金竹声杨京才(嘉兴电力局浙江嘉兴314000)
对省际联络线永久性开断后给嘉兴电网带来的问题进行了分析,并提出了相应对策和应急措施。关键词:联络线;开断;问题;对策 1999年,嘉兴电网中的瓦石2217线、青嘉2218线同时与上海电网实行永久性开断,由此给嘉兴电网带来了较大的影响。嘉兴电网与外系统的联系仅为钱双2417线、崇禾2407线及花鸣2436线。嘉兴电网对嘉兴发电厂、秦山核电站的依赖程度进一步加大,也增加了对小火电的管理难度。并对系统稳定和嘉兴电网的运行、电压水平及供电可靠性带来严重影响。本文试从以上3个方面进行分析并提出对策。嘉兴电网简介
嘉兴地区位于浙江省北部,与上海市、江苏省相邻。嘉兴电网有220kV变电所7座,嘉兴电厂分别通过220kV嘉瓦2431、嘉山2432、嘉跃2433、嘉新2434线与嘉兴电网的瓦山变、跃新变相连;秦山核电站通过秦跃2428、秦双2424线与跃新变、双山变相连。多年来,省际联络线瓦山变瓦石2217线、嘉善变青嘉2218线与上海电网连接。1999年开始,省际联络线与上海电网作永久性开断。
省际联络线开断后的问题分析对系统稳定的影响
自瓦石2217线、青嘉2218线同时与上海电网开断以后,嘉兴电网的稳定水平大大下降。经BPA程序计算,正常运行方式下,嘉兴地区的220kV变电所(除嘉善变外)的110kV母差保护停役时,若110kV母线三相故障,可能会引起秦山核电站、嘉兴发电厂发电机失稳(见表1)。
(1)嘉兴地区的220kV变电所(除嘉善变外)110kV母线三相短路时,必须在0.5s内切除故障(包括开关动作时间),才能保证系统稳定,而220kV主变的后备保护时间在3~5s左右。
(2)各220kV变电所110kV出线三相短路故障,保护正确动作,系统均能保持稳定。
(3)各220kV变电所35kV母差停用,35kV母线三相短路,主变后备保护动作,可保证系统稳定。
2.2对运行电压影响
如上所述,瓦石2217线、青嘉2218线同时与上海电网解开,使嘉兴电网对嘉兴发电厂、秦山核电站的依赖程度进一步加剧。
表2为用BPA程序对嘉兴电网2000年潮流进行计算的结果(以浙江电网为正常方式,嘉兴电网夏季最大负荷880MW为计算条件)。以上计算表明:(1)2000年夏季高峰正常运行时(指嘉兴发电厂、秦山核电站3台机满出力运行)可使嘉兴电网的电压保持较好水平;一旦发生1台机跳闸,即出现低电压现象,但经一定的调压手段可基本解决;若仅有1台机发电(如1台检修,1台机跳闸或2台机同时跳闸),嘉兴电网的有功、无功将同时出现较大的缺额,系统将出现严重的低电压,不得不将嘉兴电网内的小火电拉出来顶出力,同时还要限电。(2)2000年低谷负荷时,嘉兴电网仍有部分地区出现高电压现象。尤为南湖变、禾城变更为突出。由于这2座变电所的主变分接头是针对当年系统低电压而选择的,因此当220kV系统电压稍高时,南湖变、禾城变供电区域的110kV、35kV电压均将出现高电压。
嘉兴电网内所有220kV主变(除跃新变在第Ⅱ档,嘉善变为有载调压目前在15档)的220kV分接头已在第1档,已无法调整。因此110kV网络低谷时段的高电压现象将在较长一段时间内存在。
地区电网的电压受上述诸因素的影响,全年的电压波动较大。2.3对供电可靠性的影响
当嘉兴电网220kV3条联络线中钱双2417线、崇禾2407线线路出现检修时,电网运行的风险将进一步加大。嘉兴发电厂、秦山核电站运行的稳定性直接影响嘉兴电网的运行。
由于崇禾2407线、钱双线路2417线自500kV瓶窑变经杭州的崇贤变、钱塘变与嘉兴电网相连,花鸣2436线则来自湖州的花城变。预计嘉兴电网2000年系统最大负荷为880MW。在嘉兴发电厂、秦山核电站3台机900MW满发时,潮流基本平衡,电压也较理想;嘉兴发电厂2台机600MW发电时,需从外部输入潮流,电压也较低;1台机300MW发电时,嘉兴电网成为系统末端,有功大量受进,电压严重下降,此时由于湖州地区的电源无经花鸣2436线送嘉兴负荷的可能,而钱双2417线、崇禾2407线的受电与杭州钱塘变、崇贤变的负荷情况息息相关,如遇设备超载,只有限电。
崇禾2407线线路于1960年投运,运行时间长,属老旧设备,1999年中部分线路虽经改造,但该线路长达86km,事故几率仍较高,若钱双2417线线路出现检修,崇禾2407线线路故障跳闸,将造成嘉兴电网较大面积的拉闸限电。
1999年9月已经有因220kV系统稳定问题而地区用电负荷被严格控制在50万kW以内的情况出现,并且按省中调要求双山变、南湖变主变分裂运行,以便在瓶窑母线故障情况下的紧急拉电,给嘉兴电网的供电可靠性带来严峻的考验。同时所有小火电厂也必须保护足够的备用容量以防拉电情况的发生。
3主要对策
综上所述,瓦石2217线、青嘉2218线同时与上海电网永久性开断后,嘉兴电网面临的形势十分严峻。并且在500kV王店变投产前的以后若干年内,随负荷的增加而使矛盾进一步加剧。此问题的根本解决,必须依靠500kV王店变的投运及嘉兴电网配合500kV王店变进行的220kV网络的调整改造来实现。
近期必须采取如下应急措施:
(1)为防止系统稳定破坏,嘉兴电网的220kV变电所的110kV母差保护不得轻易停用。如110kV母差保护需检修,应满足下列条件:(1)该母线上不安排正常操作;(2)天气应晴好;(3)在110kV母差保护停用时,采用主变分裂运行,主变后备保护改时间,或采用增加一套限时电流速断保护;对微机保护可采用增加1个区域等方法,使110kV母线故障时,能在0.5s内切除故障,以确保系统安全。当然,保护时间做了上述修改后,在出线故障时,可能由于保护时间配合问题,出现越级跳闸的情况。但从系统安全的角度上看,明显利大于弊。 (2)由于系统的电压在各种不同条件下波动较大,必须进一步加强电压管理,加强对电容器、主变分接头的管理。在系统出现电压过高、过低时,都能采取有效措施,努力使嘉兴电网的供电电压在合格范围。在夏季高峰负荷来临前,针对嘉兴发电厂、秦山核电站的机组出力计划,对嘉兴电网的部分具备停电条件的220kV变压器,其主变分接头应进行适当的调整。对电容器应增加无功自动投切装置,对电容器组的容量作适当调整(分组)以提高电压调节能力。如双山变的2×10800kvar的电容器,可调整为2×4200+2×6600kvar。在南湖变、禾城变各加装低压电抗器2×10000kvar。 (3)强化对小电厂的管理。嘉兴电网目前还存在系统供电有可能不能满足社会用电需求的情况,因此必须加强小电厂的有功出力、无功出力的管理。严格执行调度指令,在系统缺少有功时,小电厂的出力必须适时调出来;在系统缺乏无功时,小电厂必须顾全大局将无功出力发足。