铁前变电站合环电流的分析报告书.doc

关于铁前变电站合环电流的分析单 位: 能源处报 告 人：吴 迪审 核 人： 张双双2012年6月23日报告目录一、选题理由3二、预期目标3三、推进计划4四、现状分析4五、改善对策6六、对策实施6七、效益分析 12八、标准化执行 12 关于铁前变电站合环电流的分析吉林钢铁公司能源处 吴迪摘要：正常情况下，铁前变电站66KV系统运行方式为东、西母线分列运行。在进行倒闸操作时，通过合解环操作可以避免线路停电，提高供电可靠性。但是电力调度在66KV并列前必须通过吉林市地调的许可，可地调往往不了解冶金企业频繁并、解列的原因，很难予以授权。为了使电力系统倒闸操作更方便，减少事故情况下事故处理的时间，准确的计算出合环电流对调度判断合环操作的可行性是非常有意义的。一、 选题理由1、双向供电网络在电力网络结构中的普遍化，促使配电网的合解环操作成为电力系统运行操作中必不可少的环节。2、在配电网进行倒负荷或线路检修时，通常要涉及到合环操作，但是电力调度在66KV并列前必须通过吉林市地调的许可，可地调往往不了解冶金企业频繁并、解列的原因，很难予以授权，无法实现66KV系统合解环操作。二、预期目标1、在正常申请作业时，与地调联系至少在30分钟以上，在此期间，电力系统瞬息万变，难以预料后果的严重性，做好合环点电流分析，直接操作电力调度管辖的设备，这样省去与地调联系的时间，及时操作，从而保证了电力系统安全、稳定运行。2. 铁前变电为无人值守变电所，电力巡检管理能源中心多处无人值守站所，日常工作较多，当有操作时，还有诸多因素制约，为了减少巡检，检修人员的等待时间，提高时间的利用率，把不必要的时间省掉，采取合环点电流分析是非常有必要的。三、推进计划表1 工作计划表月.旬项目3月份4月份5月份6月份上中下上中下上中下上中下P内部调研拟定方案D试运行C正式运行A总结结果 备注：“ ”表示计划， “ ”表示实际四、现状分析目前我公司有66KV变电所两座，另外还有多处35KV10KV变电站，公司实行无人值守制度，自我公司电力系统投运以来，在电力系统操作时存在着诸多制约因素。1.鱼骨图分析法：影响合环操作的因素设备故障220KV变电站分列运行工作任务多合环电流母线负荷平均交接班期间巡检到位变比并列条件无人值守220KV并列运行人员少母线负荷不平均倒闸操作容量巡检车故障障通讯中断电压差负荷偏差阻抗控制电源定员少母联开关向地调申请图1 影响合环操作的因素2、收集数据： 表2 3月份合环操作等待原因统计表 时间：分钟序 号项 目影响时间 （分钟）所占比例 （%）累计百分比 （%）1申请时间2749.149.12巡检到位1527.276.33倒闸操作814.590.14设备故障59.11005合 计55100100.图2 各类因数影响合环操作等待分析柏拉图五、改善对策表3 改善对策项目改 善 项 目完 成 标 准措 施合环等待时间申请许可4分钟计算分析合环前合环点电流，来判定此次操作的可行性，从而减少合环等待时间.并通过合环后计算合环点电流来验证。巡检到位10分钟倒闸操作5分钟设备故障3分钟六、对策实施：铁前变并列前、后合环点电流的计算与分析：3合环前，确定金珠变220KV变电站为合环运行方式， 简化铁前变运行方式为图1，1#，3#主变运行，设变压器高压侧母线电压分别为UH1、UH2；低压侧母线电压为UL1、UL2；变压器阻抗分别为ZT1、ZT2；变压器高压侧流进的功率为SH1,SH2;低压侧流出功率ST1,ST2 (分别对应低压侧母线上所接的两个负荷ST1=S1+L1,ST2=S2+L2;S1，S2为合环线路负荷；L1、L2为合环变压器其他负荷)。略去所用变、电容器和实际损耗影响，变压器低压侧流出的功率等于合环线路的负荷与其它线路负荷之和，ST1=S1+L1,ST2=S2+L2。合环前对于1#、3#变压器有如下数学关系： 公式1合环后，设变压器高压侧母线电压UH1,UH2；低压侧母线电压为Up；变压器高压侧流进的功率为SH1,SH2; 低压侧流出功率ST1,ST2。 公式2由公式1可得两主变高压侧母线电压差U： 公式3由公式2可得如下关系式: 公式4又因为S总=SL1+SL2=S1+LD1+S2+LD2（S总为两台主变总负荷） 公式5联立公式1和公式2可得合环后两变压器低压侧功率为： 公式6若UL1UL2，合环后流过母联开关的电流 ICB由1#主变流向3#主变，如图1中实线箭头所示，经过推导与计算，得出合环功率SCB和合环电流ICB的表达式如下： 公式7 公式8若UL1UL2，合环后流过母联开关的电流 ICB由3#主变流向1#主变，经过推导与计算，得出合环功率SCB和合环电流ICB的表达式如下： 公式9 公式10两种情况下若U增大，则SCB、ICB都随之增大。由上述公式可以看出，合环功率和合环电流与下列因素有关：a:高压侧电压差U及合环后合环点电压UP；b:合环线路负荷S1、S2；c：变压器所带其他负荷L1、L2；d：变压器阻抗ZT1、ZT2；由于铁前变压器采用相同型号变压器，变压器抽头位置相同即档位相同，所以两台变压器的阻抗近似相同；金珠变220变电站合环运行，因此铁前变66KV侧电压认为相等；所以合环电流公式简化为：Z1=Z2U=UH1-UH2=0ICB=SCBUP=S2+L2ZT2-(S1+L1）ZT1(ZT1+ZT2)UP+UZT1+ZT2 公式11ICB=SCBUP=S2+L2-S1-L12UP 公式12采用公式12计算并列点10KV的合环前电流与并列后转移负荷电流对比，以下数据为以往并列时各项数据：表4 10KV并列前各点负荷1#主变P(MW)3#主变P(MW)1#主变二次主P(MW)3#主变二次主P(MW)1#主变三次主P(MW)3#主变三次主P(MW)3月5日41.1527.4312.7910.9526.7915.583月23日51.4032.9013.3213.5335.6718.32合环前计算合环点电流1、ICB=SCBUP=S2+L2-S1-L12UP=（15.58+10.95-26.79-12.79）*1000/2*10.5*1.732=-377（A）2、ICB=SCBUP=S2+L2-S1-L12UP= （18.32+13.53-35.67-13.32）*1000/2*10.5*1.732=-509（A）表5 10KV并列前各点负荷1#主变P(MW)3#主变P(MW)1#主变二次主P(MW)3#主变二次主P(MW)1#主变三次主P(MW)3#主变三次主P(MW)4月20日32.3631.19-7.41037.7520.044月22日21.0642.65-2.91022.6330.85合环前计算合环点电流1、ICB=SCBUP=S2+L2-S1-L12UP=（20.04+10-37.75）*1000/2*10.5*1.732=-205（A）2、ICB=SCBUP=S2+L2-S1-L12UP=（30.85+10-22.63）*1000/2*10.5*1.732=500（A）表6 10KV并列后各点负荷1#主变P(MW)3#主变P(MW)1#主变二次主P(MW)3#主变二次主P(MW)1#主变三次主P(MW)3#主变三次主P(MW)3月5日34.8333.9212.7910.9520.7522.483月23日42.1941.8513.3213.5327.526.69合环后计算合环点电流（利用3#主变实际转移负荷计算）1、ICB=P/U=（33.92-27.43）*1000/10*1.732 =375（A）2、ICB=P/U=（41.85-32.9）*1000/10.3*1.732 =516（A）表7 10KV并列后各点负荷1#主变P(MW)3#主变P(MW)1#主变二次主P(MW)3#主变二次主P(MW)1#主变三次主P(MW)3#主变三次主P(MW)4月20日28.4535.20-7.41034.1523.84月22日29.3134.40-2.91030.523.09合环后计算合环点电流（利用实际转移负荷计算）1、ICB=P/U=（35.2-31.19）*1000/10.7*1.732 =216（A）2、ICB=P/U=（29.31-21.06）*1000/10.5*1.732 =463（A）表8 并列点合环前、后电流对比合环前计算电流A合环后计算电流A误差百分比%3月5日3773750.5%3月23日5095161.3%4月20日2052165%4月22日5004637.9%经过上述数据显示出，通过此方法计算合环前电流方便快捷，可以很快的判断出选择的合环点开关是否满足要求，为系统并列节省大量等待时间。 七、效益分析1、实施效果确认：分钟改善前 改善中 改善后6091.6%48合环操作等待时间目标值40%56.2%60%36367%33.3%2412月份6月5月4月3月2月图4：合环操作等待时间完成情况推移图 经上述方案，在事故处理及日常倒闸操作，目标合环等待时间由改善前55分钟降到22分钟，经过几个月的改善，实际可节省等待时间35分钟，占未改善前总时间的63.6%，很明显的可以看出，节省大量的不必要等待时间，这样可以更快更及时的处理事故及倒闸操作。2、无形效益：1）缩短联系时间，减少事故状态下运行时间。 2）延长设备使用寿命，使系统更加经济稳定运行。3）合环点电流的分析，避免在不具备并列条件下进行合环操作，扩大事故。八、标准化执行1、在需要合环操作时，确认合环条件，合环前计算合环点合环电流，来判断此次合环操作合环开关能否承受这么大的电流流过2、联系厂内领导，确认上侧系统状态，提出合环申请3、联系巡检及时到现场4、人员及并列条件具备后进行操作，但要注意不能长时间