110kV線路降壓運行和10kV線路升壓35kV運行的探討

楊軍 李艷秋

摘? ?要：目前，我國110kV以上電網采用較多的是中性點接地方式，但在冰層覆蓋較為嚴重時，對處于調降單相接地電流而言，部分變壓器不進行接地，而是在非相間接地110kV輸電線上，采用35kV降壓進行運行，從而在短時間內實現110kV線路電力供應恢復，提升線路搶修效率，并保證線路電力供應。本文針對2018年冬季古藺地區遭到了嚴重的冰雪災害，造成全縣電力系統癱瘓的問題，對古藺縣110kV線路降壓運行和10kV線路升壓35kV運行進行了深入探討，以期為實際運用提供一定的借鑒。

關鍵詞：敘古線? 單相接地? 降壓運行

中圖分類號：TM732? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）09（c）-0055-02

110kV古藺變電站是古藺縣主要電力供應基地，一般是通過長度為447km的110kV敘古線（LGJ-185）進行電力供應，供電方式為單線供電。2018年冬季，古藺地區遭到了嚴重的冰雪災害，受害面積廣泛、冰層厚度極大，從而對該線路運行和電力供應，造成了極大的不利影響，相當一部分的架空地線高度甚至不到導線的位置。2019年1月起，110kV敘古線由于冰層覆蓋嚴重，出現多次地線中斷、絕緣子損壞等的故障問題，一度造成全縣電力系統癱瘓。隨著春節的到來，加上氣候環境的惡化，當地覆冰災害不斷加劇，為保證當地民眾，能夠歡度春節，古藺縣制定了一系列的搶修方案[1]。根據專家討論后決定將受損程度相對較輕的68號輕110kV敘古線降壓為10kV線路，向全縣進行供電。

1? 電力系統中性點接地方式分析

三相交流電力系統的中性點和大地電氣的接地方式一般被稱之為中性點接地。該接地方式具有安全性較高，成本要求相對較低等優點，與系統設備絕緣水平、過電壓水平、通訊干擾等的選擇有一定的關系。正常情況下，電網中性點接地方式和變電站中變壓器電壓中性點接地方式原理是相同的。

我國110kV和以上電網應用最多的是中性點節點方式，但在電網設備實際運行過程中，處于調降單相接地電流而言，相當一部分的變壓器不進行接地[2]。在單相接地出現故障的情況下，非故障相電壓一般以低于1.4倍相電壓進行運行;當故障電流較大時，繼電器設備將在短時間內做出跳閘反應，從而消除線路故障[3]。因此，通過大電流接地系統，可將系統電源設備絕緣性降低到最低限度，從而減少建設成本。

1.1 中性點不接地方式

中性點不接地方式主要用于以架空線路為主的農村配電網中，如10kV配電網其故障率大約是60%～70%，主要有以下幾個突出特點：

首先，當單相接地故障電流Ic<10A時，故障點電弧將自動熄滅，并在息弧后自動恢復故障點絕緣;單相接地不破壞系統的對稱性，使其能夠帶故障運行相當一段時間，從而保證連續供電。

在單相接地故障下，非故障相對地工頻電壓提升為線電壓，該系統的電氣設備絕緣性根據線電壓進行相關的設計工作。

其次，在Ic>10A的情況下，單相接地故障對地工頻，提升為線電壓，其電氣設備絕緣性，要求根據線電壓進行有關的設計工作。

一般情況下，接地電弧無法自動熄滅，其形成的過電壓等級較高的間歇性接地電壓，并持續較長一段時間，從而對電網絕緣設備造成一定的威脅和影響，甚至導致兩相接地故障，造成大范圍的停電[4]。電網系統的內諧振過電壓也可能造成電壓互感器被熔斷、主板設備被燒毀的情況。

1.2 中性點經消弧線圈接地

該接地方式主要用于單相接地故障電流Ic>10A的架空線路配電網主要有以下幾個特點：

首先，消弧線圈感應電流對接地點電網容性電流進行補充，從而使故障電流小于10A，進而使電弧自動熄滅，并在電弧自熄后自動恢復故障點絕緣，并將弧光接地過電壓故障發生率降低到最低限度，使其能夠在故障情況下持續運行一段時間。

其次，提升地電位并降低接地工頻電流，同時將對信息系統可能形成的干擾以及對抵押設備的反擊減少到最低限度。

1.3 中性點經電阻接地

該接地方式主要用于瞬間性接地故障相對較少的電纜線路中。首先，可有效降低過電壓。其次，中性點電阻作為耗能元件，能夠將弧光接地電壓限制在一定范圍內。電弧自動熄滅后，系統殘余電荷則在接地電阻作用下被流走;電弧重啟后，系統不會因交叉重疊產生過電壓[5]。

最后，可消除系統內諧振過電壓，該接地方式的作用下，類似于諧振電路中并聯的阻尼電阻。

2? 電力系統中性點接地方式應用

為在最短時間內恢復電力供應，保證古藺縣全體人民能夠歡度新春，對110kV敘古線進行搶修的方案顯然已經不適宜了，應當單獨引電。

2.1 降壓運行方案

2.1.1 具體方案

首先，敘永站要求將240mm2的電纜連接到110kV敘古線側;

其次，古藺箭竹通過架空線路，連接110kV敘古線62號桿和10kV古德線，這兩類線路間距較短，只有50m不到。

最后，古藺站對10kV母線進行分段，并在10kV古德線作用下將電力送到二分段。

2.1.2 降壓運行的可行性

首先，10kV等級的電壓器對空氣間隙等的要求相對較低，可有效保證線路絕緣距離。

其次，在覆冰嚴重情況下出現單相接地故障的幾率相對較大，而35kV系統作為小電流接地系統，當出現單相接地故障的情況時不會對供電功能造成過多負面影響，從而將單相跳閘等故障減少到一定程度[6]。

最后，工程量相對較少，能夠在短時間內起到恢復供電的目的。

2.2 升壓運行方案

2.2.1 具體方案

首先，將10kV郎灘線升壓為35kV線路，并將其接入35kV城郎線和貴州習水電網進行電力引入;并在35kV城郎線作用下將電力送入古藺35kV城郊變電站以及110kV古藺變電站，從而恢復古藺全城電力供應。

其次，通過35kV降壓將35kV城郊變電站降壓到10kV，并引電到古藺各變電站，實現恢復供電的目的;

最后，110kV古藺變電站。對10kV母線進行分段，并通過1號主變將35kV側降壓為10kV，并送電到線路一分段。

2.2.2 升壓運行的可行性

（1）對10kV線路所需的空氣間隙和爬距調整為35 kV線路絕緣子，絕緣距離容易得到保證，原10kV針式絕緣子可直接用35kV復合針式絕緣子代替

（2）在單相接地故障發生率較高，35kV系統單相接地故障下，不會對線路供電形成直接影響，從而避免了單相跳閘風險的出現。

（3）線路距離較短，且絕緣子更換工作量相對較小，能夠在短時間內實現恢復供電的目的。

3? 結語

第一，在嚴重的自然災害下，將110kV及以上輸電線路降壓為35kV或者將10kV電壓輸電線路升壓為35kV線路，是保證變電站供電穩定性最為快捷、安全、有效的手段。

第二，對電網結構進行優化和完善。結構完善的電網系統是保證電力系統穩定、安全運作的基礎。首先，要求其能夠適應當前社會電力供應需求;其次，在單相接地故障情況下，可通過常規手段保證電力系統供電工作的穩定性;最后，在多元化故障下，在結構上不會出現到大功率轉移或者擴大事故的情況，并保證解列后分區電力的均衡供應。

參考文獻

[1] 劉道偉，謝小榮，穆鋼，等.基于同步相量測量的電力系統在線電壓穩定指標[J].中國電機工程學報，2005，25（1）：58-59.

[2] 羅毅，趙冬梅，潘學龍.基于PMU技術的電壓穩定研究[J].現代電力，2006，23（2）.

[3] 孫華東，周孝信.計及感應電動機負荷的電力系統在線電壓穩定指標[J].中國電機工程學報，2006，26（6）.

[4] 王新寶.電力系統電壓穩定的研究[D].浙江大學，2004.

[5] 李宏仲，程浩忠，朱振華，等.分岔理論在電力系統電壓穩定研究中的應用述評[J].繼電器，2006，34（4）：69-74.

[6] 侯媛媛.電壓穩定性評估方法的研究[D].太原理工大學，2008.