乌鲁木齐地区10kV配网合环问题研究

乌鲁木齐地区10kV配网合环问题研究

从振

（乌鲁木齐供电公司新疆乌鲁木齐830000）

摘要：在配网线路合环操作的过程中，由于合环两侧母线电压幅值、相位差不同等原因，在合环过程中可能产生过大的冲击电流，导致线路继电保护误动作，对乌鲁木齐配网典型区域进行分析，通过潮流计算与实际合环潮流分布进行对比，分析合环前后线路潮流的变化，结合影响合环操作的关键因素，合理利用简单计算，提高系统合环正确率。

关键词：合环电流；冲击电流；合环操作；潮流计算

0前言

随着乌鲁木齐配网系统改造的日益加快，配网线路的联络功能日益强大，但是配网线路倒负荷操作的方式仍然按照传统的停电倒闸方式进行，这种方式不仅降低供电可靠性，而且还影响了售电量和客户的正常供电。为提高配电线路的供电可靠性，采取配网线路合环操作的路倒负荷方式增加，通过合、解环操作可以减少停电时间，但由此引起的环流，对配电网的安全运行有很大的影响，通过潮流计算对合环的电流进行合理计算，有助于调度运行人员对系统运行方式经行适当调整，减少瞬时故障对系统影响[1]。

1配网合环的条件分析

乌鲁木齐配电网合环分析系统设计的目的主要是在调度人员在合环操作之前，可以根据合环操作的需要在系统中进行潮流计算，根据合环系统的提示信息进行操作，在合环操作的过程中，由于合环两侧母线电压的幅值和相位不同，以及短路阻抗的差别，在合环操作的瞬间会产生很大的环流，导致合环的线路过流保护或者速段保护动作跳闸，严重的情况下会烧毁供电设备，为了避免合环操作时出线过大环流，合环操作满足以下条件：1）保证合环线路断路器两侧的电压相序和相位相同。2）合环变电站到合环点的综合阻不宜相差过大。3）调整合环点两侧的负荷大小和功率因数，使两侧数值相差不大。4）合环两侧负荷之和不应超过两侧开关之一的额定负荷。以上的合环条件作为理想情况下，在实际的配电网运行过程中，根据系统结构的不同，相位差可以允许在一定的数值范围内，在合环前对合环电流进行模拟计算，根据计算结果确定合环时的允许电压差和相位差，若不满足合环要求，对电压差和相位差经行适当的调整。

2配电网合环操作环流理论分析

合环操作操作时形成环流，当系统在高峰负荷时并列合环，形成的环流可能造成某些线路和设备过载，超过线路断路器的遮断容量，继而造成继电保护动作跳闸，所以在合环操作之前，必须经行合环稳态电流和冲击电流的计算，防止继电保护误动作，影响系统的安全稳定运行。

3影响合环电流的因素分析和调整措施

由合环后潮流分布可得出影响合环潮流及合环电流的实际因素，即合环线路的负荷大小、负荷分布系数、合环点两侧的电压幅值和相位、合环线路的阻抗参数，当通过合环计算得到合环后的冲击电流不能满足线路继电保护和线路断路器遮断容量时，可通过调整变压器分接头、改变系统的无功容量，控制合环线路的潮流分布，使其符合电网稳定的要求。

1.调整变压器分接头的位置，变压器分接头的位置在实际运行过程中随着系统电压的变化经常发生变动，在合环过程中，对于系统的合环的线路来说，变压器阻抗对系统合环电流的影响比较大，通过调整变压器分接头的位置，可以有效控制合环冲击电流的大小。

2.电容器的投切，电容器的投切可以改变系统电压，电容器提供的是无功电流，无功电流和感性电流合成后形成一个矢量值，同时，通过电容器的投切可以改变系统电压，这样有利于平衡合环线路两侧母线电压差，减小合环冲击电流对系统的影响[4]。

3.线路运行参数的影响，通常10kV配网线路主要由电缆线路和架空线路组成，影响系统潮流分布的主要是系统电抗，电阻的影响比较小，准确的配网系统参数更有利计算合环潮流分布。

4乌鲁木齐10kV配电网合环算例分析

在10kV配网合环潮流计算时，指定任意合环点后，通过SCADA系统采集相关变电站主变低压电流、母线电压、线路电流等实时数据，与环路参数共同参与合环潮流计算，得出相关的合环潮流计算报表，对合环操作提供指导性计算数据，如提供环路两侧即变电站侧的线路合环时的电流，合环点开关两侧的电压差等。基于乌鲁木齐配电网10kV部分合环线路参数，线路合环后电流与线路电流限值核对，合环电流均不大于线路的电流限值，均能躲过线路保护定值（如表所示）。

5结论

本文利用合环简化模型及等值模型，通过对系统以及线路阻抗的等值分析，对合环线路潮流进行计算，结合乌鲁木齐地区部分10kV配网线路的实际合环分析，基于SCADA系统的部分数据，计算合环电流，并参考配网线路的电流限值及保护配置情况，验证合环计算的时效性，在实际的合环操作中，给调度人员提供必要的指导作用，提高供电可靠性。

参考文献

[1]陈珩.电力系统稳态分析.中国电力出版社.1995：112-116．

[2]于建辉，周浩，陆华.杭州10kV配电网合环问题研究[J].机电工程，2007.24（10）：55-57

[3]索南加乐，李怀强，单亚洲，等．辐射配电网潮流技术在环网中的应用[J]．西安交通大学学报，2003，37(12)：1272－1275．

[4]吴金玉．配电系统带电合环可行性研究与探讨[J]．农村电气化，1997(8)：6.