(广东电网有限责任公司东莞供电局厚街供电分局 523000)
摘要:近几年,随着我国经济的快速发展,人们对稳定电力供应的需求提升,配网不停电合环转供电工作逐步成为常态工作。目前对配网合环转供电的研究主要集中在合环电流和核相方面的研究,但是对不停电合环过程中,线路中各个设备的短路容量是否足够没有充分的考虑,容易造成对人身、设备的危害。因此,对不停电合环转供电故障短路电流,以及设备短路容量之间的选型配合是必要的。
关键词:合环;短路;选型
不停电合环转供电的2回10kV线路有以下5种运行方式:1、同一10kV母线;2、同一110kV变电站电源的不同10kV母线;3、同一220kV变电站电源的不同10kV母线;4、同一500kV变电站电源的不同10kV母线;5、不同500kV变电站电源的不同10kV母线。
一、10kV系统不停电合环转供电故障短路等效电路分析
(一)按照南网典设,变电站10kV母线的短路电流控制在20kA以内,而且由于短路阻抗主要为变压器的感抗,因此,母线最大设计短路电流时,短路阻抗=短路感抗为Z=X=U/I=10.5kV/20kA=0.525jΩ。以下分析都以母线最大设计短路电流进行核算。
(二)同一10kV母线10kV线路合环运行短路电流分析
1、同一10kV母线10kV线路合环运行的等效电路为:
Z总=(Z+Z1)//(Z+Z2)
同一110kV变电站电源的不同10kV母线、同一220kV变电站电源的不同10kV母线、同一500kV变电站电源的不同10kV母线、不同500kV变电站电源的不同10kV母线都可以等效为上述不同10kV母线的等效电路。
二、10kV系统不停电合环转供电故障短路电流分析
电缆线路以及架空线路按照以下两个表格的阻抗值进行查询。
10kV交联聚乙烯绝缘电力电缆的电抗
(一)同一10kV母线10kV线路合环运行短路电流计算举例
例1:某10kV母线10kV线路合环运行如下图,架空线路型号为LGJ240。
Z=X=0.525jΩ
Z1=(0.13+0.358j)Ω
Z2=(2*0.13+2*0.315j)Ω=(0.26+0.63j)Ω
|Z总|=|Z+Z1//Z2|=|0.525j+(0.13+0.315j)//(0.26+0.63j)|
=|(0.087+0.736j)|=0.736Ω
短路电流|I总|=U/|Z总|=10.5/0.736=14.26kA
(二)不同10kV母线10kV线路合环运行短路电流计算举例
例2:某10kV母线10kV线路合环运行如下图,电缆线路线径为300mm2。
Z=X=0.525jΩ
Z1=(0.073+0.084j)Ω
Z2=(2*0.073+2*0.084j)Ω=(0.146+0.168j)Ω
|Z总|=|(Z+Z1)//(Z+Z2)|
=|(0.525j+0.073+0.084j)//(0.525j+0.146+0.168j)|=0.329Ω
短路电流|I总|=U/|Z总|=10.5/0.286=31.91kA
三、10kV线路合环转供电稳定可行性分析
(一)设备短路容量分析:一般10kV设备额定耐受电流为25kA(或20kA)。
1、同一10kV母线10kV线路合环运行时,Z总=Z+Z1//Z2>Z,因此,I总=U/Z总<U/Z<20kA(具体见例1),最大短路电流必然小于设备额定耐受电流,可以开展合环操作。
2、不同10kV母线10kV线路合环运行时,Z总=(Z+Z1)//(Z+Z2),I总=U/Z总很可能超出25kA(具体见例2),当最大短路电流大于设备额定耐受电流,在使用遥控或确保人身安全时才能开展合环操作。
(二)人身风险分析:最大短路电流是在三相接地短路时出现。而在10kV线路合环转供电操作过程中,最可能在分、合闸操作时发生三相接地短路,并且此时人员贴近故障设备,人身风险大。
四、结论
(一)在10kV线路合环转供电前,必须进行电网短路电流核算,如短路电流超出设备额定耐受电流,在使用遥控或确保人身安全时才能开展合环操作。
(二)不论哪种接线方式,合环操作期间,电网短路电流将比正常运行方式时大大增加。首选采用远控操作,使人远离操作设备降低人身风险,降低分合不到位导致的设备风险。如为人手操作,必须在操作时增加人身防护(穿全身式防电弧服),检查设备的状态(包括相序是否一致、气压是否正常、机构是否存在缺陷等)、人员技能水平、人员状态。
论文作者:陈胜强,刘振林,林文健
论文发表刊物:《河南电力》2018年12期
论文发表时间:2018/11/30
标签:母线论文; 电流论文; 线路论文; 变电站论文; 设备论文; 操作论文; 电源论文; 《河南电力》2018年12期论文;