摘要：10kV配电网是现代智能电网的重要组成部分，其运行可靠性与供电质量、效率密切相关，供电企业应充分利用合环转电技术保障电网运行的稳定性。基于合环转电技术的重要作用，分析合环的运行方式及具体的运用对策，希望能以此提高电网的运行安全与质量，促进供电企业的可持续发展。
关键词：10kV配电网；合环转电技术；运行方式；潮流分析；运用对策
配电网转电操作一般采用“先断后通”方式，操作过程中需短时停电，进而给人民生活带来了诸多不便。供电企业自身也因停电减少售电量而造成经济损失。为了尽量减少用户的停电时间，满足日益增强的不中断供电的需求，合环转电方式必将成为电力系统操作中必不可少的环节。若采用合环转电方式即“先通后断”方式，进行合环操作时，受电网运行方式和电网参数影响，可能导致合环潮流过大从而引起设备过载、继电保护误动、电磁环网引起事故扩大等风险，影响电网安全。
1.合环转电技术概述
1.1合环转电操作意义
合环转电技术的优势是可以在非故障区域不停电的情况下，把环点移动到问题设备的两侧，将设备从电网中隔离出来，然后完成设备的检查与维修。合环转电操作的意义：其一提高了线路的供电水平与配网运行的灵活性。这种方式简化了供电线路与电力设备的检修工作，减少甚至是杜绝了大面积停电带来的经济损失。其二提高了电力企业的服务水平，有利于提升供电企业的经济效益与社会效益。
1.2合环运行条件
合环转电技术的定义是在开、关设备的影响下，遵循一定规律连接供电线路，使其形成一个闭合回路，达到电压负荷在不停电状态下进行转移的目的。回路线路之间的电压等级是相同的。为了确保合环转电技术的运行效果，电力企业工作人员应在日常工作中注意以下几点。①保持合环点相位统一，对相位点的一致性进行检查，避免了线路检修后或合环之后出现相位点偏移的问题。有利于保证电网的安全运行。②在电磁环网运行中，应保证环网内部变压器的接线组别差是0，以免为电力系统的安全运行埋下隐患。③确保电力元件之间无过载现象，过载问题会加重电网的运行负担，时间一长将影响电网的运行质量与安全。④严格控制母线之间的电压在规定范围内，并根据电网运行及用户用电的实际情况控制电压差。
2.影响合环转电操作的因素
2.1相序、相位
合环转电的供电方式要求供电网络的相序、相位是一致的。相序、相位不一致将会导致在合环转电时发生相间短路，从而引发电网事故。因此，进行合环转电前的首要任务是保证参与合环的两条母线的相序和相位相同。
1.2合环母线功率分布
10kV线路合环后线路的功率分布不仅与合环压差有关，还与合环两站各电压等级负荷及负荷与电源阻抗的对称性有关。调度员通常只关注合环压差的影响，较少关注负荷分布对合环线路功率分布的影响。由于合环母线压差幅值通常远小于10%，易满足合环要求，而与合环功率有关的环路阻抗和电压相角难以控制，因此合环的重点在于控制合环压差幅值和合环母线功率分布。
1.3负荷大小
线路负荷的大小将直接影响潮流的变化。为减少合环转供电期间引起潮流较大的变化，应避免在负荷高峰期进行10kV合环转供电操作。另外，如果合环转电的两条线路的负载率不宜过高。否则，线路的负荷值加之合环时的环流值一旦超过线路负载率将会造成对线路的损坏或者造成线路跳闸，用户停电，电网受影响。
1.4线路、设备质量
线路、设备质量高与否，有缺陷否，将直接影响其承受电流冲击的能力。因此，合环转电时应提前审核，尽量避免运行年限过久、或因运行环境恶劣导致老化比较严重的线路以及中间接头过多或架空线路长度过长的线路。
1.5线径
线径的大小决定了线路能承受的负载率。考虑到合环转电时电流可能增大较多，若超过线路能承受的负荷水平，可能会引起线路故障。因此，建议不对线径过小的线路进行合环转电。综上所述，在配电网合环操作时，不仅要考虑上级电源是否来自同一系统，相位、相序是否相同，压差是否过大，还要考虑负荷分布、线径、线路质量是否合适。当无法合环时，应采取措施，通过调整主变分接头或母线负荷，将合环电流限制在允许范围内，从而不中断供电，提高供电可靠性。
2.合环的运行方式
2.1制作系统简图
制作系统运行简图是合环运行中不可缺少的重要步骤，有效提升了分析线路相序相位的科学性与准确性。该环节的具体工作内容是整理与明确线路、主变、电源电压的重要元件与参数，然后根据相关规定与实际情况完成系统简图。与普通系统简图不同的是，电力企业工作人员需要保证在早期相角差为30°的主变供电图中进行特殊标志，并按照相关规章制度对存在角差的变压器的供电线路使用停电转电。
2.2选取合环点
合环点的选择是否正确，直接影响电力系统的运行质量，因此电力企业应严格按照相关要求完成合环点选取工作。电力企业工作人员应在每条线路的主干上安装分段开关，例如需要在变电站出口的10kV线路上安装第一次开关，使其具有类似变电站开关的功能。科学的合环点在智能电网运行中有着重要作用，不仅提高了停电故障的处理效率，还减少了维修人员的工作负担。一般情况下，合环点开关应选在交通方便的位置，并保证分段开关根据用电负荷进行合理选择与分配，必须将一般负荷与重要负荷区分开来。合环转电技术的运用应将合环电流控制在一定范围内，然后根据上级电源的运行情况选择科学有效的合环点。
2.3合环点的相角差和电压差
在10kV配电网合环操作中，调度员可直接获知电压、电流、有功、无功等参数的幅值，但获取相角差数据时会存在较多问题，合环点的电压相角差一般无法直接通过在线潮流计算得出结论，需要通过手动计算才能完成，如此便使其具有复杂、耗时长的弊端，直接影响了合环转电技术的操作效果。为解决这一问题，电力企业工作人员需提高计算准确性与效率。一般认为同一级电源下的变电站，其各主变接线组别相同，线路负荷差别较小，进而导致线路的相角差变小，在不影响电力系统正常运行的情况下满足合环要求需将电压差调整到最小范围。
3.实例分析
在对10kV配电网进行合环转电操作过程中，合环线路两侧电源通常保持分列运行状态，但是上一级电源属于并列运行状态。图1描述的某地区10kV变电站合环转电方式。其中A，B，C分别为合环点。
图1 配网合环转电方式
10kV配电网合环转电过程中应该遵循如下规定：①参与合环的线路需要具备相同的相位，在对其进行操作之前，需要对合环点两侧的相角差和电压差给予考虑，从而保证合环后各环路所出现的潮流变化低于系统稳定、继电保护和设备容量等要求的限额。②在同一220kV变电站下的10kV配电网合环倒电一般不需要进行特殊调整。③其他条件下的10kV配电网在进行合环转电前，需要将线路一侧开关重合闸停用：（a）当线路首端或末端停电时，最好选择将停电线路侧开关重合闸停用；（b）如果出现线路中间段停电现象，可以选择将操作方便端开关重合闸停用；（c）优先考虑将短路阻抗较小一侧开关重合闸停用。因此，在10kV配电网合环转电前，需要就以往SCADA系统来对比两母线电压值是否处理规定的范围内，并于该地区调度联系，查看上级电源是否为1个电源或1个系统，然后制定有效的应对措施。
结论
随着配电网规划、建设的发展及进一步提高供电可靠性的要求，对于10kV线路合环转供电操作的研究日益迫切。该文结合实际，提出了影响10kV配电网线路合环转电成功与否的因素，并对其提供了控制方法。合环转供电操作利益多多，例如，减少停电次数，提高供电的延续性，为居民带来生活上的方便，为工厂企业避免因停电中断而带来的或多或少的经济损失，使得供电企业得到实际的经济收益和社会效益。希望合环转电工作能够在配电网中顺利开展，发挥它的作用和价值，为客户，为社会发展，为企业各项效益做出相应的贡献。希望所做的研究和总结在配电网合环转电工作中发挥力量，提供参考与指引。
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论文作者:吴斌斌
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
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