低壓電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式對供電可靠性的影響

低壓電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式對供電可靠性的影響

0電力網(wǎng)架不完善低電壓環(huán)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行是電網(wǎng)發(fā)展過程中的一種過渡運(yùn)行方式。《電網(wǎng)穩(wěn)定指南》明確規(guī)定，應(yīng)盡量避免電磁環(huán)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的出現(xiàn)。目前,隨著網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的逐步完善,我國電網(wǎng)以電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的方式正在逐漸減少。但隨著電力系統(tǒng)微機(jī)化、通信自動化技術(shù)水平及重要用戶對供電可靠性要求的提高,在一些電力網(wǎng)架不盡完善,改善網(wǎng)架結(jié)構(gòu)投資較高,且容載比低的地區(qū)采用電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行仍是有必要的。在一定條件下,它是提高供電可靠性的可行手段,但電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行還存在短路電流大、潮流分布復(fù)雜、穩(wěn)定措施裝置和保護(hù)裝置復(fù)雜、保護(hù)配合困難、通信通道需要增加等問題,因此,必須解決好上述問題才能應(yīng)用電磁環(huán)網(wǎng)這一運(yùn)行方式。1電網(wǎng)供電可靠性差商丘電網(wǎng)見圖1,位于河南電網(wǎng)的最東部,220kV網(wǎng)架薄弱,有220kV變電站3座,樞紐站商丘站有2條220kV線路與河南電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng),并通過120km的單回線經(jīng)張閣站向包括煤礦在內(nèi)的重要負(fù)荷供電的220kV梁廟站供電。單回線長距離供電,線路故障曾造成重要用戶多次停電,損失較大。由于完善網(wǎng)架所需投資較大,因此著重考慮利用高低壓電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式提高該電網(wǎng)的供電可靠性。商丘東部電網(wǎng)總負(fù)荷為290MW左右,永城地方電廠裝機(jī)容量為162MW,正常發(fā)電容量為81MW,需要網(wǎng)供負(fù)荷為230MW左右。由于地方電廠機(jī)組運(yùn)行不穩(wěn)定、單機(jī)容量小,經(jīng)常發(fā)生各種問題而停機(jī),使東部電網(wǎng)不太穩(wěn)定。目前東部電網(wǎng)運(yùn)行方式是:220kV商張線帶張閣站;張梁線帶梁廟站供永城負(fù)荷,110kV商京線供商丘市區(qū)東部負(fù)荷;張于線供于城、夏邑負(fù)荷,永城電網(wǎng)缺少大電源支撐,所需大部分電能必須由商丘東送。永城區(qū)小電網(wǎng)有企業(yè)自備電廠,但由于裝機(jī)容量小、且運(yùn)行人員經(jīng)驗(yàn)不足,一旦出現(xiàn)220kV張梁線或110kV梁永線路跳閘,小電網(wǎng)功率缺額較大,地方電廠無法支撐電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行,極易造成東部電網(wǎng)系統(tǒng)瓦解。表1所列幾次電網(wǎng)事故充分說明,永城地區(qū)小電廠不能發(fā)揮其應(yīng)有的作用,導(dǎo)致永城礦區(qū)多次停電,給煤礦的安全生產(chǎn)帶來極大的隱患,并對礦區(qū)供電產(chǎn)生巨大影響。2通過運(yùn)行電磁環(huán)網(wǎng)絡(luò)，提高供電可靠性2.1電網(wǎng)供電可靠性根據(jù)前面所述情況可看出,永城礦區(qū)的安全生產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅,為了確保商丘東部電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,提高永城電網(wǎng)的供電可靠性,利用現(xiàn)有的2條220kV(商張線、張梁線)線路、6條110kV線路(商京線、張京線、張于線、于夏線、夏永線、梁永線)來實(shí)現(xiàn)商丘站至張閣站(小環(huán))、張閣站至梁廟站(大環(huán))220kV與110kV2個電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行。這樣使2個環(huán)聯(lián)接的各站具備了雙電源供電,從而提高了供電可靠性。2.2磁環(huán)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行問題和解決辦法2.2.1短路容量修正電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行后,系統(tǒng)短路容量有了較大的提高,經(jīng)核算,各站近期短路電流水平均不超標(biāo)。2.2.2保護(hù)定值存儲小區(qū)圖首先,更換個別常規(guī)電磁型阻抗繼電器,采用南瑞生產(chǎn)的LHP-941、LHP-943B型微機(jī)保護(hù),使精確工作電流滿足要求。微機(jī)保護(hù)可以存儲多套定值(10套),適應(yīng)系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變而變更定值,為靈活調(diào)整方式打下基礎(chǔ)。其次,解決保護(hù)定值的配合整定問題。先分析確定不配合點(diǎn),在保證穩(wěn)定(時間、環(huán)網(wǎng)設(shè)備跳閘負(fù)荷轉(zhuǎn)移)要求的情況下,靈活采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段保護(hù)配合原則進(jìn)行整定。2.2.3切負(fù)荷裝置設(shè)計結(jié)合商丘東部電網(wǎng)的實(shí)際,采用就地和遠(yuǎn)方結(jié)合的切負(fù)荷裝置。在環(huán)網(wǎng)運(yùn)行跳閘時,切負(fù)荷裝置判斷關(guān)鍵設(shè)備是否過載而自動斷開預(yù)定好的開關(guān),其邏輯框圖見圖2。2.2.4環(huán)網(wǎng)區(qū)外設(shè)備啟閉機(jī)制度啟動前保護(hù)按照保護(hù)的整定原則定值配置后,穩(wěn)措裝置根據(jù)負(fù)荷的變化情況,制定出切負(fù)荷定值方案。再根據(jù)判據(jù)啟動的情況,分析環(huán)網(wǎng)區(qū)外設(shè)備故障和環(huán)內(nèi)設(shè)備跳閘的概率,決定設(shè)備過載后是保護(hù)啟動或穩(wěn)措誰啟動跳閘。另外,保護(hù)裝置在滿足靈敏度要求的情況下,盡量提高定值,避免因環(huán)網(wǎng)跳閘負(fù)荷轉(zhuǎn)移而引起保護(hù)裝置啟動而造成的配合困難問題。2.2.5遠(yuǎn)切負(fù)通信問題根據(jù)穩(wěn)措裝置動作要求,需增加一套擴(kuò)頻裝置解決夏邑站遠(yuǎn)切負(fù)荷的通信問題。2.3提高用戶供電可靠性商丘電網(wǎng)現(xiàn)有的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和電廠的分布情況比較適合電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行,如果解決好短路容量、潮流轉(zhuǎn)移、穩(wěn)措和保護(hù)配置、通信通道等問題,可以大大提高用戶供電可靠性。而且以這一方式運(yùn)行有投資小、見效快的特點(diǎn),完全可以滿足現(xiàn)有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不完善條件下電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和重要用戶的供電可靠性要求。3電力系統(tǒng)健康穩(wěn)定運(yùn)行的方案選擇針對商丘地區(qū)電網(wǎng)的實(shí)際情況,經(jīng)過該地區(qū)電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、潮流分布和保護(hù)配置的研究,在保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、保證重要用戶供電、少投資的原則條件下,確定在采取電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的各種技術(shù)和組織措施后,商丘電網(wǎng)以220k