110kV終端變電站接入系統(tǒng)過渡方案分析

靳小喜　陳清鶴

摘要：指出了110kV終端變電站原接入系統(tǒng)方案由于各種原因無法實施，提出了臨時過渡方案及要求，對兩種接入系統(tǒng)過渡方案進行了分析，分別從線路N-1分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對比、經(jīng)濟角度和遠景適應(yīng)性等4個方面進行了探討，確定了終端變電站系統(tǒng)過渡方案。

關(guān)鍵詞：變電站；系統(tǒng)方式；線路故障

1引言

作為電力系統(tǒng)的核心，受端系統(tǒng)的安全穩(wěn)定是整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)與關(guān)鍵，因而對其有較高的安全要求。在正常運行情況下，受端系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何單一故障（包括線路及母線三相短路），除了保持系統(tǒng)的穩(wěn)定和不得使其他任一元件超過負荷規(guī)定這兩項要求外，還要求保持正常供電，不損失負荷。

終端變電站在受端系統(tǒng)中數(shù)量最多、分布最廣，因而提高終端變電站接入系統(tǒng)的安全性，一方面可直接提高受端系統(tǒng)乃至整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，同時在發(fā)生接入系統(tǒng)設(shè)備單一故障時，能夠保持對用戶的正常供電，不損失供電負荷，把好系統(tǒng)安全穩(wěn)定的第一道防線[1]。4兩種方案安全性比較

41繼電保護配置和整定計算

以常見的110kV終端變電站為例，微機線路保護中一般配有相間距離保護、方向零序、接地距離保護。其中相間距離保護、方向零序保護，按常規(guī)原則整定，接地距離保護I段定值一般按躲過線路末端故障整定。

繼電保護計算機整定是以常見運行方式為依據(jù)的，保護整定計算時一般只考慮一回線或一個元件故障，保護仍能正確動作。因此兩種接入系統(tǒng)繼電保護配置相近，考慮一回進線永久故障或檢修時，另外一回進線保護能正確動作。

421正常運行方式下

正常運行方式下，兩方案都采用220kV站2主供電的方式，導線及電纜的輸送容量均可采取措施滿足要求。

422當一回線路發(fā)生永久性故障或者檢修

（1）方案一分析。①當線路L3電纜故障或者檢修時，為防止L1線路過載，此時需斷開110kV新建站線路L1側(cè)斷路器，形成220kV站1直接供110kV站1負荷；而110kV新建站高壓側(cè)備自投動作，形成 220kV站2供110kV新建站負荷，根據(jù)負荷預(yù)測結(jié)果滿足L1線路不過載正常運行（L1線設(shè)計最大載流量為95MW）。110kV站1由于高壓側(cè)為線變組接線，負荷可通過10kV備自投動作，由1單臺主變帶全站負荷，此時經(jīng)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移負荷，以免主變過載。②當線路L1電纜故障或者檢修時，110kV新建站110kV備自投動作，合110kV母聯(lián)開關(guān)，形成由L2電纜線路1線帶2變供110kV新建站，線路負荷經(jīng)校驗滿足要求。110kV站1可通過10kV備自投轉(zhuǎn)移負荷，以便主變不過載。L3電纜線路供110kV站1能滿足正常運行。③當110kV L2線路故障時，110kV新建站110kV備自投動作，合110kV母聯(lián)開關(guān)，形成L1線路為一線帶3變，根據(jù)前面負荷預(yù)測結(jié)合計算校驗的2016年新建站變投運初期負荷可以滿足L1線路不過載運行。如果此工程臨時過渡期延長，110kV新建站負荷增長過快，L1線路滿載或者過載時，可以考慮將110k站1負荷側(cè)經(jīng)10kV母聯(lián)開關(guān)，將部分負荷轉(zhuǎn)移至110kV L3線路上，以減輕L1線負荷壓力。同時可將110k站1部分負荷經(jīng)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移，基本上可以滿足要求。

（2）方案二分析。無論線路La還是線路Lb故障，都存在110kV新建站高壓側(cè)備自投動作，引起另外一條正常線路一線帶三變運行，由于整條線路電纜截面不統(tǒng)一，按照小截面630mm2，在新建站投運初期可以滿足線路不過載運行。110k站1的低壓側(cè)備自投，必要時110k站1可以將部分負荷經(jīng)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移以免主變過載。

44方案比較

從運行安全和經(jīng)濟性分析可知，方案二在任何線路N-1時都存在線路嚴重的一線帶三變情況，除此外還存在以下問題。

（1）新建站，110kV站1都雙T在220kV站1～220kV站2 I、II雙回線路上，由于兩端都是電纜雙T，遠景接線改接后，此條電纜線路會多增加兩組接頭，線路斷點多，給后期電纜的維護造成影響，增加投資。

（2） 經(jīng)收資，T接方式可采用Y型接頭或采用3組戶外終端頭實現(xiàn)，但生產(chǎn)部門考慮Y型接頭，故障率高，故障時影響大難以檢修，運行經(jīng)驗不足等原因，不推薦，故不宜采用，而采用戶外終端頭需設(shè)置終端站，從規(guī)劃用地、環(huán)保等角度考慮無合適的區(qū)域設(shè)置終端站。

從遠景適應(yīng)性分析可知：根據(jù)周邊網(wǎng)架和負荷情況，可以建議保持本期接線不變的情況下，根據(jù)遠景負荷情況要求從220kV站2-220kV站3T接一回進本新建變，可以減少遠景改接線帶來的不必要浪費。

5結(jié)語

所提臨時過渡方案一可以滿足臨時過渡期間的負荷增長需求，且過渡接線方式最經(jīng)濟。如何順應(yīng)接入該系統(tǒng)方式的改變，進一步梳理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使電網(wǎng)運行更趨于穩(wěn)定，供電更為可靠，仍需要在今后的工作中進一步研究與探索。

參考文獻：

[1] 潘海波終端變電站2種接入系統(tǒng)方案的安全性比較[J]電力安全技術(shù)，2004，6（8）

[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部GB 50059-201135～110kV變電站設(shè)計規(guī)范[S]北京：中國計劃出版社，2011

[3] 中華人民共和國國家電網(wǎng)公司Q/GDW 156-2006城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導則[R]北京：中華人民共和國國家電網(wǎng)公司，2006

[4] 田鵬城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)問題研究[D]武漢：華中科技大學，2008

Abstract：The scheduled grid connection scheme of 110kV terminal substation can't be implemented because of various reasonsAnd then two different temporary schemes are proposedThis articleevaluates both schemes from different aspects such as “N-1”，grid structure，economy and perspective adaptability，etcFinally it confirms the proper grid connection scheme

Key words：substation；system mode；line failureendprint

摘要：指出了110kV終端變電站原接入系統(tǒng)方案由于各種原因無法實施，提出了臨時過渡方案及要求，對兩種接入系統(tǒng)過渡方案進行了分析，分別從線路N-1分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對比、經(jīng)濟角度和遠景適應(yīng)性等4個方面進行了探討，確定了終端變電站系統(tǒng)過渡方案。

關(guān)鍵詞：變電站；系統(tǒng)方式；線路故障

1引言

作為電力系統(tǒng)的核心，受端系統(tǒng)的安全穩(wěn)定是整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)與關(guān)鍵，因而對其有較高的安全要求。在正常運行情況下，受端系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何單一故障（包括線路及母線三相短路），除了保持系統(tǒng)的穩(wěn)定和不得使其他任一元件超過負荷規(guī)定這兩項要求外，還要求保持正常供電，不損失負荷。

終端變電站在受端系統(tǒng)中數(shù)量最多、分布最廣，因而提高終端變電站接入系統(tǒng)的安全性，一方面可直接提高受端系統(tǒng)乃至整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，同時在發(fā)生接入系統(tǒng)設(shè)備單一故障時，能夠保持對用戶的正常供電，不損失供電負荷，把好系統(tǒng)安全穩(wěn)定的第一道防線[1]。4兩種方案安全性比較

41繼電保護配置和整定計算

以常見的110kV終端變電站為例，微機線路保護中一般配有相間距離保護、方向零序、接地距離保護。其中相間距離保護、方向零序保護，按常規(guī)原則整定，接地距離保護I段定值一般按躲過線路末端故障整定。

繼電保護計算機整定是以常見運行方式為依據(jù)的，保護整定計算時一般只考慮一回線或一個元件故障，保護仍能正確動作。因此兩種接入系統(tǒng)繼電保護配置相近，考慮一回進線永久故障或檢修時，另外一回進線保護能正確動作。

421正常運行方式下

正常運行方式下，兩方案都采用220kV站2主供電的方式，導線及電纜的輸送容量均可采取措施滿足要求。

422當一回線路發(fā)生永久性故障或者檢修

（1）方案一分析。①當線路L3電纜故障或者檢修時，為防止L1線路過載，此時需斷開110kV新建站線路L1側(cè)斷路器，形成220kV站1直接供110kV站1負荷；而110kV新建站高壓側(cè)備自投動作，形成 220kV站2供110kV新建站負荷，根據(jù)負荷預(yù)測結(jié)果滿足L1線路不過載正常運行（L1線設(shè)計最大載流量為95MW）。110kV站1由于高壓側(cè)為線變組接線，負荷可通過10kV備自投動作，由1單臺主變帶全站負荷，此時經(jīng)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移負荷，以免主變過載。②當線路L1電纜故障或者檢修時，110kV新建站110kV備自投動作，合110kV母聯(lián)開關(guān)，形成由L2電纜線路1線帶2變供110kV新建站，線路負荷經(jīng)校驗滿足要求。110kV站1可通過10kV備自投轉(zhuǎn)移負荷，以便主變不過載。L3電纜線路供110kV站1能滿足正常運行。③當110kV L2線路故障時，110kV新建站110kV備自投動作，合110kV母聯(lián)開關(guān)，形成L1線路為一線帶3變，根據(jù)前面負荷預(yù)測結(jié)合計算校驗的2016年新建站變投運初期負荷可以滿足L1線路不過載運行。如果此工程臨時過渡期延長，110kV新建站負荷增長過快，L1線路滿載或者過載時，可以考慮將110k站1負荷側(cè)經(jīng)10kV母聯(lián)開關(guān)，將部分負荷轉(zhuǎn)移至110kV L3線路上，以減輕L1線負荷壓力。同時可將110k站1部分負荷經(jīng)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移，基本上可以滿足要求。

（2）方案二分析。無論線路La還是線路Lb故障，都存在110kV新建站高壓側(cè)備自投動作，引起另外一條正常線路一線帶三變運行，由于整條線路電纜截面不統(tǒng)一，按照小截面630mm2，在新建站投運初期可以滿足線路不過載運行。110k站1的低壓側(cè)備自投，必要時110k站1可以將部分負荷經(jīng)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移以免主變過載。

44方案比較

從運行安全和經(jīng)濟性分析可知，方案二在任何線路N-1時都存在線路嚴重的一線帶三變情況，除此外還存在以下問題。

（1）新建站，110kV站1都雙T在220kV站1～220kV站2 I、II雙回線路上，由于兩端都是電纜雙T，遠景接線改接后，此條電纜線路會多增加兩組接頭，線路斷點多，給后期電纜的維護造成影響，增加投資。

（2） 經(jīng)收資，T接方式可采用Y型接頭或采用3組戶外終端頭實現(xiàn)，但生產(chǎn)部門考慮Y型接頭，故障率高，故障時影響大難以檢修，運行經(jīng)驗不足等原因，不推薦，故不宜采用，而采用戶外終端頭需設(shè)置終端站，從規(guī)劃用地、環(huán)保等角度考慮無合適的區(qū)域設(shè)置終端站。

從遠景適應(yīng)性分析可知：根據(jù)周邊網(wǎng)架和負荷情況，可以建議保持本期接線不變的情況下，根據(jù)遠景負荷情況要求從220kV站2-220kV站3T接一回進本新建變，可以減少遠景改接線帶來的不必要浪費。

5結(jié)語

所提臨時過渡方案一可以滿足臨時過渡期間的負荷增長需求，且過渡接線方式最經(jīng)濟。如何順應(yīng)接入該系統(tǒng)方式的改變，進一步梳理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使電網(wǎng)運行更趨于穩(wěn)定，供電更為可靠，仍需要在今后的工作中進一步研究與探索。

參考文獻：

[1] 潘海波終端變電站2種接入系統(tǒng)方案的安全性比較[J]電力安全技術(shù)，2004，6（8）

[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部GB 50059-201135～110kV變電站設(shè)計規(guī)范[S]北京：中國計劃出版社，2011

[3] 中華人民共和國國家電網(wǎng)公司Q/GDW 156-2006城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導則[R]北京：中華人民共和國國家電網(wǎng)公司，2006

[4] 田鵬城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)問題研究[D]武漢：華中科技大學，2008

Abstract：The scheduled grid connection scheme of 110kV terminal substation can't be implemented because of various reasonsAnd then two different temporary schemes are proposedThis articleevaluates both schemes from different aspects such as “N-1”，grid structure，economy and perspective adaptability，etcFinally it confirms the proper grid connection scheme

Key words：substation；system mode；line failureendprint

摘要：指出了110kV終端變電站原接入系統(tǒng)方案由于各種原因無法實施，提出了臨時過渡方案及要求，對兩種接入系統(tǒng)過渡方案進行了分析，分別從線路N-1分析、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對比、經(jīng)濟角度和遠景適應(yīng)性等4個方面進行了探討，確定了終端變電站系統(tǒng)過渡方案。

關(guān)鍵詞：變電站；系統(tǒng)方式；線路故障

1引言

作為電力系統(tǒng)的核心，受端系統(tǒng)的安全穩(wěn)定是整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定的基礎(chǔ)與關(guān)鍵，因而對其有較高的安全要求。在正常運行情況下，受端系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何單一故障（包括線路及母線三相短路），除了保持系統(tǒng)的穩(wěn)定和不得使其他任一元件超過負荷規(guī)定這兩項要求外，還要求保持正常供電，不損失負荷。

終端變電站在受端系統(tǒng)中數(shù)量最多、分布最廣，因而提高終端變電站接入系統(tǒng)的安全性，一方面可直接提高受端系統(tǒng)乃至整個電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，同時在發(fā)生接入系統(tǒng)設(shè)備單一故障時，能夠保持對用戶的正常供電，不損失供電負荷，把好系統(tǒng)安全穩(wěn)定的第一道防線[1]。4兩種方案安全性比較

41繼電保護配置和整定計算

以常見的110kV終端變電站為例，微機線路保護中一般配有相間距離保護、方向零序、接地距離保護。其中相間距離保護、方向零序保護，按常規(guī)原則整定，接地距離保護I段定值一般按躲過線路末端故障整定。

繼電保護計算機整定是以常見運行方式為依據(jù)的，保護整定計算時一般只考慮一回線或一個元件故障，保護仍能正確動作。因此兩種接入系統(tǒng)繼電保護配置相近，考慮一回進線永久故障或檢修時，另外一回進線保護能正確動作。

421正常運行方式下

正常運行方式下，兩方案都采用220kV站2主供電的方式，導線及電纜的輸送容量均可采取措施滿足要求。

422當一回線路發(fā)生永久性故障或者檢修

（1）方案一分析。①當線路L3電纜故障或者檢修時，為防止L1線路過載，此時需斷開110kV新建站線路L1側(cè)斷路器，形成220kV站1直接供110kV站1負荷；而110kV新建站高壓側(cè)備自投動作，形成 220kV站2供110kV新建站負荷，根據(jù)負荷預(yù)測結(jié)果滿足L1線路不過載正常運行（L1線設(shè)計最大載流量為95MW）。110kV站1由于高壓側(cè)為線變組接線，負荷可通過10kV備自投動作，由1單臺主變帶全站負荷，此時經(jīng)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移負荷，以免主變過載。②當線路L1電纜故障或者檢修時，110kV新建站110kV備自投動作，合110kV母聯(lián)開關(guān)，形成由L2電纜線路1線帶2變供110kV新建站，線路負荷經(jīng)校驗滿足要求。110kV站1可通過10kV備自投轉(zhuǎn)移負荷，以便主變不過載。L3電纜線路供110kV站1能滿足正常運行。③當110kV L2線路故障時，110kV新建站110kV備自投動作，合110kV母聯(lián)開關(guān)，形成L1線路為一線帶3變，根據(jù)前面負荷預(yù)測結(jié)合計算校驗的2016年新建站變投運初期負荷可以滿足L1線路不過載運行。如果此工程臨時過渡期延長，110kV新建站負荷增長過快，L1線路滿載或者過載時，可以考慮將110k站1負荷側(cè)經(jīng)10kV母聯(lián)開關(guān)，將部分負荷轉(zhuǎn)移至110kV L3線路上，以減輕L1線負荷壓力。同時可將110k站1部分負荷經(jīng)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移，基本上可以滿足要求。

（2）方案二分析。無論線路La還是線路Lb故障，都存在110kV新建站高壓側(cè)備自投動作，引起另外一條正常線路一線帶三變運行，由于整條線路電纜截面不統(tǒng)一，按照小截面630mm2，在新建站投運初期可以滿足線路不過載運行。110k站1的低壓側(cè)備自投，必要時110k站1可以將部分負荷經(jīng)配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)移以免主變過載。

44方案比較

從運行安全和經(jīng)濟性分析可知，方案二在任何線路N-1時都存在線路嚴重的一線帶三變情況，除此外還存在以下問題。

（1）新建站，110kV站1都雙T在220kV站1～220kV站2 I、II雙回線路上，由于兩端都是電纜雙T，遠景接線改接后，此條電纜線路會多增加兩組接頭，線路斷點多，給后期電纜的維護造成影響，增加投資。

（2） 經(jīng)收資，T接方式可采用Y型接頭或采用3組戶外終端頭實現(xiàn)，但生產(chǎn)部門考慮Y型接頭，故障率高，故障時影響大難以檢修，運行經(jīng)驗不足等原因，不推薦，故不宜采用，而采用戶外終端頭需設(shè)置終端站，從規(guī)劃用地、環(huán)保等角度考慮無合適的區(qū)域設(shè)置終端站。

從遠景適應(yīng)性分析可知：根據(jù)周邊網(wǎng)架和負荷情況，可以建議保持本期接線不變的情況下，根據(jù)遠景負荷情況要求從220kV站2-220kV站3T接一回進本新建變，可以減少遠景改接線帶來的不必要浪費。

5結(jié)語

所提臨時過渡方案一可以滿足臨時過渡期間的負荷增長需求，且過渡接線方式最經(jīng)濟。如何順應(yīng)接入該系統(tǒng)方式的改變，進一步梳理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使電網(wǎng)運行更趨于穩(wěn)定，供電更為可靠，仍需要在今后的工作中進一步研究與探索。

參考文獻：

[1] 潘海波終端變電站2種接入系統(tǒng)方案的安全性比較[J]電力安全技術(shù)，2004，6（8）

[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部GB 50059-201135～110kV變電站設(shè)計規(guī)范[S]北京：中國計劃出版社，2011

[3] 中華人民共和國國家電網(wǎng)公司Q/GDW 156-2006城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導則[R]北京：中華人民共和國國家電網(wǎng)公司，2006

[4] 田鵬城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)問題研究[D]武漢：華中科技大學，2008

Abstract：The scheduled grid connection scheme of 110kV terminal substation can't be implemented because of various reasonsAnd then two different temporary schemes are proposedThis articleevaluates both schemes from different aspects such as “N-1”，grid structure，economy and perspective adaptability，etcFinally it confirms the proper grid connection scheme

Key words：substation；system mode；line failureendprint