10 千伏配網合環轉電事故分析

陳朝暉

國網福建省電力有限公司華安縣供電公司 漳州華安 363800

電網合環操作，就是對線路、變壓器、斷路器等進行網絡閉合運行的電氣操作。配網合環產生的環流很可能造成保護動作跳閘，直接影響電網的安全穩定及用戶供電。本文主要論述合環轉電理論計算分析、采取的各項措施，并提出減小環流的策略，提高電網運行的安全性和可靠性，實現停電時間和停電范圍的減少[1-2]。

1 合環基本原則和理論分析

總體來看，進行電氣系統合環操作時，應堅持“相位一致、相角差30 度以內、電壓差20% 以內” 的基本原則，同時考慮合解環時環路功率和沖擊電流對負荷分配和繼電保護的影響，防止設備過載和繼電保護動作[3]。

1.1 開展資料收集

一是收集阻抗參數。收集相關的主變、線路阻抗，梳理電網運行方式，形成等值電路圖。

二是收集合環電流。記錄合環前兩側母線負載、兩側母線電，線路聯絡開關繼電保護定值。

三是收集其他影響因素。收集兩側母線電容器投入情況、合環點位置及其他補充因素。

1.2 開展潮流初步計算

一是運用電力系統仿真計算潮流。根據收集的資料，分別搭建模型，模擬110 千伏同一系統-220 千伏同一系統-220 千伏不同系統的運行方式。確保阻抗值正確輸入，得出合環前后有功、無功潮流及短路電流計算值，并繪制出合環前后的潮流圖。

二是理論結果分析。通過設置不同參數變量產生計算結果，驗證并確定主要影響因素及次要因素，明確實際操作中需要調整的數值范圍。例如：功率分配的影響、無功功率對于電流的影響、合環點距離遠近的影響等[4]。

三是基于理論值進行實際合環操作驗證。選擇配網低負荷時段，調整兩側主要影響因素至合格范圍后進行合環操作。對于實際結果與理論結果出現偏差較大的情況，需查找原因，及時修正錯誤，并重新進行潮流計算[5]。

2 合環轉電事故案例分析

通常情況下，合環轉電的原因有相序不一致、相角差及電壓差大于額定值系統短路阻抗不同、保護定值設置偏差、線路及電纜不滿足要求等。

事件一：配網恢復正常運行方式合環轉電過程中引起二級重要用戶配電站兩回進線開關跳閘，造成二級重要用戶停電。此次合環轉電過程中的停電事故原因分析如下：

一是二級重要用戶配電站#1 配變及#2 變配變容量均為1250kVA、總額定電流144A，進線901、902 開關CT 變比均為150/5。

二是配電站進線901 及902 開關速斷保護按躲過配變低壓側整定，未考慮功率穿越時電流情況[6]。

事件二：負荷轉移過程中引起大型小區母聯900 開關、進線908 開關跳閘，造成大型小區停電。此次合環轉電過程中的停電事故原因分析如下：

一是大型小區第一配電站進線901、902 開關CT 變比均為300/5，過流值288/0．5S，母聯900 開關CT 變比均為150/5，過流值210/0．5S 合環時伴有較大的合環電流產生造成保護裝置動作跳閘。

二是在不同220 千伏變電站的10 千伏配網進行合環操作過程中，合環前兩端主變負載差、母線的電壓幅值差及其相位差通常很大，在合環操作后有較大的合環電流，致使10 千伏配網設備保護裝置動作[7]。

3 整改措施

①設備改造：對二級重要用戶兩回進線開關CT 進行改造，重新對開關定值進行調整與確定。

②對主干線配電站房進行排查整改，核查保護定值、導線及電纜型號等相關重要信息參數是否滿足合環條件。

③加快繞越產權設備整改，造成操作困難及設備也無法同步進行改造。

④配電網合環轉負荷分析與對策研究：

一是在不同220 千伏變電站中的10 千伏饋線中建立了相應的合環計算模型，探索哪些主要因素會對沖擊電流與環穩態影響合潮流造成影響。

二是充分考慮影響到配電網帶電合環因素：對一些地區電網參數的特點做了統計，統計出了幾個重要參數的分布特點，如合環母線的等值阻抗、幅值差和電壓相角差等。

三是提升電力系統仿真計算。運用電力系統仿真計算軟件分析了配網合環前10 千伏母線電壓、相位角情況、對配網合環后進行潮流計算以及考慮測量誤差的潮流計算，并進行了饋線保護分析。

4 結語

總結了提高配網合環轉負荷成功率的一些對策，主要有配網設置合理的合環方式，主網運行方式，調節變壓器分接頭，控制饋線載流量及選擇合適的合環操作時機。

應對合環轉電可能引起設備跳閘的措施：方法一：通過調整主變運行方式使得兩臺主變負載相差較小。方法二：通過調整母線電壓使得潮流方向與主變負載差引起的潮流方向相反進行抵消。方法三：盡量采用由上到下逐級合環的操作方。方法四：跨多級電壓合環操作時，可臨時停用合環開關( 尤其是饋線聯絡開關) 電流Ⅲ段保護，待躲過合環沖擊電流，合環成功后，再啟用該保護。