀態下的電流，這就意味著饋線保護無法靈敏反應，也就無法充分發揮保護功能，對此得出饋線保護的靈敏度系數，Kscn>1.5。

參照此區域內的相關制度、規程等，測試出相間電流的保護是否及時、靈敏、到位，就需要采取科學的校驗方式，相間短路故障小方式可以通過以下公式來計算得出：

金屬性的三相電流則依靠以下公式來計算得出：

利用上面的公式能夠計算出，如果等效電勢參數清晰了，就要時刻把握好系統與饋線雙方的抗阻參數，以此來檢查、校驗保護是否靈敏、穩定。根據一個地域范圍內阻抗數據等能夠分析出：故障的大小方式和系統的阻抗之間存在一定關系，二者之間呈負相關關系，也就是故障小方式時，阻抗就變大，相反，如果故障處于大方式，則阻抗變小。具體統計見表1。

通過觀察表1能夠看出，110kV主變電站的阻抗如果在小方式下，阻抗在0.4?以下，對應的220kV主變電站系統的等效阻抗一般低于0.5。

結語

配網合環操作會對饋線保護帶來非常嚴重的影響，必須加大配網合環操作的調節與控制，減少其對饋線保護的不良影響，從而保護配網供電的安全持續。

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