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摘要：单电源220kV多级供电线路的供电网络，针对这一网络提出了单电源三级220kV供电线路继电保护整定计算策略，通过对一个实际网络的整定计算，指出了上下级保护之间存在不配合情况；可以采取提高电源开关的稳定限额的办法，来改善上下级保护之间第Ⅰ段和第Ⅱ段的配合情况；但由于电源开关保护限额的限制，仍存在上下级后备段保护之间不配合情况。建议应通过规划，改善220kV供电网络，来减少单电源多级串供220kV线路的级数或没有多级串供的220kV供电线路，并在单电源供电线路上装设能够全线速动的光纤分相电流差动保护，来改善单电源多级串供的220kV线路保护之间快速保护段之间的配合性能。
关键词：V线路；继电保护；单电源供电方式；整定计算；配合策略
一、多级供电线路继电保护整定策略的意义
随着电网500kV网架逐步加强，局部地区小电磁环网将更加紧密。由于这种事态不允许长期存在，220kV电网已经开始分层分区运行。在这样的运行方式下逐步形成由同一电源点供多个变电站的网络结构，如电源点发生故障会造成部分220kV变电所全所失电，影响面较大，系统供电的可靠性有所下降。但随着电网技术的发展，新型原理保护装置的广泛使用，本文希望结合具体装置，对小环网运行方式下，继电保护装置的动作行为作一次定量的计算分析，为小环网运行方式下电网运行的风险评估提出理论依据，进而促使各方面共同努力，提出改进意见，制定更为科学的电网运行方式，统筹兼顾稳定性和可靠性两方面的需求。
1、对现有电网接线方式进行分析，总结归纳出典型的运行方式，并对各种运行方式下合环运行会遇到的问题进行分析，提出应关注和解决的问题。
2、对单电源环网下的继电保护动作行为进行分析。从纵联保护的最大优点及纵联保护的基本原理入手，着重对分相电流差动保护弱馈的基本原理、计算过程进行分析，并详细比较各厂商在分相电流差动中弱馈的判据，同时通过理论计算与一些具体事例来说明单电源环网中的继电保护动作特性。
3、对220kV多台主变合环运行方式下继电保护动作行为分析。分析220kV多台主变并列运行的优点及存在的一些问题。通过实例对220kV主变llOkV运行方式与220kV侧复压过流对35kV母线的影响进行了分析计算，论述主变合环运行后对系统产生的影响。
4、从继电保护专业的角度，以电网现有主流保护装置性能、配置为研究对象，分析合环运行对电网产生的影响，并结合具体系统参数，计算出保护在各种故障情况下的性能。
二、现有运行方式合环后的问题分析
电磁环网主要弊端在上文中已经充分描述，而且电磁环越大，上述缺点越明显，其安全性越差。一般情况中，在高一级电压线路投入运行初期，由于高一级电压网络尚未形成或网络尚不坚强，需要保证输电能力而又不得不电磁环网运行，但在规划、建设时就应考虑有利于今后电网的分片解环运行。高低压电磁环网运行是电网发展过程中的一种过渡运行方式，电力系统安全稳定导则明确指出，应尽量避免电磁环网运行方式的出现。在网架结构不完善的情况下，电磁环网运行的方式不可避免，但不能认为此种方式合理，可以长期存在，在规划时不予重视。
通过多年的努力，某电网已解决了220kV与llOkV的电磁环网运行，500kV电网结构还不够强大，500kV与220kV电磁环网不可避免，但随着500kV电网逐渐加强，220kV分层分区势在必行。由于分层分区造成局部地区的多级馈供将使得220kV系统运行可靠性方面有所降低，虽然电磁环网危害已有共识，但随着电网技术的发展，装备水平和运行管理能力的提高，有必要重新对局部地区环网运行进行细致分析，权衡利弊，找到更加优化电网资源配置的运行管理方法。先对某电网现有的接线方式作归纳整理，分析清楚每一种接线方式合环运行的弊端所在。
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三、对于这些问题的解决措施
根据某电网结构，环网和电磁环网可归纳为五种典型接线方式，对以下几种典型环网和电磁环网，采取开环和打开电磁环网运行。
方式一：高低压电磁环网运行方式
1．1lOkV保护配置状况不符合合环条件，线路馈供侧没有保护，没有全线速动保护。环网后各元件后备保护整定配合困难，某些情况下后备保护不能满足远后备的要求。
2．220kV、1lOkV高低压环网运行后，环网中220kV、110kV线路或220kV主变跳闸时，会引起1lOkV线路潮流和220kV主变电流的变化，可能引起1lOkV线路和主变过载，严重时可能超过导线的热稳定电流或主变的过载能力，甚至导致该1lOkV线路距离III段动作跳闸或主变过流保护动作跳闸，从而扩大停电范围（定量的分析要根据具体网络和潮流计算分析）。
方式二：单电源支撑多级供电运行方式
若将线路CD投入运行就构成了单电源支撑多级供电合环典型接线方式。主要考虑以下一些问题：
1．当近电源处一线断开后，另一近电源处的线将带全部负荷，极可能出现超过设备热稳定电流的问题，造成连锁反应，扩大事故，造成全停。例如：AD线路跳闸后，AB线路要通过B站、C站和D站三个220kV变电站的全部负荷。目前220kV变电站的容量按2×180MVA计算，用电负荷率考虑O．6的话，则AB线路要具备通过1700A电流的能力。
2．由于环网中只有一个电源点，当线路电源侧出口故障时，在电源侧开关跳开前，负荷侧保护装置冈其安装处无故障电流流过而无法起动，只能等电源侧开关跳开后靠相继动作来切除故障，因此，故障切除时间将延长，可能无法满足系统稳定运行的要求。
3．合环运行增加了后备保护整定配合的难度。由于A、B、C、D构成一个环网，保护整定方面必须设置解环点，通常设在AB线路的B侧和AD线路的D侧，当AB线路或AD线路故障，在主保护拒动的情况下，后备保护将越级跳闸，造成B、C、D三站全部停电。
方式三：多级双回线馈供运行方式
多级双回线馈供运行方式多为500kV与220kV电磁环网时，为提高电网的送电能力建设了多级双回220kV线与500kV并联运行，由于规划没考虑到220kV解环后的网络安全，造成了多级双回线馈供方式。也体现了500kY电网不强，造成220kV电网缺少电源。多级双同线馈供运行方式所考虑的问题与单电源支撑多级供电运行方式基本相同，只是多级双回线馈供运行方式环更小，由两个小环串接。由于每个小环是由平行双回线构成，线路对角线后备保护无法整定配合，单一故障极易造成B、C变电所全部失电的严重后果。
四、总结
由以上分析可知，高低压的电磁环网运行时存在这一定的弊端，故障时容易造成输送功率超过稳定极限进而产生一定的破坏。电磁环越大，其弊端越明显，安全性越差。在网架结构不完善的情况下，电磁环网运行的方式不可避免。通过多年的努力，某电网已解决了220kV与1lOkV的电磁环网运行，但随着500kV电网逐渐加强，无沦从运行角度、还是从限制短路电流等方面考虑，220kV分层分区势在必行。实践也充分证明了打开电磁环网运行，不但不会降低供电可靠性，反而能显著提高供电可靠性。综观以往对电磁环网的合开环的分析及实际运用情况，为适应电网发展，在确保系统安全的基础上，进一步兼顾电网运行经济性和供电可靠性，提高设备利用率，在电网规划、建设、改造、运行各个环节中严格按照技术要求逐步实施，积累经验，避免重蹈覆辙，再次造成电网大面积停电事故。
参考文献：
[1]刘春江.220kV单电源小环网及降压变运行方式对继电保护影响的分析研究[D].某大学，2009.
[2]国家电网公司.供电企业安全性评价[M].北京.中国电力出版社，2004
论文作者:邓虹,康静
论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期
论文发表时间:2017/5/26
标签：电网论文; 方式论文; 环网论文; 线路论文; 电磁论文; 电源论文; 继电保护论文; 《电力设备》2017年第5期论文;