如何優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，限制短路電流

鐘慧玲

摘要：在新疆電網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大的同時，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的漏電電流也不斷加大，依照我國新疆地區(qū)電力網(wǎng)絡(luò)裝置中出現(xiàn)漏電電流的具體現(xiàn)狀，給出控制電網(wǎng)裝置中漏電電流、強(qiáng)化電網(wǎng)功能的措施，并指出完善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)裝置功能發(fā)揮中非常棘手的內(nèi)容。此文全面闡釋了電網(wǎng)裝置中漏電電流產(chǎn)生的原因，提出了實(shí)施電網(wǎng)結(jié)構(gòu)完善的策略和短路電流的整治措施，以達(dá)到電網(wǎng)裝置的穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)運(yùn)作的目的。

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)裝置；功能結(jié)構(gòu)；漏電電流；限制策略

1 新疆電網(wǎng)短路電流概況

近來，新疆電網(wǎng)大力建設(shè)750 kV網(wǎng)架，以烏魯木齊750 kV站點(diǎn)為核心，區(qū)域城市以220 kV/110 kV網(wǎng)架運(yùn)行。由于電網(wǎng)規(guī)模的迅猛增加、聯(lián)網(wǎng)模式的持續(xù)構(gòu)建以及輸電負(fù)載的不斷增大，電力結(jié)構(gòu)中發(fā)生的短路電流也在日益增強(qiáng)，而且已經(jīng)成為現(xiàn)階段電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、營運(yùn)方面的主要問題。在此基礎(chǔ)上，由于電力運(yùn)作市場化趨勢的不斷深入，對電網(wǎng)中主線路的輸電功能有了更嚴(yán)格的安全、穩(wěn)定性要求，所以恰當(dāng)控制好整體電網(wǎng)的短路電流水平及輸電負(fù)荷強(qiáng)度是電力營運(yùn)及管理部門的重要任務(wù)。隨著工業(yè)用電負(fù)荷的持續(xù)增加，電網(wǎng)中變電站設(shè)置密度也明顯加大，電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的短路電流問題日益凸顯，由此使電網(wǎng)運(yùn)行壽命大大縮減，電網(wǎng)本身無用功耗大幅度增加，并且降低了電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。

2 分析短路電流增大的原因

2.1 輸電電源數(shù)目急劇增加

我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的突飛猛進(jìn)促使電力需求量急劇增加，供電電源建設(shè)朝著發(fā)電裝備聚集化、單機(jī)容量擴(kuò)大化方向轉(zhuǎn)變，而傳統(tǒng)的供電電源設(shè)置都是依照負(fù)載布局平衡性實(shí)施，最大限度防止電源集中布置；當(dāng)今時期因?yàn)閲覍λ幸淮涡阅茉垂┙o和運(yùn)送的嚴(yán)格控制以及環(huán)?？刂屏Χ鹊募哟螅又姀S建設(shè)用地的嚴(yán)格審批，由此導(dǎo)致發(fā)電廠設(shè)備規(guī)模擴(kuò)大，多座電廠集中建造成為發(fā)電基地的情況出現(xiàn)。另外，具有很高熱效率的大功率發(fā)電設(shè)備也成為電源開發(fā)的主導(dǎo)模式，由此導(dǎo)致了周邊短路電流的大幅度上升。

2.2 電網(wǎng)功能擴(kuò)充，影響因素加大

總體供電規(guī)模的快速加大，極多的變電裝置統(tǒng)一建設(shè)，都極大程度上推進(jìn)了各等級變壓控制裝置和輸電網(wǎng)絡(luò)的快速密集建設(shè)，以及電網(wǎng)主干線路密集設(shè)置、電網(wǎng)之間聯(lián)系加密、環(huán)狀網(wǎng)加速編織等情況的出現(xiàn)。稠密的各等級輸電網(wǎng)絡(luò)電氣之間距離大幅度減小，也導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)阻抗持續(xù)降低、短路電流逐漸增強(qiáng)。

3 限制新疆電網(wǎng)短路電流策略

新疆電網(wǎng)存在750kV與220kV電壓等級相差較大、所接電源220kV電網(wǎng)上數(shù)量極大、某些變壓控制裝置并入四大電網(wǎng)裝置的情形。在當(dāng)下電網(wǎng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型期，減小漏電電流情況發(fā)生所選用的手法以完善電源并入體系措施為主要方式，選擇操作模式、變壓控制裝置合理調(diào)配功能結(jié)構(gòu)、變更熔斷部件做為輔助方式?？梢源俗鳛榭刂菩陆貐^(qū)電網(wǎng)裝置漏電強(qiáng)度的手段。

（1）恰當(dāng)匹配更新電源，調(diào)節(jié)兩個等級電壓。新疆地區(qū)電網(wǎng)供電規(guī)模幅度高，尤其是新立電站項(xiàng)目要恰當(dāng)配入低等級電網(wǎng)氛圍之中，進(jìn)而降低高壓電網(wǎng)裝置中的漏電電流。

（2）將供電電源局部性并入電網(wǎng)。高壓電源依照其供電區(qū)域，采用局部式并入相異的重點(diǎn)送電網(wǎng)絡(luò)。讓骨干電網(wǎng)產(chǎn)生極強(qiáng)的配置功能，在不影響裝置穩(wěn)定性的前提下合理布置好電網(wǎng)的空間結(jié)構(gòu)，電源和外部干線依照不同電壓等級并入主電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中。

（3）整合和完善電網(wǎng)功能。集中耗電重點(diǎn)區(qū)域電網(wǎng)密度不斷加大，電網(wǎng)各裝置之間的阻抗大幅度減小，導(dǎo)致中心變壓裝置中的漏電電流急劇加大。此類區(qū)域電網(wǎng)裝置運(yùn)行狀態(tài)平穩(wěn)程度極佳，應(yīng)運(yùn)用卸掉高度密集的電網(wǎng)組成、調(diào)配好變壓控制裝置五百千伏所接負(fù)載的規(guī)模、拓展高載荷送電干線，重點(diǎn)送電干線選取高容量導(dǎo)線以減少回路線路條數(shù)的方法以達(dá)到近程、高流量的送電條件。

（4）科學(xué)選擇外部接入的端點(diǎn)?？茖W(xué)選擇外部接入的端點(diǎn)能夠在相當(dāng)幅度上抑制漏電電流。合理安排外來相關(guān)變壓控制，構(gòu)建在有大批電力需求的區(qū)域。因?yàn)槲覈鞑繀^(qū)域大規(guī)模電量的并入，導(dǎo)致此類區(qū)域與外界傳輸電流量降低，需要聯(lián)通干線密度也大幅度降低，進(jìn)而削減了電力網(wǎng)絡(luò)中的漏電電流。

（5）采用直流背靠背技術(shù)限制短路電流。將相關(guān)控制技術(shù)的漏電電流控制器件并入到網(wǎng)絡(luò)中且達(dá)到平穩(wěn)狀況時，其顯現(xiàn)出極低的阻抗，僅在產(chǎn)生漏電時的幾個毫秒時限內(nèi)顯現(xiàn)出極高的電阻值，利用此方法實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)運(yùn)作的零干擾，發(fā)揮抑制漏電電流的功能，其功能性很強(qiáng)。

4 小結(jié)

每個電網(wǎng)都有其自身的特點(diǎn)，哪一種控制短路電流的方法更有效、更合理，應(yīng)結(jié)合電網(wǎng)實(shí)際進(jìn)行研究。要緊跟新疆電網(wǎng)的發(fā)展變化，跟蹤電網(wǎng)新技術(shù)的發(fā)展，研究解決電網(wǎng)問題的新方法，以遠(yuǎn)景目標(biāo)網(wǎng)架為發(fā)展方向，在國家電網(wǎng)長、中、近期規(guī)劃指導(dǎo)下，進(jìn)行輸變電工程建設(shè)，確保電網(wǎng)可持續(xù)健康發(fā)展。