10KV配网合环产生环流的原因及预防分析

10KV配网合环产生环流的原因及预防分析

叶代会

国网重庆市电力公司永川供电分公司 重庆 402160

摘要：在10千伏配网进行合环操作的过程中可能会产生极大的环流，进而对电网系统的运行安全产生影响。本文针对10千伏配网合环出现环流的原因进行分析，并提出具体的预防对策，希望能够为相关工作人员起到一些参考作用。

关键词：电磁环网；环流；预防措施

随着我国配电网络的不断发展，在配电网当中双向供电和多电源供电的模式开始不断增多。而在具体的供电过程中，如果出现停电检修状况或者其他的突发事件，可以通过配网合环的操作，有效的实现不停电转移负荷的目标，向用户稳定可靠的进行供电，从而进一步提升配电网运行的经济性和可靠性。然而，在具体的合环操作过程中，电网当中可能会出现较大的环流，进而对电网的稳定运行产生影响。因此，相关研究人员应该针对出现环流的原因进行分析，并采取有效的预防措施，合理地减少环流现象的出现。

一、配电网合环的条件

通过分析配电网环流产生的原因可以知道，在合环位置两端的电压差或者是低通的短路阻抗存在不一致的情况，但合环操作过程中存在环流，那么就可能让继电保护装置出现动作，发生跳闸。为了满足合环操作的完成，就不得有过强环流出现，在合环操作过程中，在原则方面需要注意：

第一，合环的母线电压在相位这一方面应该确保其一致性。第二，在数值上，合环点两侧电压应该保持相同。第三，在合环操作中，合环位置综合阻抗以及两个变电站的综合阻抗应该保持在一定值的范围之内，不能出现过大的问题。第四，合理的调节合环位置两段的功率以及负荷的大小，同时避免因为两者相差过大而出现合环失败的问题。第五，合环两段的总负荷不得比两段开关额定负荷大。不然，就算满足其他所有的条件，替代工作也无法开展下去。不过需要注意，在进行理论分析的时候都偏向于理想状态，但是实际的相位差需要考虑到自身的条件。尤其是针对电网结构的差异性。所以，在合环的时候，有的电网也允许存在相位差、电压差也可以保持在10%之内。因为合环和解环操作会受到瞬间冲击电流和合环稳态电流的影响，所以，其实际的执行性还需要进一步验证。

二、配电网络环流产生原因

配电网络进行合环操作时，合环线路的两侧电源一般处于分列运行状态，但它们的上一级电源可能是并列的。因此合环操作时产生环流主要有以下两个原因：

（一）合环开关两侧变电所lOKV母线或线路的电压差(数值差、相位差)产生环流。

（二）合环开关两侧变电所lOKV母线或线路对系统的短路阻抗差异较大时产生环流。合环开关两侧变电所的10KV母线电压数值即使相同，但对系统的短路阻抗差异较大也会产生很大的环流。

三、合环电流计算

合环操作前进行环网电流计算是合环操作成败的关键，如果合环电流过大，可能造成一次设备损坏或继电保护动作，扩大停电范围，因而很有必要在合环操作之前进行合环稳态电流与冲击电流计算分析。

（一）合环稳态电流计算

由于配电网网络十分复杂，如果采用基于叠加原理的计算必须要进行网络等值，工作量非常大。而支路电流法通过合环后的潮流结果直接得到电流的大小，不关心环网阻抗是一种简单而且准确的方法。

（二）合环冲击电流计算

冲击电流主要是指在并列断路器进行合闸时，通过断路器主触头所产生的电流，通常情况下冲击电流具有较高的幅值，而且持续时间相对较短。合环所产生的冲击电流太大，可能会损坏到配电网的相关设备，因此我们需要对冲击电流进行准确的计算。

四、配电网络环流的预防措施

上文通过对10千伏配网合环出现环流的原因进行分析，我们可以知道，当合环两侧的电压或者短路阻抗出现差异时，会导致环流出现，进而引起环路内继电器出现相应的动作，发生了跳闸现象。而为了能够有效避免合环过程中出现环流过大的现象，我们需要采取有效的预防措施。

1. 在参与到合环的变电站当中，母线的相序和相位保持相同，并要尽量满足合环点两侧的相关电压值也是相同关系，对此可以采用退投无功补偿装置或者是对主变分头进行调整。而对于两变电站的母线对系统所产生的短路阻抗，我们应该确保其不会相差过大，对其可以采用改变运行方式的对策，使两侧变电站的母线对系统短路阻抗的差值得到减小，或者采取将系统短路阻抗值进行降低的方法。

2. 对于合环两侧负荷大小和功率因数，我们应该适当的进行调整，从而保持双方相差不会过大。而合环两侧负荷的和应该小于其两侧开关所产生的额定负荷，否则的话，即使能够满足相关条件，也无法进行互相替代。将在理论计算过程中较大的一侧线路重合闸进行退出，而在操作相关合环电流比较大的线路时，一定要确保相关操作人员到达现场后才能进行具体的操作^[2]。

四、实际应用

某10千伏配电网在具体的合环操作过程当中产生了环流，经过相关的计算之后，我们发现环流的大小结果为113.4A。由于环流较大，因此不对其及时进行有效处理，将会产生相关的保护动作，进而影响到电网的实际运行。对此，为了解决该问题，相关工作人员采取了有效的控制措施，确保母线相位和相序以及电压能够保持一致，并对短路阻抗的差异进行了缩小，对母线两侧的负荷进行了适当的调整。最终成功解决了此项问题，从而保证了在配电网运行过程中实现不停电倒负荷操作，有效的减少了停电问题的出现，也提升了企业自身的经济效益。

结束语：

综上所述，在10千伏配网合环过程中可能会产生环流，而当环流过大时将会对系统产生巨大的影响。对此，相关电力企业应该加大理论分析，并以此为依据，采取有效的对策合理的解决该项问题，从而提升自身的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]朱秋平.10KV配网合环转供电应注意的事项[J].电子测试,2017(23):87-88.

[2]李江华.浅析10KV配网合环产生环流的原因及预防措施[J].电网技术,2016(S1):199-201.