220kV终端变电站小电源并网影响和解列方式设计实例研究.doc

220kV终端变电站小电源并网影响和解列方式设计实例研究 　　【摘 要】本文将通过广西钦州市220kV傍浦变电站接入生物质电厂电源的实例，讨论小电源与大电网并列后对继电保护及供电可靠性的影响，并对几种解列方案进行比较分析。 【关键词】小电源；大电网；低周低压解列；联切 1 前言 目前，随着太阳能发电、风能发电、生物质发电、余热发电等各种新型能源发电项目的大力建设，这些项目所发电力大部分通过110kV电压等级接入220kV变电站向主网系统供电，因此，在现有电网的220kV变电站常常会接有上网的地方小电源，广西电网钦州网区的220kV傍浦站就属于这类型的终端变电站。它的110kV母线接入有1回浦北县凯迪生物质电厂线路，本次研究讨论该电厂线路接入主电网后对继电保护及供电可靠性的影响，并对几种解列方案进行比较分析，推荐合适的解列方案。 2 变电站运行概况 钦州网区220kV变电站是一个220kV电压等级的终端变电站，站内现有主变容量1×150MVA，其中220kV侧出线2回，主要通过傍浦～燕岭220kV双回共塔线路接入220kV燕岭站；110kV侧出线3回，分别至110kV张黄站1回、110kV小江站1回、110kV寨圩站1回，电源进线1回为浦北凯迪生物质电厂线路，根据钦州网区年度运行方式安排，正常方式下，张黄站、小江站和寨圩站由傍浦站供电，当傍浦站失电后，张黄站、小江站和寨圩站将分别通过各自站内备自投装置动作，自动投切备用电源线路，以保证该地区110kV站的供电可靠性。浦北县110kV及以上电网接线如下图： 3 生物质电厂电源接入主电网后对大电网继电保护及供电可靠性的影响。 3.1 对重合闸的影响 当主网系统故障或与主网系统相连的220kV傍燕线发生故障时，线路两侧保护动作，大电源侧（燕岭侧）保护装置检无压重合闸动作成功，小电源侧（傍浦侧）保护装置检同期重合基本不能动作，造成供电中断。当小电源侧保护由于灵敏度不足不动作时，大电源侧检无压重合闸不能动作，如果动作将非同期合闸，造成对电源侧发电机的冲击破坏。 3.2 对供电可靠性的影响 本次生物质电厂接入后相当长一段时间内220kV傍浦站仅有1台主变，当傍浦站单台主变故障跳闸或者与主变连接的220kV母线故障时浦北电网将形成孤网，生物质电厂机组因带不起全部负荷而被拖垮。同时与傍浦站连接的几个110kV变电站在傍浦站主供电源失电后，由于生物质电源的存在致使其站内备自投装置检无压投切线路无法实现，致使几个110kV站甩负荷，最终整个孤网系统瓦解，严重影响该地区的供电可靠性。 4 对于小电源解列相关规定 4.1 相关规程规定 为了解决小电源与大电网并网后所带来的问题，电力部颁发了的两个规程：《继电保护及安全自动装置技术规程》和《110-220kV电网继电保护与安全自动装置运行条列》中进行如下规定： （1）重合闸方面：实行解列重合闸，不管是三相重合闸或单相重合闸，先将小电源解列，在大电源使用重合闸。参见《110-220kV电网继电保护与安全自动装置运行条列》第25、26条，《继电保护及安全自动装置技术规程》第3.2.5条，第3.2.7条。 （2）系统安全自动装置控制方面：为了保证地区电网重要用户的用电及大型企业的保安用电，在适当地点设置解列点。参见《110-220kV电网继电保护与安全自动装置运行条列》第8、47、48条，《继电保护及安全自动装置技术规程》第.5.2条。 4.2 对解列点的规定 解列点一般应选在小电源所能带的负荷的功率平衡点上，以保证当大电网出现故障时解列点动作后小电源能带最重要的负荷及保安负荷。但由于小电源出力不稳定，解列点是变化的，且由于产权及调度管辖范围的限制，目前的解列点基本上均设在并网线上，为了保证可靠，两侧均装设低周、低压解列装置。 5 目前可采用的小电源解列方案 （1）装设低周低压解列装置。 低周解列根据规程整定48-48.5Hz，0.5-1s；低压解列：整定电压65%-75%，整定时间应与动作反应范围内故障时保护跳闸时间配合；低周、低压解列时间整定为0.2s。 （2）利用主网是打接地系统而小电源一般为小接地系统的区别，当主网方式单相或两相接地故障时有零序电压，而小电源侧无法区分是主网故障或小电网故障，利用零序电压来解列。 （3）利用主网故障小电源的短路功率方向加低电压闭锁构成解列装置。 （4）利用大电网负荷侧的保护。 6 生物质电厂电源解列方案设计对比分析 考虑到在生物质电厂接入后相当长一段时间内220kV傍浦站仅有1台主变，当傍浦站单台主变故障跳闸或者与主变连接的220kV母线故障时浦北电网将形成孤网，为确保浦北电