時間:2013年03月12日 分類:推薦論文 次數(shù):
摘要:本文分析了目前廣東電網(wǎng)110kV接線方式,介紹了廣東110kV目標(biāo)電網(wǎng)主要采用的T接、鏈?zhǔn)絻煞N接線方式。并對廣東典型的三T接線方式與完全雙回鏈?zhǔn)浇泳方式進(jìn)行了比較。
關(guān)鍵詞:三T接線;雙回鏈?zhǔn)浇泳;可靠性;運(yùn)行維護(hù);分布式能源接入
城市110kV電網(wǎng)接線方式具有多樣性,給城市電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架的建設(shè)提供了多種選擇。常見的110kV接線方式包括輻射型接線、鏈型接線、T型接線、環(huán)網(wǎng)接線等,可根據(jù)城市特點(diǎn),選擇適宜的接線方式。北京中心城區(qū)以雙回鏈?zhǔn)浇泳為主,上海中心城區(qū)以三T接線為主,廣州中心城區(qū)以三T接線為主,歐美國家的城市則以網(wǎng)孔、袋型和群型等為主。三T接線和雙回鏈?zhǔn)浇泳是廣東110kV目標(biāo)網(wǎng)架主要采用的接線方式。
1 接線方式
目前廣東110kV電網(wǎng)接線有T接、鏈?zhǔn)健h(huán)網(wǎng)、輻射等多種方式[1-2],本文主要介紹T接、鏈?zhǔn)絻煞N接線方式。
1.1 三T接線方式
廣東電網(wǎng)典型三T接線方式:該接線方式平均每個110kV變電站占用的220kV變電站110kV出線間隔較少,降低對220kV變電站布點(diǎn)的要求,節(jié)省占地和投資,在廣東110kV電網(wǎng)廣泛應(yīng)用
1.2 鏈?zhǔn)浇泳
方案a(推薦方案):2座220kV變電站之間以雙回110kV線路串接2座110kV變電站,每座變電站終期規(guī)模為3臺主變,正常運(yùn)行時,2座110kV變電站之間的線路斷開運(yùn)行。雙回鏈?zhǔn)浇泳廣泛應(yīng)用于A類供電區(qū)和B類供電區(qū),對線路線徑的要求較高。在A類供電區(qū)的負(fù)荷高度集中地區(qū),負(fù)荷密度大,線路路徑實(shí)施困難,供電可靠性要求高,可考慮每座110kV變電站終期規(guī)模為4臺主變。
方案b:2座220kV變電站之間以雙回110kV線路串接3座110kV變電站,每座變電站終期規(guī)模為3臺主變,正常運(yùn)行時,仍考慮將2座110kV變電站之間的線路斷開運(yùn)行。供電可靠性比方案a有所降低。雙回鏈?zhǔn)浇泳方式如圖2。
2 接線方式分析
以實(shí)際工程為例,對廣東典型方式的三T接線與完全雙回鏈?zhǔn)浇泳方式進(jìn)行分析,
2.1 可靠性
廣東電網(wǎng)典型三T接線方式:單回110kV出線帶3臺110kV主變。線路a、線路c為單側(cè)電源供電(如圖1所示),線路b為雙側(cè)電源供電,線路a、線路c供電可靠性較差。當(dāng)線路a或線路c故障停運(yùn)時,如果主變?nèi)〉拓?fù)載率運(yùn)行,變電站不損失負(fù)荷;如果主變?nèi)「哓?fù)載率運(yùn)行,1臺主變停運(yùn),若10kV網(wǎng)絡(luò)未及時轉(zhuǎn)供負(fù)荷,變電站將損失23%的負(fù)荷。線路b正常時只有一側(cè)送電,另一側(cè)斷開電源,一側(cè)電源掉電時,另一側(cè)自動投入。
雙回鏈?zhǔn)浇泳方式:雙回鏈?zhǔn)浇泳供電可靠性高,采用單母斷路器分段。一般開環(huán)運(yùn)行,當(dāng)一回線路停運(yùn)時,不損失負(fù)荷,滿足N-1安全準(zhǔn)則。當(dāng)一側(cè)的2回線路停運(yùn)時(即N-2),另一側(cè)的2回線路自動投入,在首端線路截面足夠大的情況下,可不損失負(fù)荷。但是雙回鏈?zhǔn)浇泳的元件較三T接線的復(fù)雜,有母線,開關(guān)較三T接線多,元件故障率較三T接線高。
2.2 運(yùn)行維護(hù)
廣東電網(wǎng)典型三T接線的特點(diǎn):電氣主接線、電氣防誤操作裝置及工作邏輯較簡單;站內(nèi)電氣操作工作量較少,操作時間較短;一、二次設(shè)備及"五防"裝置配置較少,檢修、試驗(yàn)、巡視、維護(hù)工作量較少。三T接線方式的運(yùn)行維護(hù)存在以下問題:1條或2條110kV線路停電,將造成3個110kV變電站各1臺或2臺主變停電,存在主變"N-1"、"N-2"或10kV配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電能力的要求;110kV線路操作、110kV設(shè)備啟動充電所涉及的變電站4~5座,所需的操作人員8~10人;聯(lián)系較多的110kV變電站(一般為3個),大于雙回鏈?zhǔn)竭B接的變電站數(shù)目(一般為2個),線路故障時增加了巡視范圍和故障查找的時間,線路常規(guī)停電檢修時,涉及的變電站多,操作時間長,而且由于主干線路為雙回或四回共塔,當(dāng)一回線路停電時,其他共塔線路需要退出重合閘裝置,降低了供電可靠性;若主干線為雙回或四回共塔,線路進(jìn)行桿塔改造時需要進(jìn)行6次停電操作,比雙回鏈?zhǔn)浇泳多4次,降低了維護(hù)效率;10kV變低及母聯(lián)開關(guān)需考慮配置自動檢同期裝置;對于分期建成的變電站,后期接入不易實(shí)現(xiàn),擴(kuò)展性較低。
雙回鏈?zhǔn)浇泳的特點(diǎn):運(yùn)行方式調(diào)整靈活,只需1條110kV線路運(yùn)行,就可帶3臺主變,對主變滿足"N-1"的要求,需10kV配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電機(jī)會較少;其中一回110kV線路檢修對其它設(shè)備影響較小,操作簡單,110kV線路操作所涉及的變電站只有2座,只需4名操作人員;110kV設(shè)備啟動充電較方便,所涉及的變電站和所需操作人員均較少;擴(kuò)展性強(qiáng),尤其對于分期建成的變電站,后期接入比較容易實(shí)現(xiàn),方式過渡轉(zhuǎn)換容易。雙回鏈?zhǔn)浇泳存在的問題如下:電氣主接線較復(fù)雜,電氣防誤操作裝置及其工作邏輯較復(fù)雜;一、二次設(shè)備及"五防"裝置配置較多,檢修、試驗(yàn)、巡視、維護(hù)工作量較大;110kV母線停、送電工作量較大,操作時間較長;中間布置主變的變高任一母刀檢修,一段110kV母線的2臺主變需同時停電,存在主變"N-2"或需10kV配網(wǎng)轉(zhuǎn)供電的要求;若只配置110kV母聯(lián)刀閘,不配置110kV母聯(lián)開關(guān),則110kV母聯(lián)刀閘檢修時,需全站停電;因電磁環(huán)網(wǎng)和保護(hù)匹配問題,不少線路需要空載運(yùn)行。
2.3 分布式能源接入的影響
按照IEEE的定義,凡是不直接接入大型輸電網(wǎng)的電源都稱之為分布式電源。
若分布式電源接入10kV電網(wǎng),對系統(tǒng)的安全和可靠性可能帶來正面影響,也可能帶來負(fù)面影響,視具體情況而定[3]。將分布式電源作為備用電源接入系統(tǒng),可部分緩解電網(wǎng)過分負(fù)荷和堵塞,提高電網(wǎng)的輸電裕度,并且可以對系統(tǒng)電壓起支持作用,改善系統(tǒng)電壓整體水平。若該分布式電源具有低電壓穿越能力,則在系統(tǒng)發(fā)生故障時還能繼續(xù)運(yùn)行,并起到緩解電壓驟降的作用,提高系統(tǒng)對電壓的調(diào)節(jié)性能;若分布式電源不具備低電壓穿越能力,在系統(tǒng)發(fā)生故障時通常要求該分布式電源從電網(wǎng)中切除,當(dāng)其所接線路故障重合時,反而會加重電壓跌落。
若分布式電源接入110kV電壓層,首先可對系統(tǒng)電壓起支持作用,改善系統(tǒng)電壓的整體水平,有利于提高系統(tǒng)可靠性。其次,若110kV接線為雙回鏈?zhǔn)浇泳接線,可進(jìn)一步提高供電可靠性。若110kV接線為"T"型接線,電源則T接入1回110kV線路,若該回110kV線路故障退出運(yùn)行,電源將被迫退出運(yùn)行,影響其正常送出。接入110kV電壓層,可使電力就地消化,減少對上級電壓等級降壓容量的需求。分布式電源將產(chǎn)生一定的短路電流,若110kV接線為"T"型接線,短路電流一般較低,不會超標(biāo),若為雙回鏈?zhǔn)浇泳,短路電流一般較高,需進(jìn)行校核。
廣東110kV電網(wǎng)典型三T接線和雙回鏈?zhǔn)浇泳方式可靠性、運(yùn)行維護(hù)、分布式能源接入的影響的比較如表1所示。
三T接線雙回鏈?zhǔn)浇泳
可靠性從元件故障率方面考慮,三T接線可靠性較高從故障后不損失負(fù)荷角度,雙回鏈?zhǔn)浇泳可靠性較高
運(yùn)行維護(hù)站內(nèi)運(yùn)行維護(hù),三T接線相對簡單線路的運(yùn)行維護(hù),雙回鏈?zhǔn)浇泳更具優(yōu)勢
應(yīng)對分布式能源接入從限制系統(tǒng)短路電流角度出發(fā),三T接線優(yōu)于雙回鏈?zhǔn)浇泳從保障電源正常送出角度出發(fā),雙回鏈?zhǔn)浇泳優(yōu)于三T接線
3. 結(jié)論
由表1可見,三T接線和雙回鏈?zhǔn)浇泳各有優(yōu)勢,在可靠性、運(yùn)行維護(hù)、應(yīng)對分布式能源接入方面兩類接線各有特點(diǎn)。具體選取哪種接線方式作為目標(biāo)接線方式應(yīng)結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證。
參考文獻(xiàn):
[1] 王玲. 淺談110kV電網(wǎng)優(yōu)化[J].水電能源科學(xué), 2010,卷(28)第4期:139-140.
[2] 譚偉球.基于110kV電網(wǎng)網(wǎng)架優(yōu)化研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2011,07:139-140.
[3] 何信群. 淺談分布式發(fā)電對配電系統(tǒng)的影響[J].水機(jī)電氣, 2009 ,卷(3):90-91.