APP下载

500kV主变出串运行带来的影响分析及对策

2010-03-22坚,吴

电力安全技术 2010年3期
关键词:主变限额接线

黄 坚,吴 奕

(苏州供电公司,江苏 苏州 215004)

1 问题的提出

500kV变电站在电网中占有极其重要的地位,为保证其可靠运行,500kV部分的电气主接线往往采用3/2接线方式。图1为典型的500kV变电站简易接线示意图。图1中线路A,B,C,D单元和1,2号主变单元均运行于2个500kV开关之间,被称为“入串运行”。而3号主变往往由于场地、造价等原因,采用通过1个开关直接运行于母线,被称为“出串运行”,如图1中虚线框所示。如果“入串运行”的设备其串上开关改为非运行状态时,该设备被称为“破串运行”。

图1 典型的500kV变电站简易接线示意

在实际运行过程中发现,在图1所示的站内系统接线中,当第3串2号主变连接点与500kVI段母线之间由于各种原因造成“破串运行”时,会造成站内3台主变的总下载负荷限额大幅下降。

2008-10-14,苏州电网某500kV变电站就出现了类似的情况,相当于图1中5032开关的A线路侧刀闸一相因发热需要抢修改为检修状态,造成该串打开运行。当时,该变电站3台1000MVA主变下载负荷总计为1350MW(限额2600MW),调度当即要求负荷控制在1170MW之内,短时间内需限电250MW。这样不仅限制了用电需求,更给电网的安全稳定运行带来了隐患。

2 原因分析

500kV变电站作为地区供电的主要电源点,其500kV和220kV部分的运行往往都采用合环方式。因此,出于对主设备热稳定要求的考虑, 以“N-1”原则设置几台合环运行主变的总下载负荷限额。如果3台主变容量均为1000MVA,通常限额在2300MW~2600MW之间(视主变运行年限和状态而定)。正常情况下每台主变下载负荷为700MW ~900MW。如果在满限额运行情况下,有1台主变因故突然退出运行,则由另2台主变承担全部的下载负荷,此时每台运行主变的下载负荷是1150MW~1300MW。一般500kV主变允许短时(1h~2h)运行于(1.2~1.4)倍的额定容量下。正常限额的设置正是考虑在“N-1”情况下既能保证对用户的平稳供电,又能不对主设备造成损害。

但当出现图1所示500kV第3串中5031或5032开关打开这种“破串运行”时,尽管表面看依然是3台主变同时在运行,但其中却隐含一个重大的危险点:当500kV II段母线因故突然退出运行时,2,3号主变将会同时退出运行。此时,全变电站的所有下载负荷将由1号主变单独承担,因而会造成1号主变严重超载,使主设备严重受损。正是出于这方面安全的考虑,因此在上述“破串运行”情况时,只能按2台主变运行的限额考虑下载负荷,即1150MW~1400MW。

3 对策和建议

对于重负荷供电区域内500kV变电站主变“出串运行”的情况,应该寻求一种合理的解决方案,以避免由于个别设备的缺陷异常或检修造成部分区域的限负荷。结合电网实际运行情况,提出以下几项对策和建议,供参考。

第1种方案:加装线路刀闸。可以考虑在线路出线侧加装一把线路刀闸F,如图2所示。将F闸刀加装在线路出线侧后,当A线路检修时,可以使第3串的中开关和I母侧边开关保持运行状态,从而保持了2号主变的运行方式,减轻了500kV线路停电对主变稳定限额的影响。

图2 加装F闸刀示意

但是如果出现类似图1中5032开关和5033开关之间的串上设备故障的情况,依旧无法解决主变限额下降的问题;同时该方案也受变电站现场场地的限制,实施有难度,效果比较单一。

第2种方案:通过220kV部分运行方式的适当调整,提高稳定限额。主要是通过运行方式的调整转移负荷,减轻500kV主变负荷;或者将220kV部分改为终端馈供方式运行,减少500kV主变“N-1”事故情况时转移的负荷数量,从而避免可能出现的超稳定限额运行。

当该500kV变电站所供220kV出线均为馈供方式时,这种方案实现起来比较方便灵活。在出现类似上述闸刀发热引起的运行限额降低时,可以临时考虑将500kV变电站的220kV母联和分段开关部分改为热备用,即220kV母线打开运行,每台500kV主变各带一部分负荷,使得该区域内的220kV设备临时运行于馈供方式下。但是,这样的措施将降低该地区的供电可靠性,当出现任意一台500kV主变失电时,都将引起该地区多个220kV主变失电。

当该500kV变电站所供220kV为合环系统时,由于220kV线路以环网方式运行,采取将500kV变电站的220kV母联和分段开关部分改为热备用的手段,无法改变稳定限额下降带来的问题。

第3种方案:仓位调整。即将相关主变和线路仓位位置对换,如图1中的T2和A线路在第3串上的位置互换(见图3)。这样可以在第3串中开关和500kVII母线侧边开关检修时,保持主变稳定限额不变,从而大大降低了2号主变仅运行于500kVII母方式出现的概率。同样,A线路检修时,2号主变运行于500kVI母线,稳定限额的变化较小,对于地区供电的影响也较小。但是,这种方案也受变电站现场场地的限制,实施有一定难度。

图3 第3种方案示意

第4种方案:加装二次稳控装置来提高500kV主变下载限额。在出现上述情况时,投入稳控装置。该装置通过事先设定的安稳策略在3台主变出现“N-1”或“N-2”事故情况下自动联切部分次要线路负荷,或远方切除该500kV供电区域范围内部中、低压等级次要负荷,以满足3台主变并列运行所要求的下载限额,从而达到变压器安全运行的要求。这样既有效地释放了特殊运行方式下的主变容量,又能减轻调度及运行人员事故处理的工作压力。

4 结束语

综上所述,如果要彻底解决负荷大情况下主变“出串运行”的问题,最佳的解决办法是将“出串”主变恢复“入串”。但是,这样的方案一方面现场实施难度大,投资也大;另一方面随着电网的发展,当主变裕度达到一定数量时,“出串运行”的问题也就自动解决了。对比给出的4种方案,相对实用的是第3种方案,即仓位调整。这种方案只要现场场地问题可以解决,就能以较小的投资来降低串间设备检修的影响。而加装安稳装置的方法(第4种方案)简单实用、见效快,不失为一种中、短期的过渡手段。但安稳装置也是一把双刃剑,如果运行维护不好,一旦误动,会给安全供电造成重大损失。

猜你喜欢

主变限额接线
一起非常规接线导致的主变压器间隙保护误动分析
森林法修改下放采伐限额审批权
国务院关于全国“十三五”期间年森林采伐限额的批复
220kV变电站电气主接线的设计及探讨
变压器区外故障CT饱和对主变保护的影响分析
支付限额对网购毫无影响
实例分析代建制项目变更授权限额值的确立
倍福 接线端子盒EJ系列
一种新型接线工艺的探讨
一起风电场主变低压开关异常的保护动作分析