110kV变电站双电源并列运行中存在的问题分析文档

110kV变电站双电源并列运行中存在的问题分析1引言目前，110kV变电站多作为终端或分支变电站，降压后给附近用户或一个企业供电。很多中小城市配电也采用以若干个110kV变电站为区域中心，呈辐射状并与其他电源点形成手拉手的方式向四周供电。出于供电可靠性和运行方式灵活的考虑，这种110kV变电站一般情况下都考虑双电源进线的方式，而这两个电源分别出自不同的220kV变电站，也可能出自同一220kV变电站，在110kV变电站侧的运行方式可以根据实际接线形式采用双回线并列运行或一主一备进线备自投的方式。本文主要针对双电源进线并列运行的方式中存在的问题进行分析，对变电站规划设计以及运行方式管理中容易忽视的环节加以探讨。2双电源并列运行方式简介所谓双电源并列运行，就是指110kV变电站的电源甲、乙线线路两侧开关均在运行状态，受电侧母联开关(或桥开关)均在合位，如图1。这种运行方式多用于受电侧负荷较大，单回电源线无法承担110kV变电站全部负荷的情况。一般情况下，电源甲、乙线均配有全线速动的继电保护装置。3双电源并列运行方式存在的问题双电源并列运行方式实际上在局部形成了小的电磁环网，其对220kV变电站的运行有着一定的影响。如图2，当220kV变电站110kVI母所带的一条出线发生故障时，由于保护或开关自身的问题未及时切除故障，开关1未跳开，此时应由#1、#2主变110kV侧后备保护I时限动作跳开110kV母联开关2，再由#1主变110kV侧后备保护II时限动作跳开开关3，从而完成1l0kVI母停电隔离故障，保留110kVII母正常运行。但是，正是由于有双电源并列运行方式的存在，上述一系列保护动作后，局部电网变成了如图3所示，并没有按照事先设计好的思路将故障隔离开，而是由主变通过开关4??电源乙线??桥开关5??电源甲线??1l0kVI母??开关1??故障点这条路径继续提供故障电流。由于110kV变电站的落点布局越来越密，双回电源线的长度一般不会很长，有些甚至非常短，这样，110kV变电站内的桥开关实际充当了220kV变电站110kV母线的第二个母联开关，以至于#1、#2主变后备保护中跳母联开关缩小停电范围的目的并没有达到。面对这样的情况，目前的继电保护配置会继续扩大停电范围，而且故障类型不同，造成的影响也不尽相同。3.1两相或三相短路故障当故障类型为两相或三相短路故障时，在主变后备保护跳开开关2和开关3后，继续由#2主变110kV侧后备保护跳开开关4，最终切除故障，进而造成220kV变电站的110kV部分全停。3.2接地故障当故障类型为接地故障时，情况稍复杂一些，需考虑#1、#2主变中性点接地方式。3.2.1#1主变中性点接地运行方式如前所述，当2台主变110kV后备保护动作，跳开开关2和开关3后，该站110kV系统实际变成了中性点不接地系统，接地故障会使#2主变及1l0kV变电站内的2台变压器中性点电压升高，导致这3台主变过电压保护动作，最终将这3台主变跳闸停电，停电范围同样扩大。3.2.2#2主变中性点接地运行方式开关2和开关3跳闸后，继续由#2主变沿图3所示的路径给故障点提供零序电流，最终由#2主变110kV侧后备保护跳开开关4，至此故障隔离，但220kV变电站的110kV部分全停。4解决措施通过双回电源并列运行方式分析发现，这种运行方式相当于220kV变电站110kV系统有2个母联开关并列运行，这与典型保护配置原则相违背，当发生故障时会扩大停电范围。鉴于此，可通过调整变运行方式或增加保护配置等方法来完善。4.1调整运行方式(1)将电源甲、乙线受端开关采取一主一备(热备)方式运行，110kV变电站安装备自投装置，同时考虑线路潮流按照单回线控制。(2)如果受条件限制，必须采取双回线并列运行方式，可以采取将1lOkV变电站两回电源线倒在220kV1条母线上运行的方式，但必须考虑2段母线负荷平衡问题。4.2增加保护配置在220kV变电站110kV母线加装失灵保护，当出线开关发生拒动时切除故障线路所在母线上所有元件，及时隔离故障。4.3做好负荷预测工作在变电站初期设计及远景规划时，尽可能地做好中远期负荷预测工作，尽量避免出现双回电源并列运行的局面。5结束语电力系统是一个不断发展的动态系统，它随着社会的进步，用电量的不断增加而不断扩大自身的容量，电压等级也随之不断提高，高电压等级的网络联系日益紧密，同时低电压等级的网络逐步分裂运行，而110kV变电站双回电源线并列运行形成的小型电磁环网就是在电网发展过程中产生的一种特殊运行方式，这种运行方式在一定范围内还会暂时存在。因此今后在安排电网运行方式时要充分从系统的角度进行全面考虑，合理配置负荷，避免采用这种双电源并列运行方式。同时要尽早结合电网规划建设、改造等，使110kV变电站采用一主一备电源备自投方式供电，从而确保供电端和受电端均安全可靠运行。