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摘  要：根据电力调度规程规定，目前，只能采用负荷冷倒的方式来完成负荷转供，这种方式能避免产生的电磁环网对主网产生冲击，但弊端就是会造成用户短时停电。太湖公司对域内理论上存在30°角差的环路进行研究分析，选取220 kV变电站下的35 kV系统与110 kV变电站下的35 kV系统电磁环网 ，通过对该环网进行阻抗及环流计算，分析其自然功率分布，通过调整解环点的继电保护动作定值，来完成合环热倒操作，保证用户不停电倒负荷。

关键词：负荷热倒;30°角差;环流计算;保护定值

目前，由于电压等级不同导致电磁环网内环流流可能使馈线开关保护误动，造成用户停电[1]，更严重的会导致变电站全站失电。为避免大面积停电及安全事故的发生，缩短停电时间，对合环热倒进行分析与研究。在计算合环电流之前需要得到配电网馈线的潮流分布， 环网的潮流不易直接求得，常见的思路是根据合环前的潮流情况，采用叠加法计算[2-5]。近年来，为保证供电可靠性，太湖电网已全部实现双电源供电，正常运行方式下线路一主供一备供，以提高供电可靠性[6]。35千伏变电站两回进线电源由于电压等级不同存在30度相角差，不能进行直接合环操作，通常采取冷倒模式，变电站会短时停电。为解决上述存在的问题，本文从实际变电站出发，在对角差合环热倒的研究基础上，对太湖电网理论上存在30°相角差的环网系统合环热倒方案进行分析。

1、带30°角差环网系统模型分析

以太湖电网35kV主网存在30°角差的环网作为试点，该环环路内电网元件如下：

220kV A变#1主变35kV侧-220kV A变35kV母线—35kV A1线—35kV B变35kV母线—35kV B1线—35kV C变35kV母线-35kV C1线-110kV D变35kV母线—110kV D变#1主变35kV侧-110kV D变110kV母线—110kV D1线路-220kV A变#1主变110kV侧。该环网正常运行下开环点为35kV B变电站B2开关。如图1所示，为该环网正常运行方式下接线简图。

当35kV A1线路发生故障需要检修时，一般采取冷倒方式进行负荷转供，需要几分钟停电时间，虽然停电时间短，但不仅增加了台区停电次数，而且也严重影响了相关指标。同时线路故障时需要运维人员前去现场查看，进一步扩大了停电时间。

为解决上述问题，提高供电可靠性，提出能否对该环网进行短时合环热倒，保证变电站不失负荷，从而提高电网的可靠性。

2.环路阻抗情况及纯环流计算

取基准容量为1000MVA，取各电压等级的平均电压为基准电压。如下表1所示为计算需要的基准值。

将此环网看成双端电源网络，根据各站负荷情况可以算出环网内各元件流过的电流为纯环流与负荷分量的叠加。取 35kV变电站最大负荷水平（环内总负荷约13.2MW，负荷电流约218A），其中 B变5.2MW， C变8MW），通过对自然功率分布计算，可以得到有功功率分点在 C变，所以可以初步确定得出以下结论：

A1线、 B1线合环时电流为环流与负荷电流的相量和，电流将增大。 C1线合环时电流为环流与负荷电流的相量差，电流会相互抵消，电流将减小。

综合考虑上述分析，可以得出该电磁环网理论上能实现合环热倒，合环时间短不会导致环网内线路或主变超载，保护动作解环点应设置 A1线、 B1线，保证保护动作可靠解环。

4、合环试验及定值设置

4.1确定合环试验点

综合考虑负荷及合环的一、二次设备运行工况状态等因素，将 B变作为本次合环试验的试验点，合环试验前，检查 B变、 C变35kV母线电压，对 B变两路进线进行核相，确认相角差为30度左右。在保证母线电压合格前提下，尽量降低两侧电压差以减少环流。

4.2试验保护定值设定

根据试验方案，可知在试验过程中，为保证环网合环后解环点开关能成功自动解环。考虑第一解环点开关拒动，避免造成全站失负荷，减少停电时间，需要临时调整B1线路及B1两侧保护定值。

在 B变B1开关合环（保护退出）， B变B2开关解环，将预定解环点 B变B2开关保护设置为临时定值：过流I段电流200A，动作时间0S（重合闸退出）；将备用解环点 C变C2开关保护定值设置为临时定值：I段动作电流200A，动作时间0.2S（，重合闸退出）。在 B变B1开关合环（保护退出）， B变B2开关解环，将预定解环点 B变B2开关保护设置为临时定值：过流I段电流200A，动作时间0S（重合闸退出）；将备用解环点 C变C2开关保护定值设置为临时定值：I段动作电流200A，动作时间0.2S（重合闸退出）。

5、试验结果

B变B2开关合环前，B2开关两侧核相结果是异相22°。这里选取一周内最大负荷，第一次合环时，解环点 B变35kVB1开关过流Ⅰ段保护动作，B1开关分闸。如图4所示，备用解环点 A变35kVA1开关保护启动并返回。

第二次合环时， B变35kVB1开关合闸，解环点 B变35kVB2开关过流Ⅰ段保护动作，B2开关分闸。

本文以太湖地区两座35kV变电站、一座110kV变电站、一座220kV变电站形成的环网作为本次研究及进行试验的对象。通过对该环网进行阻抗计算、环流计算及自然功率分布分析，得出该环网内总阻抗较大，所产生的环流不会超过环内元件的限额，或者环流较大时也可以通过设置继电保护动作值来自动解环，从而实现不停电倒负荷。

参考文献：

[1]杨期余 . 配电网络 [M]. 北京 ： 中国电力出版社 ，1998：1-54.

[2]夏翔 ， 熊军 ， 胡列翔 . 地区电网的合环潮流分析与控制 [J]. 电网技术 ，2004，28（22）：58-60.

[3]叶清华 ， 唐国庆 ， 王磊 . 配电网合环操作环流分析系统的开发和应用 [J]. 电力系统自动化 ，2002，26（22）：66-69.

[4]孙宏斌 ， 张伯明 ， 相年德 . 发配输全局潮流计算 [J]. 电网技术 ，1998，22（12）：39-46.

[5]曹亮 ， 孔峰 ， 陈昆薇 . 一种配电网的实用潮流算法 [J]. 电网技术 ，2002，26（11）：58-60.

[6]叶清华， 唐国庆， 王磊. 配电网合环操作环流分析系统的开发和应用[J].电力系统自动化 ， 2002 ， 26（22）：66一69.