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打开分区间的联络线,可以降低互联系统变电站220kV母线的短路电流,而变压器运行方式由并列运行调整为分列运行时也可以降低短路电流。互联分区间的联络线路解环运行亦或主变分列运行对降低220kV母线短路电流与互联分区间的电气距离有关。
互联分区适用于无源区域或者地方电厂容量较小的区域,将两个500kV供区互联运行可以提高各自的供电可靠性,同时限制了接入地方电厂的能力,但是由于互联运行后500kV主变负载率的提高,综合来看,由表614可知,当500kV系统注入短路电流小于55kA时,互联分区电网的供电能力将大于相应两个独立分区电网的供电能力之和,而大于55kA时则比其小。
1)分区分片运行。分片分区是降低短路电流最直接、最有效的措施。以北京电网为例:主要以2~3个500kV变电站的一段220kV母线为中心,将220kV电网划分为几个区,形成以相邻的500kV变电站的220kV母线为供电中心的双环网结构,各分区电网之间在正常方式下相对独立,各分区220kV电力可互相支援,满足500kV主变和220kV线路稳态N-1、N-2的要求。上海电网思路与此不同。
6)由于220kV母线两相接地短路电流水平一般相对较低,而单相接地短路电流水平可以通过在主变中性点加装小电抗使其降低到与三相短路电流相近,因此下面仅对变电站母线三相短路进行分析。
所谓短路电流,是电力系统设计里的一个重要参数值,指的是电力系统在规定的运行方式下,关注点发生短路时的电流。它其实是一个矛盾值,它既反映了电力系统互相联系的紧密程度和稳定性(短路时,与关注点任一联络线都会为这点贡献短路电流),也反映了该点发生短路时,短路电流的大小。短路容量小,系统不稳定,联络不强;短路容量大,短路电流超标,设备代价昂贵,控制措施复杂。
2)其他措施。比如高阻抗设备,线路调整,220kV分母运行等,也是有效手段,但是不如分区分片运行,来的根本,所以电网220kV层面分区分片运行及相关网络分析优化,是限制短路电流的根本措施,也是目前各个省公司重点开展的工程依据。
220kV短路电流分量主要与220kV地方电厂的容量、接入方式、电网结构等有关。
为便分析,设分区内500kV变电站配置完全相同,站间距离为100km;750MVA变压器短路电压百分比取12%,1000MVA变压器短路电压百分比取16%,1500MVA变压器短路电压百分比取19%;地方电厂均以50km距离接入互联系统。
以500kV短路电流分量为限制,计算220kV短路电流分量的最大值,从而推导220kV独立分区的电源配置。220kV独立分区的供电能力等于500kV变电站的供电能力与220kV地方电厂供电能力之和。
若将2台短路阻抗均为12%的变压器换成短路阻抗为15%的并列运行,则其对220kV母线提供的短路电流将降低3~5kA;若换成短路阻抗为20%的并列运行,则可降低7~11kA。新建或扩建的500kV变电站选择高阻抗变压器可有效降低220kV短路电流。(高阻抗坏处在于网损大,运行效率滴)
经过计算得出,4台变压器并列运行(容量为750~1500MVA),当互联距离为31~38km时,提供的短路电流值与500kV变电站并列运行调整为分列运行减少的短路电流值相等。
(1)电厂对500kV变220kV母线的短路电流贡献约为(0.6~0.7)kA/100MW左右。