地区电网220kv主变事故自动转电及切负荷系统研究

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1、地区电网220kV主变事故自动转电及切负荷系统研究-机电论文地区电网220kV主变事故自动转电及切负荷系统研究李英刘敏李志清林继滨黄克勤（国网福建省电力有限公司厦门供电公司，福建厦门361000）摘要：针对地区电网发生220kV主变事故造成运行主变超载的问题，设计了自动转电及切负荷系统，该系统具备智能事故辨识、自动生成转电及切负荷方案、高效遥控执行等功能，实现了全自动迅速消除主变超载的目标，保障了设备及电网安全，对高负载率的220kV变电站采用主变并列运行方式起到了强力支撑作用，提高了供电可靠性及经济性。关键词：220kV

2、主变事故；自动转电；自动切负荷；复合式串并行遥控0引言地区电网通常包含220kV、110kV、35kV、10kV、380V等多个电压等级。其中，220kV环网是主干，是110kV及以下电压等级供电网络的支撑。联络220kV环网与下级电网的220kV主变则是地区电网的核心设备，在地区电网中至关重要。220kV变电站主变运行方式主要分为两种：分列运行、并列运行。主变并列运行的供电可靠性及经济性均显著高于分列运行，但在负荷较大时（例如并列运行的两台主变负载率均超过60%），主变N-1时会引起设备超载较严重。此时，为保证设备安全，

3、常规的做法是采用主变分列运行方式，但却牺牲了供电可靠性及经济性。随着电网发展对可靠性及经济性要求的不断提高，分列运行方式显得越来越不可取。为了舍弃分列运行方式，在高负载率220kV变电站采用并列运行方式，必须设法化解电网负荷高峰时段发生220kV主变事故跳闸造成运行主变严重超载的难题。针对此种事故，传统处理方式为调度员对事故伴生的大量信号及数据进行综合分析，草拟应急处置方案，并电话下令监控员或变电运维站值班员对相关断路器进行一系列遥控操作，以实现转电或切负荷，消除主变超载。但由于此种人工处理方式速度慢、耗时长，在遇到主变严

4、重超载情况时，转电或切负荷不及时很可能导致运行主变受损甚至跳闸，事故范围进一步扩大，严重危及设备和电网安全。因此很有必要对以上传统事故处理过程进行分析、提炼及优化，并转化为程序，最终开发出一套具备智能事故辨识、自动生成转电及切负荷方案、高效遥控执行功能的完整系统，以实现全自动迅速消除主变超载的目标。1智能事故辨识较大规模的地区电网每日信号量均可达到数万条。因此，在实时在线监测电网海量信号的情况下，要正确触发自动转电及切负荷系统启动，必须剔除无用信息，在海量信号及数据中准确抓捕少量有效信息，进行逻辑化、条理化、有效化分析，正

5、确判断220kV主变事故及其造成的超载情况。通过对各种220kV主变事故的信号进行深入分析，总结共性，决定采用220kV主变高压侧/中压侧开关合转分信号作为本系统的触发条件。以地区主网调控一体系统平台为基础，全天候在线监测全网信号，当发现触发条件达到时，经短延时（一般设为20s，由于变电站数据上传普遍存在一定延时，在此环节设置延时可以确保所有变电站在事故发生后的最新遥测数据均已传送至自动化主站）后对全网所有220kV主变负载数据进行扫描，如有超载情况，立即记录超载主变，并启动计算，自动生成转电及切负荷方案，以消除超载。此种

6、智能事故辨识抓住主变事故的特点，剔除主变事故发生时的大量保护信号，可以避免保护信号误报、漏报造成错误判断，确保了系统触发的准确性。2自动转电及切负荷方案通过智能事故辨识触发本系统后，即启动自动转电及切负荷方案的自动生成程序。方案由以下几个层层递进的子方案组成：（1）联络线转电。检查超载主变所在220kV变电站与相邻的同电压等级变电站是否存在110kV联络线（连接两个变电站110kV母线的线路，正常情况下处于一侧充电运行，另一侧热备用状态）。如有联络线，则将联络线转运行带超载变电站中的一段110kV母线，迅速将该段母线所接的

7、大量负荷转移至相邻220kV变电站。如主变超载仍未消失，或转电后联络线负荷/相邻变电站主变负荷超过额定值，则转至2.2，生成下一个子方案。（2）110kV变电站转电。对超载220kV主变所接的全部110kV变电站按照接线类型结合负荷大小进行排序，依次为内桥接线（含扩大内桥）、外桥接线（含扩大外桥）、线路变压器组接线。按以上顺序在110kV变电站内通过断路器合解环操作（优先进行110kV电压等级合解环，然后再进行10kV电压等级合解环）转电，逐步减小超载主变的负荷，直至其降至额定值之下。如超载现象依然存在，应再次尝试用联络线

8、进行转电。（3）切除10kV馈线负荷。以上子方案仍然无法完全消除超载时，应采取拉闸限电措施。根据主变超载量计算出需要切除负荷的大小，按照地方政府批准的地区电网事故限电序位表，将序位表中由超载主变供电的10kV馈线自动选取出来，按顺序逐一切除，当达到所需切荷量时，主变负荷降至额定值以下，即终止计算。上述子