電網(wǎng)運(yùn)行方式安排原則

電網(wǎng)運(yùn)行方式安排原則

摘要根據(jù)郴州電網(wǎng)多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出在電網(wǎng)運(yùn)行方式開環(huán)點(diǎn)安排、中性點(diǎn)安排、重合閘方式安排應(yīng)遵守的原則和注意事項(xiàng)，保證電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行，供同行參考。關(guān)鍵詞：電網(wǎng)運(yùn)行方式安排原則1前言

電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，不僅僅靠電網(wǎng)二次保護(hù)裝置的完善來實(shí)現(xiàn)，合理安排運(yùn)行方式也是有效保證措施，對(duì)于220KV及以上的電壓等級(jí)的電網(wǎng)由于電網(wǎng)結(jié)線完善，絕緣水平高，抗自然災(zāi)害能力強(qiáng)，電網(wǎng)運(yùn)行幾乎是全結(jié)線合環(huán)運(yùn)行，但在地區(qū)110KV及以下電壓等級(jí)電網(wǎng)，由于處在發(fā)展階段，電網(wǎng)結(jié)線單一，難以滿足N-1要求，因此電網(wǎng)正常運(yùn)方式安排對(duì)保證電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行顯得尤為重要。本人對(duì)郴州電網(wǎng)多年來積累總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行陳述，以便供同行借鑒。2電網(wǎng)開環(huán)點(diǎn)的選擇原則

2.1從供電負(fù)荷的重要性確定開環(huán)點(diǎn)

A、B兩個(gè)變電站分別由兩個(gè)電源或同一電源兩回供電線路供電，A、B變電站之間只有一回聯(lián)絡(luò)線，A站所供用戶不重要，而B站所供用戶重要時(shí)，選擇AB聯(lián)絡(luò)線的A側(cè)帶電，B側(cè)開環(huán)。如下圖：

當(dāng)CB線跳閘，B站判斷失壓后，可通過備用自投裝置自動(dòng)合上AB聯(lián)絡(luò)線B側(cè)斷路器即可恢復(fù)供電。2.2從無功平衡的角度確定開環(huán)點(diǎn)

AB聯(lián)絡(luò)線選擇A、B站中變壓器高壓側(cè)下網(wǎng)無功較多側(cè)帶電，下網(wǎng)無功較少側(cè)開環(huán)，目的是讓AB線的充電無功補(bǔ)償下網(wǎng)無功較多的變電站，有利于無功分層平衡。2.3根據(jù)設(shè)備運(yùn)行條件確定開環(huán)點(diǎn)

選擇環(huán)網(wǎng)中絕緣水平低，供電能力弱，故障機(jī)率高的線路一側(cè)開環(huán)，以減輕線路故障對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行的影響；選擇環(huán)網(wǎng)中運(yùn)行條件惡化，遮斷容量小，保護(hù)配置不完善，動(dòng)作不可靠的斷路器開環(huán)，避免線路故障時(shí)可能對(duì)斷路器等設(shè)備造成損壞。2.4根據(jù)經(jīng)濟(jì)潮流分布確定開環(huán)點(diǎn)

將合環(huán)運(yùn)行時(shí)有功、無功潮流交換最小處定為開環(huán)點(diǎn)，可減少網(wǎng)損，該開環(huán)點(diǎn)可取理論計(jì)算和實(shí)際試驗(yàn)共同確定。2.5根據(jù)系統(tǒng)容量確定開環(huán)點(diǎn)

環(huán)網(wǎng)中某供電線路開環(huán)點(diǎn)選擇變電站主變?nèi)萘坑�度小的一�?cè)開環(huán)，一旦開環(huán)的變電站失壓即可轉(zhuǎn)容量欲度大的變電站供電，而不至于造成系統(tǒng)設(shè)備過載。

2.6根據(jù)變電站是否有人值班確定開環(huán)點(diǎn)

若聯(lián)絡(luò)線兩側(cè)變電站，一側(cè)為有人值班變電站，另一側(cè)為無人值班變電站，選擇有人值班變電站側(cè)為開環(huán)點(diǎn)，可增加事故處理的迅速性。

2.7根據(jù)線路是否裝有避雷器確定開環(huán)點(diǎn)

因線路雷電入侵波進(jìn)入斷路器斷口時(shí)會(huì)在斷口處產(chǎn)生過電壓而損壞斷路器，沒有裝設(shè)線路避雷器的斷路器開環(huán)點(diǎn)必需為冷備用開環(huán)，這樣會(huì)影響事故處理的速度，因此選擇線路側(cè)裝有避雷器的變電站為開環(huán)點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)熱備用開環(huán)。2.8電網(wǎng)開環(huán)點(diǎn)安排的其它原則

兩端電源供電變電站之間有兩回聯(lián)絡(luò)線時(shí)，兩回聯(lián)絡(luò)線分別由不同變電站帶電、對(duì)側(cè)開環(huán)；除設(shè)備遮斷容量不夠或保護(hù)配置不當(dāng)不能合環(huán)運(yùn)行的電環(huán)外，電環(huán)網(wǎng)一律安排合環(huán)運(yùn)行，提高供電可靠性。3中性點(diǎn)安排原則

對(duì)于小電流接地系統(tǒng)，一般不安排中性點(diǎn)直接接地，而是通過消弧線圈或小接地電阻接地，且一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中只有一個(gè)接地點(diǎn)。接地點(diǎn)一般選擇在主供網(wǎng)絡(luò)的大電源側(cè)，較為固定沒有多種選擇的可能性，因此，我們只對(duì)直接接地系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式進(jìn)行討論。

大電流接地系統(tǒng)中性點(diǎn)安排的總原則是在各種檢修、事故情況下，分割成的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)均有接地點(diǎn)，保持各網(wǎng)絡(luò)仍然是直接接地系統(tǒng)，嚴(yán)禁出現(xiàn)非接地系統(tǒng)運(yùn)行。因?yàn)橹苯咏拥叵到y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的絕緣水平均是按相電壓設(shè)計(jì)的，如主變、線路等，一旦非接地網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)單相接地故障，

零序電流不能形成回路，零序保護(hù)將失去作用，系統(tǒng)將帶接地故障運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備（如變壓器、線路）長(zhǎng)時(shí)間經(jīng)受過電壓而損害。3.1與大電流接接地系統(tǒng)電壓等級(jí)相同的發(fā)電廠主變中性點(diǎn)接地。

事故時(shí)不管發(fā)電廠所在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它處是否有中性點(diǎn)接地，發(fā)電廠的接地點(diǎn)，保證發(fā)電機(jī)的安全，同時(shí)也保證了發(fā)電機(jī)所在的有源網(wǎng)是大電流接地系統(tǒng)。

3.2低于大電流接地系統(tǒng)電壓等級(jí)并網(wǎng)的電源中性點(diǎn)接地選擇原則。

事故情況下（包括低頻減負(fù)荷裝置動(dòng)作后）小水、火電能夠形成獨(dú)立電網(wǎng)運(yùn)行，在安排正常運(yùn)行方式時(shí)，該網(wǎng)絡(luò)中要有中性點(diǎn)接地。一般是選擇小電源并入較多，且發(fā)電總裝機(jī)容量較大的變電站主變中性點(diǎn)接地。至于中性點(diǎn)接地多少，以獨(dú)立網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，發(fā)生接地故障，零序保護(hù)能可靠動(dòng)作為準(zhǔn)。

3.3某變電站有多回出線，形成較大的大電流接地供電網(wǎng)絡(luò)，如某個(gè)220kV變電站的110kV系統(tǒng)。中性點(diǎn)選擇應(yīng)保證每組母線至少有一個(gè)中性點(diǎn)接地，當(dāng)母聯(lián)因故跳閘時(shí)，各段母線形成的網(wǎng)絡(luò)仍然是直接地系統(tǒng)。

3.4某變電站形成的大電流接地系統(tǒng)電網(wǎng)，離大電源端電氣距離近的中性點(diǎn)接地?cái)?shù)要少，離大電源電氣距離遠(yuǎn)的中性點(diǎn)接地?cái)?shù)目要多，具體數(shù)目以保護(hù)整定要求而定。如某個(gè)220kV變電站，有兩臺(tái)主變，若#1主變110kV側(cè)接地（離電源端電氣距離近的中性）則其它中性點(diǎn)接地安排在該110kV供電網(wǎng)內(nèi)其它110kV變電站，且至少2個(gè)變電站中性點(diǎn)接地（離電源端電氣距離遠(yuǎn)的中性點(diǎn)）。相對(duì)來說220kV

變電站運(yùn)行可靠性比110kV變要高，即220kV主變比110kV主變跳閘可能性小，當(dāng)220kV變電站的110kV母聯(lián)因故跳閘，由于#1主變110kV側(cè)接地，I母直接地系統(tǒng)供電網(wǎng)，出現(xiàn)非接地系統(tǒng)可能性不大；II母直接地系統(tǒng)，因110kV主變跳閘可能性大，所以安排多個(gè)110kV變接地，即使跳了某變壓器失去一個(gè)接地中性點(diǎn)，還有另外的主變中性點(diǎn)在接地，而不會(huì)造成非接地系統(tǒng)。

3.5大電流接地系統(tǒng)中多個(gè)中性接地安排要避免在同一放射擊性線路上串接的變電站中，應(yīng)盡可能在該大電流接地系統(tǒng)中不同放射擊性線路中。否則，多個(gè)中性點(diǎn)接地安排在同一放射擊線路串接的變電站中，一旦首級(jí)線路跳閘，后面串接變電站中性點(diǎn)失去，該系統(tǒng)成為非直接接地系統(tǒng)。4重合閘方式安排原則

重合閘裝置對(duì)于線路瞬間故障，起到迅速恢復(fù)供電作用，在電網(wǎng)中廣泛采用。如果重合閘方式設(shè)置不合理，不但延緩恢復(fù)供電時(shí)間還可能造成非同期事故，甚至損壞設(shè)備。

4.1純用電負(fù)荷線路或供電線路上發(fā)電容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于用電負(fù)荷（經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為P負(fù)＞4發(fā)），供電首端（或大電源端），重合閘投普通或無壓方式均可，末端不作要求。

4.2兩端有電源的線路，重合閘大電流側(cè)（大系統(tǒng)）投入檢定無壓同期重合方式，小電源（小系統(tǒng)）側(cè)投入檢定同期重合方式。4.3發(fā)電廠并網(wǎng)線路，發(fā)電廠側(cè)投檢定同期重合閘，另一側(cè)投檢定無壓，同期方式，當(dāng)線路瞬間故障跳閘，便于電廠并入電網(wǎng)，即使線路

發(fā)生永久性故障，大系統(tǒng)抗沖擊干擾能力強(qiáng)，防止電廠再次承受故障電流沖擊。

4.4兩個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)線，按假設(shè)聯(lián)絡(luò)線發(fā)生永久性故障，重合至永久性故障對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定影響小的一側(cè)投檢定無壓、同期重合方式，影響大的一側(cè)檢定同期重合方式。防止小系統(tǒng)再次受到短路電流沖擊，破壞穩(wěn)定運(yùn)行。

4.5有小電源的供電線路，主供側(cè)投檢定無壓、同期方式。若主供側(cè)只有普通重合閘，則退出普通重合閘；對(duì)側(cè)檢定同期方式，若該側(cè)不能實(shí)現(xiàn)同期方式則不投重合閘。

4.6根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行情況和有、無人值班狀況，從方便事故處理來決定線路重合閘投入方式。

4.7為防止斷路器或保護(hù)拒動(dòng)，發(fā)生非同期合閘事故，相鄰線路的檢定無壓重合閘應(yīng)與兩線路的受電方向一致。

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電網(wǎng)運(yùn)行方式安排原則

電網(wǎng)運(yùn)行方式的安排，應(yīng)充分考慮電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、電源與負(fù)荷的分布以及設(shè)備運(yùn)行的限制等，做到安全性、穩(wěn)定性、可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。

電網(wǎng)運(yùn)行方式應(yīng)保證設(shè)備運(yùn)行的安全性。所謂設(shè)備運(yùn)行的安全性，是指設(shè)備的各運(yùn)行指標(biāo)不超過其本身參數(shù)要求。安全性是運(yùn)行方式安排所首先要考慮的問題。比較典型的安全性問題如設(shè)備通過的電流超過其熱穩(wěn)定限額、系統(tǒng)短路電流超過開關(guān)額定開斷電流等等。隨著電網(wǎng)的發(fā)展、電源的建設(shè)（包括開機(jī)方式）以及負(fù)荷分布的變化，電網(wǎng)的潮流分布也會(huì)隨之產(chǎn)生變化，會(huì)出現(xiàn)主變或線路超限額運(yùn)行、開關(guān)額定開斷容量不足等問題，必須采取一定的措施，轉(zhuǎn)移或限制負(fù)荷，控制系統(tǒng)短路電流（可以更換開斷能力更大的開關(guān)，但受到很多技術(shù)因素的影響），以滿足安全性的要求。

合理的運(yùn)行方式應(yīng)使系統(tǒng)保持一定的穩(wěn)定性。電網(wǎng)的穩(wěn)定性從大的方面講有三個(gè)：頻率穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定和功角穩(wěn)定；功角穩(wěn)定指的是發(fā)電機(jī)同步運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定問題，根據(jù)受到擾動(dòng)的大小分為：靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。電網(wǎng)的穩(wěn)定性應(yīng)與設(shè)備的穩(wěn)定性區(qū)別開來，設(shè)備本身的穩(wěn)定性有兩個(gè)：熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定，尤其是動(dòng)穩(wěn)定與動(dòng)態(tài)穩(wěn)定一定要理解其不同含義。短路電流、短路沖擊電流通過導(dǎo)體時(shí)，相鄰載流導(dǎo)體間將產(chǎn)生巨大的電動(dòng)力，衡量電路及元件能否承受短路時(shí)最大電動(dòng)力的這種能力稱作動(dòng)穩(wěn)定，它是以短路沖擊電流的峰值來校驗(yàn)的；而動(dòng)態(tài)穩(wěn)定指的是發(fā)電機(jī)同步運(yùn)行時(shí)受到大的或小的擾動(dòng)，在自動(dòng)裝置的作用下，保持一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行的過程，常見的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定問題有低頻振蕩、次同步振蕩以及發(fā)電機(jī)的自勵(lì)磁。調(diào)度機(jī)構(gòu)在安排運(yùn)行方式時(shí)，應(yīng)充分考慮各種穩(wěn)定的限制，有條件時(shí)，利用相關(guān)軟件計(jì)算系統(tǒng)各斷面的穩(wěn)定限額，合理調(diào)整開機(jī)方式和電網(wǎng)的運(yùn)行方式，確保各斷面潮流在穩(wěn)定限額以內(nèi)。

安排運(yùn)行方式時(shí)應(yīng)保證對(duì)本級(jí)、下級(jí)變電站以及用戶供電的可靠性。在安全性和穩(wěn)定性的約束下，運(yùn)行方式應(yīng)充分考慮各級(jí)變電站及用戶供電的可靠性。同一變電站的電源盡量來自不同方向的兩路電源或同一電源的不同母線、不同主變，以確保一路電源故障跳閘時(shí)，仍能保證下級(jí)電源的用電。特殊情況下，應(yīng)考慮變電站保所用電措施。

合理的運(yùn)行方式應(yīng)具有一定的靈活性，以滿足不同負(fù)荷潮流的需要，并有利于事故處理。電網(wǎng)的負(fù)荷潮流是時(shí)刻變化的，具有不確定性，在安排運(yùn)行方式時(shí)必須認(rèn)真分析系統(tǒng)特點(diǎn)，考慮一定的裕度，保持其靈活性，才能滿足負(fù)荷潮流的不斷變化，并能夠適應(yīng)事故時(shí)負(fù)荷的轉(zhuǎn)移、方式的調(diào)整。安排運(yùn)行方式時(shí)還應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)性原則。電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指電網(wǎng)在供電成本率低或發(fā)電能源消耗率及網(wǎng)損率最小的條件下運(yùn)行。電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是一項(xiàng)實(shí)用性很強(qiáng)的節(jié)能技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)是在保證技術(shù)安全、經(jīng)濟(jì)合理的條件下，充分利用現(xiàn)有的設(shè)備、元件，不投資或有較少的投資，通過相關(guān)技術(shù)論證，選取最佳運(yùn)行方式、調(diào)整負(fù)荷、提高功率因數(shù)、調(diào)整或更換變壓器、電網(wǎng)改造等，在傳輸相同電量的基礎(chǔ)上，以達(dá)到減少系統(tǒng)損耗（網(wǎng)損），從而達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。地區(qū)供電企業(yè)統(tǒng)計(jì)口徑的網(wǎng)損主要有三部分構(gòu)成：降壓變壓器的損耗、輸電線路的損耗以及低壓母線不平衡。其中降壓變壓器損耗占輸變電設(shè)備損耗的2/3以上。變壓器的損耗包括有功損耗和無功損耗，有功損耗又分為空載損耗和負(fù)載損耗兩部分。無功功率的不合理流動(dòng)也增加了系統(tǒng)的損耗。因此在安排運(yùn)行方式時(shí)，應(yīng)根據(jù)主變的負(fù)載情況，及時(shí)調(diào)整主變運(yùn)行方式，降低損耗；采用無功優(yōu)化裝置，強(qiáng)化無功管理，做到無功功率的分層分區(qū)，就地平衡，避免因無功功率的不合理流動(dòng)產(chǎn)生損耗。

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