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北极星电力网技术频道 作者:佚名 2007/12/27 18:58:56
河北省南部电网辛安500kV系统启动方案分析
侯进峰
（河北电力调度通信中心,河北石家庄050021） 摘要：在全面分析辛安500kV系统启动方案的基础上，阐述了大型500kV系统启动应遵循的一般原则，提出了做好500kV系统工程启动采取的相应措施。
关键词：电网；启动；分析；方案
1 系统概述
华北华中联网是在河北省南部电网（以下简称河北南网）的辛安500kV变电站至河南电网的获嘉500kV变电站间架设1回交流500kV联网线路来实现的。河北南网的任务是建设辛安500kV变电站及其至网内蔺河、廉州500kV变电站的线路，确保它们如期投运并满足联网要求。辛安500kV系统电气接线图和河北南网500kV系统示意图如图1、图2所示。
国家电网“十五”发展的目标是实现西电东送，南北互供，全国互联。华北华中联网工程正是落实南北互供的具体体现，同时为西电东送开辟了中线通道，也为全国互联奠定了基础。由于该工程意义重大，因此启动投运工作受到了各方面的高度重视。按照国家电网公司分步启动的总要求，各网负责本网内部大区互联配套工程的启动，最后进行联络线的启动调试以及联网相关试验。受华北网调的委托，河北省调负责河北南网内部辛蔺、辛廉500kV线路以及辛安500kV变电站的启动。
下面对辛安500kV系统启动方案形成的理论基础，试验项目的确定，一次启动方式的安排，保护及安全控制装置所采取的对策，以及保证安全的技术措施等方面进行分析。
2 系统潮流稳定计算及内过电压分析
500kV系统工程启动调试前，必须结合电网实际进行相应的潮流稳定计算分析和系统内过电压分析，这是制定启动方案的依据和基础。辛安500kV系统尽管在设计阶段已进行了这方面的工作，但是计算分析深度以及所考虑的方式还不能满足系统启动调试和日后电网运行的需要。因此本工程在启动前，结合河北南网实际，对电网潮流稳定情况以及500kV内过电压进行了全面的分
析。
a.与华中电网实现500kV线路联网，辛蔺、辛廉500kV线路投入运行后，邯郸到石家庄500kV系统实现双回路，网间联系及内部网架结构得到大大加强，河北南网稳定性进一步提高。
b.正常情况下，各送电断面线路潮流不受暂稳极限限制，母线三相短路故障校验，系统稳定性均有不同程度提高。但是与华中联网后，河北南网与华北主网的联络线受电极限有所下降。
c.在华中送华北方式下，邯郸到石家庄北送潮流将进一步加重，在河北南网受华中800MW方式下，蔺廉或辛廉线故障，同断面的200kV线路将有可能过负荷，需通过安全控制措施，采取连锁与华中解网，连锁快减邯郸地区邯峰发电厂、马头发电厂机组出力或切机等措施，保证邯石断面线路安全。
d.各种方式下辛蔺线的工频过电压倍数最高为1.245倍、辛廉线最高为1.250倍，均满足DL/T620－1997《交流电气装置过电压保护和绝缘配合规定》（以下简称规定），线路断路器的变电所侧小于1.3p.u.，线路断路器的线路侧小于1.4p.u.（p.u.为最高相电压的有效值）。
e.当蔺廉线停运时，应避免由辛安侧空投辛廉线，此时廉州侧合空线路操作过电压倍数为1.836倍，单相重合闸为2.050倍，超出规定2.0倍的要求。此种方式应控制蔺河电压不超过525kV。
f.辛蔺线、辛廉线均不影响快速重合闸的使用，但当辛廉线高抗退出时潜供电流可达37A，故障恢复电压升至58kV，不能采用单相快速重合闸。
3 调试项目及启动方式分析
3.1 调试项目
河北南网500kV系统目前已初具规模，故500kV系统启动工作积累了一定的经验。辛安500kV系统所使用的一次设备与目前运行的500kV系统基本相同，对以前500kV系统调试时做过的而且只是为了积累经验数据的项目，本次调试可以进行一些简化或调整。因此，在制定调试项目时，以潮流稳定计算及内过电压计算为基础，按照《华北电网500kV系统调试规定》，对一些选做项目进行了筛选，在满足考验设备的前提下，重点对运行中可能出现的不同方式进行考验，本次调试最终确定的调试项目有：零起升压试验；蔺河侧投切辛蔺线空载线路试验；廉州侧投切辛廉线空载线路试验；辛安侧投切辛蔺线空载线路试验；500kV系统蔺河侧解、合环试验（包括保护向量检查）；辛蔺线、辛廉线带电运行及24h巡线；辛安侧投切辛廉线空载线路试验。
3.2 启动一次方式选择与优化
启动一次方式的选择一般必须同时满足启动调试和电网安全的需求。辛安500kV系统调试按要求需要分别以蔺河、廉州变电站为电源对线路进行投切试验，蔺河、廉州变电站均为3/2接线形式，对此，可以采取先进行站内设备的初步启动，完成站内开关设备成串运行以及保护向量检查，然后再进行线路启动、系统调试。这种启动方式要求必须要设置线路刀闸，但是辛蔺、辛廉线均没有设置线路刀闸，为此采取了在蔺河、廉州站外线路终端塔断开引流线或施工时先不安装引流线的方式，相当于设置了线路刀闸，将线路和站内设备有效隔离，但采取这种方式必须要在断引处设置明显标记，保证安全。选择这种启动方式的优点有：
a.提高成功率可将大型系统调试分步、分阶段进行，避免集中启动时因某一环节发生问题影响整个系统启动的进程，提高了系统调试的成功率。
b.提高安全性对线路充电时，由于站内一、二次设备已经经过了考验，可以利用线路本身的开关和保护，对线路进行投切试验，而且可以保证母差及失灵保护的投入，提高了电网的安全性。如果按照通常的做法，为保证安全需腾出一条母线，用其它串内的开关设置后备保护，这相当于单母线运行。对于蔺河、廉州来说母线非常重要，特别是廉州母线，有1条母线停运将影响电网送电极限。
c.增加灵活性由于电源侧开关成串时，一些调试项目已经完成，简化了系统启动时的一些调试项目，缩短了系统调试时间，给电网运行方式安排增加了灵活性。
3.3 保护及安全自动装置设置方式
系统调试时为保证调试系统和电网运行的安全，设置了多级快速保护。
3.3.1开关投运成串时采取的方式
a.投入开关的断路器保护，重合投停用方式。
b.将线路保护全部投入，并将保护零序方向元件退出。
c.利用断路器保护中的充电保护功能，将充电保护投入跳闸。
d.利用母差保护对串内设备进行充电，即将设备进母差保护的CT二次回路短接，这时整个串内设备就全部进入母差保护的范围，如果有短路故障能够确保可靠切除。
3.3.2作为电源对线路充电时采取的方式
a.投入开关的断路器保护，重合投停用方式。
b.将线路保护全部投入。
c.利用断路器保护中的充电保护功能，将充电保护投入跳闸，待线路成环时退出。
d.保证蔺河、廉州的母差及开关失灵保护可靠投入。
e.将蔺河、廉州线路保护Ⅰ段保护范围延伸至下一条线路的末端，这样可保证这2条线路在各种充电方式下均有可靠的快速保护。
4 安全措施
启动安全措施应保证调试启动期间运行系统和调试系统均安全。主要包括如何避免系统稳定的破坏，防止设备过电压、过电流，防止非同期，提高保护及安全自动装置动作的可靠性和快速性，杜绝误操作以及保证发生异常或事故时的应急处理方法等。
具体措施为：
a.投切500kV架空线路前，应注意控制首端电压。廉州、蔺河、辛安在对500kV架空线路进行投切前，将首端电压控制在530kV以内。
b.启动期间应保证有全线快速保护，即使保护不能保证可选择也要保证快速而可靠。
c.启动期间应保证蔺河、廉州500kV母差保护和开关失灵保护可靠投入。
d.系统进行合环前，应保证一、二次核相完全正确，且电压差不超过5％，角度差小于15°。
e.解、合环操作期间应密切注意系统电压和潮流转移情况，包括500kV与220kV之间潮流转移，必要时进行相应调整。
f.当调试系统潮流满足保护向量检查条件后，应及时对相关保护进行向量检查，尽可能缩短保护非正常运行时间。
g.在调试启动期间，若运行系统发生异常或事故，应立即停止试验，按照有关规定处理，待调度部门处理完毕后才能继续进行系统启动调试。若调试系统发生异常或事故，应尽快与运行系统隔离，由调试启动委员会负责进行协调处理，并及时报告调度部门。
h.系统调试启动结束后，应及时将系统方式调整为正常运行方式。
5 结论
a.500kV系统工程启动前，进行详细的接入系统潮流稳定计算分析和系统内过电压分析，可以为工程启动方案的制定奠定基础，还可将计算分析结果与调试结果进行对比分析，为日后电网运行提供参考。
b.随着500kV技术逐步成熟，按照调试规定，以计算分析为基础，可以对调试选做项目适当取舍。在满足考验设备的前提下，重点考验运行中可能出现的不同方式。 c.大型复杂的500kV系统工程启动，尽可能采取分步启动的方式，这样既可提高电网的安全性[1][2]下一页
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