時間:2013年03月12日 分類:推薦論文 次數:
摘要:本文分析了目前廣東電網110kV接線方式,介紹了廣東110kV目標電網主要采用的T接、鏈式兩種接線方式。并對廣東典型的三T接線方式與完全雙回鏈式接線方式進行了比較。
關鍵詞:三T接線;雙回鏈式接線;可靠性;運行維護;分布式能源接入
城市110kV電網接線方式具有多樣性,給城市電網目標網架的建設提供了多種選擇。常見的110kV接線方式包括輻射型接線、鏈型接線、T型接線、環網接線等,可根據城市特點,選擇適宜的接線方式。北京中心城區以雙回鏈式接線為主,上海中心城區以三T接線為主,廣州中心城區以三T接線為主,歐美國家的城市則以網孔、袋型和群型等為主。三T接線和雙回鏈式接線是廣東110kV目標網架主要采用的接線方式。
1 接線方式
目前廣東110kV電網接線有T接、鏈式、環網、輻射等多種方式[1-2],本文主要介紹T接、鏈式兩種接線方式。
1.1 三T接線方式
廣東電網典型三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變電站布點的要求,節省占地和投資,在廣東110kV電網廣泛應用
1.2 鏈式接線
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,每座變電站終期規模為3臺主變,正常運行時,2座110kV變電站之間的線路斷開運行。雙回鏈式接線廣泛應用于A類供電區和B類供電區,對線路線徑的要求較高。在A類供電區的負荷高度集中地區,負荷密度大,線路路徑實施困難,供電可靠性要求高,可考慮每座110kV變電站終期規模為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,每座變電站終期規模為3臺主變,正常運行時,仍考慮將2座110kV變電站之間的線路斷開運行。供電可靠性比方案a有所降低。雙回鏈式接線方式如圖2。
2 接線方式分析
以實際工程為例,對廣東典型方式的三T接線與完全雙回鏈式接線方式進行分析,
2.1 可靠性
廣東電網典型三T接線方式:單回110kV出線帶3臺110kV主變。線路a、線路c為單側電源供電(如圖1所示),線路b為雙側電源供電,線路a、線路c供電可靠性較差。當線路a或線路c故障停運時,如果主變取低負載率運行,變電站不損失負荷;如果主變取高負載率運行,1臺主變停運,若10kV網絡未及時轉供負荷,變電站將損失23%的負荷。線路b正常時只有一側送電,另一側斷開電源,一側電源掉電時,另一側自動投入。
雙回鏈式接線方式:雙回鏈式接線供電可靠性高,采用單母斷路器分段。一般開環運行,當一回線路停運時,不損失負荷,滿足N-1安全準則。當一側的2回線路停運時(即N-2),另一側的2回線路自動投入,在首端線路截面足夠大的情況下,可不損失負荷。但是雙回鏈式接線的元件較三T接線的復雜,有母線,開關較三T接線多,元件故障率較三T接線高。
2.2 運行維護
廣東電網典型三T接線的特點:電氣主接線、電氣防誤操作裝置及工作邏輯較簡單;站內電氣操作工作量較少,操作時間較短;一、二次設備及"五防"裝置配置較少,檢修、試驗、巡視、維護工作量較少。三T接線方式的運行維護存在以下問題: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配網轉供電能力的要求;110kV線路操作、110kV設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;聯系較多的110kV變電站(一般為3個),大于雙回鏈式連接的變電站數目(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,線路進行桿塔改造時需要進行6次停電操作,比雙回鏈式接線多4次,降低了維護效率;10kV變低及母聯開關需考慮配置自動檢同期裝置;對于分期建成的變電站,后期接入不易實現,擴展性較低。
雙回鏈式接線的特點:運行方式調整靈活,只需1條110kV線路運行,就可帶3臺主變,對主變滿足"N-1"的要求,需10kV配網轉供電機會較少;其中一回110kV線路檢修對其它設備影響較小,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;擴展性強,尤其對于分期建成的變電站,后期接入比較容易實現,方式過渡轉換容易。雙回鏈式接線存在的問題如下:電氣主接線較復雜,電氣防誤操作裝置及其工作邏輯較復雜;一、二次設備及"五防"裝置配置較多,檢修、試驗、巡視、維護工作量較大;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配網轉供電的要求;若只配置110kV母聯刀閘,不配置110kV母聯開關,則110kV母聯刀閘檢修時,需全站停電;因電磁環網和保護匹配問題,不少線路需要空載運行。
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的電源都稱之為分布式電源。
若分布式電源接入10kV電網,對系統的安全和可靠性可能帶來正面影響,也可能帶來負面影響,視具體情況而定[3]。將分布式電源作為備用電源接入系統,可部分緩解電網過分負荷和堵塞,提高電網的輸電裕度,并且可以對系統電壓起支持作用,改善系統電壓整體水平。若該分布式電源具有低電壓穿越能力,則在系統發生故障時還能繼續運行,并起到緩解電壓驟降的作用,提高系統對電壓的調節性能;若分布式電源不具備低電壓穿越能力,在系統發生故障時通常要求該分布式電源從電網中切除,當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,首先可對系統電壓起支持作用,改善系統電壓的整體水平,有利于提高系統可靠性。其次,若110kV接線為雙回鏈式接線接線,可進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線路故障退出運行,電源將被迫退出運行,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,若為雙回鏈式接線,短路電流一般較高,需進行校核。
廣東110kV電網典型三T接線和雙回鏈式接線方式可靠性、運行維護、分布式能源接入的影響的比較如表1所示。
三T接線雙回鏈式接線
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荷角度,雙回鏈式接線可靠性較高
運行維護站內運行維護,三T接線相對簡單線路的運行維護,雙回鏈式接線更具優勢
應對分布式能源接入從限制系統短路電流角度出發,三T接線優于雙回鏈式接線從保障電源正常送出角度出發,雙回鏈式接線優于三T接線
3. 結論
由表1可見,三T接線和雙回鏈式接線各有優勢,在可靠性、運行維護、應對分布式能源接入方面兩類接線各有特點。具體選取哪種接線方式作為目標接線方式應結合電網實際進行技術經濟論證。
參考文獻:
[1] 王玲. 淺談110kV電網優化[J].水電能源科學, 2010,卷(28)第4期:139-140.
[2] 譚偉球.基于110kV電網網架優化研究[J].中國新技術新產品,2011,07:139-140.
[3] 何信群. 淺談分布式發電對配電系統的影響[J].水機電氣, 2009 ,卷(3):90-91.