110kV终端变电站接入系统过渡方案分析

靳小喜　陈清鹤

摘要：指出了110kV终端变电站原接入系统方案由于各种原因无法实施，提出了临时过渡方案及要求，对两种接入系统过渡方案进行了分析，分别从线路N-1分析、系统结构对比、经济角度和远景适应性等4个方面进行了探讨，确定了终端变电站系统过渡方案。

关键词：变电站；系统方式；线路故障

1引言

作为电力系统的核心，受端系统的安全稳定是整个系统安全稳定的基础与关键，因而对其有较高的安全要求。在正常运行情况下，受端系统内发生任何单一故障（包括线路及母线三相短路），除了保持系统的稳定和不得使其他任一元件超过负荷规定这两项要求外，还要求保持正常供电，不损失负荷。

终端变电站在受端系统中数量最多、分布最广，因而提高终端变电站接入系统的安全性，一方面可直接提高受端系统乃至整个电力系统的安全稳定性，同时在发生接入系统设备单一故障时，能够保持对用户的正常供电，不损失供电负荷，把好系统安全稳定的第一道防线[1]。4两种方案安全性比较

41继电保护配置和整定计算

以常见的110kV终端变电站为例，微机线路保护中一般配有相间距离保护、方向零序、接地距离保护。其中相间距离保护、方向零序保护，按常规原则整定，接地距离保护I段定值一般按躲过线路末端故障整定。

继电保护计算机整定是以常见运行方式为依据的，保护整定计算时一般只考虑一回线或一个元件故障，保护仍能正确动作。因此两种接入系统继电保护配置相近，考虑一回进线永久故障或检修时，另外一回进线保护能正确动作。

421正常运行方式下

正常运行方式下，两方案都采用220kV站2主供电的方式，导线及电缆的输送容量均可采取措施满足要求。

422当一回线路发生永久性故障或者检修

（1）方案一分析。①当线路L3电缆故障或者检修时，为防止L1线路过载，此时需断开110kV新建站线路L1侧断路器，形成220kV站1直接供110kV站1负荷；而110kV新建站高压侧备自投动作，形成 220kV站2供110kV新建站负荷，根据负荷预测结果满足L1线路不过载正常运行（L1线设计最大载流量为95MW）。110kV站1由于高压侧为线变组接线，负荷可通过10kV备自投动作，由1单台主变带全站负荷，此时经配网网络转移负荷，以免主变过载。②当线路L1电缆故障或者检修时，110kV新建站110kV备自投动作，合110kV母联开关，形成由L2电缆线路1线带2变供110kV新建站，线路负荷经校验满足要求。110kV站1可通过10kV备自投转移负荷，以便主变不过载。L3电缆线路供110kV站1能满足正常运行。③当110kV L2线路故障时，110kV新建站110kV备自投动作，合110kV母联开关，形成L1线路为一线带3变，根据前面负荷预测结合计算校验的2016年新建站变投运初期负荷可以满足L1线路不过载运行。如果此工程临时过渡期延长，110kV新建站负荷增长过快，L1线路满载或者过载时，可以考虑将110k站1负荷侧经10kV母联开关，将部分负荷转移至110kV L3线路上，以减轻L1线负荷压力。同时可将110k站1部分负荷经配网网络转移，基本上可以满足要求。

（2）方案二分析。无论线路La还是线路Lb故障，都存在110kV新建站高压侧备自投动作，引起另外一条正常线路一线带三变运行，由于整条线路电缆截面不统一，按照小截面630mm2，在新建站投运初期可以满足线路不过载运行。110k站1的低压侧备自投，必要时110k站1可以将部分负荷经配网网络转移以免主变过载。

44方案比较

从运行安全和经济性分析可知，方案二在任何线路N-1时都存在线路严重的一线带三变情况，除此外还存在以下问题。

（1）新建站，110kV站1都双T在220kV站1～220kV站2 I、II双回线路上，由于两端都是电缆双T，远景接线改接后，此条电缆线路会多增加两组接头，线路断点多，给后期电缆的维护造成影响，增加投资。

（2） 经收资，T接方式可采用Y型接头或采用3组户外终端头实现，但生产部门考虑Y型接头，故障率高，故障时影响大难以检修，运行经验不足等原因，不推荐，故不宜采用，而采用户外终端头需设置终端站，从规划用地、环保等角度考虑无合适的区域设置终端站。

从远景适应性分析可知：根据周边网架和负荷情况，可以建议保持本期接线不变的情况下，根据远景负荷情况要求从220kV站2-220kV站3T接一回进本新建变，可以减少远景改接线带来的不必要浪费。

5结语

所提临时过渡方案一可以满足临时过渡期间的负荷增长需求，且过渡接线方式最经济。如何顺应接入该系统方式的改变，进一步梳理电网结构，使电网运行更趋于稳定，供电更为可靠，仍需要在今后的工作中进一步研究与探索。

参考文献：

[1] 潘海波终端变电站2种接入系统方案的安全性比较[J]电力安全技术，2004，6（8）

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部GB 50059-201135～110kV变电站设计规范[S]北京：中国计划出版社，2011

[3] 中华人民共和国国家电网公司Q/GDW 156-2006城市电网规划设计导则[R]北京：中华人民共和国国家电网公司，2006

[4] 田鹏城市电网规划设计的关键技术问题研究[D]武汉：华中科技大学，2008

Abstract：The scheduled grid connection scheme of 110kV terminal substation can't be implemented because of various reasonsAnd then two different temporary schemes are proposedThis articleevaluates both schemes from different aspects such as “N-1”，grid structure，economy and perspective adaptability，etcFinally it confirms the proper grid connection scheme

Key words：substation；system mode；line failureendprint

摘要：指出了110kV终端变电站原接入系统方案由于各种原因无法实施，提出了临时过渡方案及要求，对两种接入系统过渡方案进行了分析，分别从线路N-1分析、系统结构对比、经济角度和远景适应性等4个方面进行了探讨，确定了终端变电站系统过渡方案。

关键词：变电站；系统方式；线路故障

1引言

作为电力系统的核心，受端系统的安全稳定是整个系统安全稳定的基础与关键，因而对其有较高的安全要求。在正常运行情况下，受端系统内发生任何单一故障（包括线路及母线三相短路），除了保持系统的稳定和不得使其他任一元件超过负荷规定这两项要求外，还要求保持正常供电，不损失负荷。

终端变电站在受端系统中数量最多、分布最广，因而提高终端变电站接入系统的安全性，一方面可直接提高受端系统乃至整个电力系统的安全稳定性，同时在发生接入系统设备单一故障时，能够保持对用户的正常供电，不损失供电负荷，把好系统安全稳定的第一道防线[1]。4两种方案安全性比较

41继电保护配置和整定计算

以常见的110kV终端变电站为例，微机线路保护中一般配有相间距离保护、方向零序、接地距离保护。其中相间距离保护、方向零序保护，按常规原则整定，接地距离保护I段定值一般按躲过线路末端故障整定。

继电保护计算机整定是以常见运行方式为依据的，保护整定计算时一般只考虑一回线或一个元件故障，保护仍能正确动作。因此两种接入系统继电保护配置相近，考虑一回进线永久故障或检修时，另外一回进线保护能正确动作。

421正常运行方式下

正常运行方式下，两方案都采用220kV站2主供电的方式，导线及电缆的输送容量均可采取措施满足要求。

422当一回线路发生永久性故障或者检修

（1）方案一分析。①当线路L3电缆故障或者检修时，为防止L1线路过载，此时需断开110kV新建站线路L1侧断路器，形成220kV站1直接供110kV站1负荷；而110kV新建站高压侧备自投动作，形成 220kV站2供110kV新建站负荷，根据负荷预测结果满足L1线路不过载正常运行（L1线设计最大载流量为95MW）。110kV站1由于高压侧为线变组接线，负荷可通过10kV备自投动作，由1单台主变带全站负荷，此时经配网网络转移负荷，以免主变过载。②当线路L1电缆故障或者检修时，110kV新建站110kV备自投动作，合110kV母联开关，形成由L2电缆线路1线带2变供110kV新建站，线路负荷经校验满足要求。110kV站1可通过10kV备自投转移负荷，以便主变不过载。L3电缆线路供110kV站1能满足正常运行。③当110kV L2线路故障时，110kV新建站110kV备自投动作，合110kV母联开关，形成L1线路为一线带3变，根据前面负荷预测结合计算校验的2016年新建站变投运初期负荷可以满足L1线路不过载运行。如果此工程临时过渡期延长，110kV新建站负荷增长过快，L1线路满载或者过载时，可以考虑将110k站1负荷侧经10kV母联开关，将部分负荷转移至110kV L3线路上，以减轻L1线负荷压力。同时可将110k站1部分负荷经配网网络转移，基本上可以满足要求。

（2）方案二分析。无论线路La还是线路Lb故障，都存在110kV新建站高压侧备自投动作，引起另外一条正常线路一线带三变运行，由于整条线路电缆截面不统一，按照小截面630mm2，在新建站投运初期可以满足线路不过载运行。110k站1的低压侧备自投，必要时110k站1可以将部分负荷经配网网络转移以免主变过载。

44方案比较

从运行安全和经济性分析可知，方案二在任何线路N-1时都存在线路严重的一线带三变情况，除此外还存在以下问题。

（1）新建站，110kV站1都双T在220kV站1～220kV站2 I、II双回线路上，由于两端都是电缆双T，远景接线改接后，此条电缆线路会多增加两组接头，线路断点多，给后期电缆的维护造成影响，增加投资。

（2） 经收资，T接方式可采用Y型接头或采用3组户外终端头实现，但生产部门考虑Y型接头，故障率高，故障时影响大难以检修，运行经验不足等原因，不推荐，故不宜采用，而采用户外终端头需设置终端站，从规划用地、环保等角度考虑无合适的区域设置终端站。

从远景适应性分析可知：根据周边网架和负荷情况，可以建议保持本期接线不变的情况下，根据远景负荷情况要求从220kV站2-220kV站3T接一回进本新建变，可以减少远景改接线带来的不必要浪费。

5结语

所提临时过渡方案一可以满足临时过渡期间的负荷增长需求，且过渡接线方式最经济。如何顺应接入该系统方式的改变，进一步梳理电网结构，使电网运行更趋于稳定，供电更为可靠，仍需要在今后的工作中进一步研究与探索。

参考文献：

[1] 潘海波终端变电站2种接入系统方案的安全性比较[J]电力安全技术，2004，6（8）

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部GB 50059-201135～110kV变电站设计规范[S]北京：中国计划出版社，2011

[3] 中华人民共和国国家电网公司Q/GDW 156-2006城市电网规划设计导则[R]北京：中华人民共和国国家电网公司，2006

[4] 田鹏城市电网规划设计的关键技术问题研究[D]武汉：华中科技大学，2008

Abstract：The scheduled grid connection scheme of 110kV terminal substation can't be implemented because of various reasonsAnd then two different temporary schemes are proposedThis articleevaluates both schemes from different aspects such as “N-1”，grid structure，economy and perspective adaptability，etcFinally it confirms the proper grid connection scheme

Key words：substation；system mode；line failureendprint

摘要：指出了110kV终端变电站原接入系统方案由于各种原因无法实施，提出了临时过渡方案及要求，对两种接入系统过渡方案进行了分析，分别从线路N-1分析、系统结构对比、经济角度和远景适应性等4个方面进行了探讨，确定了终端变电站系统过渡方案。

关键词：变电站；系统方式；线路故障

1引言

作为电力系统的核心，受端系统的安全稳定是整个系统安全稳定的基础与关键，因而对其有较高的安全要求。在正常运行情况下，受端系统内发生任何单一故障（包括线路及母线三相短路），除了保持系统的稳定和不得使其他任一元件超过负荷规定这两项要求外，还要求保持正常供电，不损失负荷。

终端变电站在受端系统中数量最多、分布最广，因而提高终端变电站接入系统的安全性，一方面可直接提高受端系统乃至整个电力系统的安全稳定性，同时在发生接入系统设备单一故障时，能够保持对用户的正常供电，不损失供电负荷，把好系统安全稳定的第一道防线[1]。4两种方案安全性比较

41继电保护配置和整定计算

以常见的110kV终端变电站为例，微机线路保护中一般配有相间距离保护、方向零序、接地距离保护。其中相间距离保护、方向零序保护，按常规原则整定，接地距离保护I段定值一般按躲过线路末端故障整定。

继电保护计算机整定是以常见运行方式为依据的，保护整定计算时一般只考虑一回线或一个元件故障，保护仍能正确动作。因此两种接入系统继电保护配置相近，考虑一回进线永久故障或检修时，另外一回进线保护能正确动作。

421正常运行方式下

正常运行方式下，两方案都采用220kV站2主供电的方式，导线及电缆的输送容量均可采取措施满足要求。

422当一回线路发生永久性故障或者检修

（1）方案一分析。①当线路L3电缆故障或者检修时，为防止L1线路过载，此时需断开110kV新建站线路L1侧断路器，形成220kV站1直接供110kV站1负荷；而110kV新建站高压侧备自投动作，形成 220kV站2供110kV新建站负荷，根据负荷预测结果满足L1线路不过载正常运行（L1线设计最大载流量为95MW）。110kV站1由于高压侧为线变组接线，负荷可通过10kV备自投动作，由1单台主变带全站负荷，此时经配网网络转移负荷，以免主变过载。②当线路L1电缆故障或者检修时，110kV新建站110kV备自投动作，合110kV母联开关，形成由L2电缆线路1线带2变供110kV新建站，线路负荷经校验满足要求。110kV站1可通过10kV备自投转移负荷，以便主变不过载。L3电缆线路供110kV站1能满足正常运行。③当110kV L2线路故障时，110kV新建站110kV备自投动作，合110kV母联开关，形成L1线路为一线带3变，根据前面负荷预测结合计算校验的2016年新建站变投运初期负荷可以满足L1线路不过载运行。如果此工程临时过渡期延长，110kV新建站负荷增长过快，L1线路满载或者过载时，可以考虑将110k站1负荷侧经10kV母联开关，将部分负荷转移至110kV L3线路上，以减轻L1线负荷压力。同时可将110k站1部分负荷经配网网络转移，基本上可以满足要求。

（2）方案二分析。无论线路La还是线路Lb故障，都存在110kV新建站高压侧备自投动作，引起另外一条正常线路一线带三变运行，由于整条线路电缆截面不统一，按照小截面630mm2，在新建站投运初期可以满足线路不过载运行。110k站1的低压侧备自投，必要时110k站1可以将部分负荷经配网网络转移以免主变过载。

44方案比较

从运行安全和经济性分析可知，方案二在任何线路N-1时都存在线路严重的一线带三变情况，除此外还存在以下问题。

（1）新建站，110kV站1都双T在220kV站1～220kV站2 I、II双回线路上，由于两端都是电缆双T，远景接线改接后，此条电缆线路会多增加两组接头，线路断点多，给后期电缆的维护造成影响，增加投资。

（2） 经收资，T接方式可采用Y型接头或采用3组户外终端头实现，但生产部门考虑Y型接头，故障率高，故障时影响大难以检修，运行经验不足等原因，不推荐，故不宜采用，而采用户外终端头需设置终端站，从规划用地、环保等角度考虑无合适的区域设置终端站。

从远景适应性分析可知：根据周边网架和负荷情况，可以建议保持本期接线不变的情况下，根据远景负荷情况要求从220kV站2-220kV站3T接一回进本新建变，可以减少远景改接线带来的不必要浪费。

5结语

所提临时过渡方案一可以满足临时过渡期间的负荷增长需求，且过渡接线方式最经济。如何顺应接入该系统方式的改变，进一步梳理电网结构，使电网运行更趋于稳定，供电更为可靠，仍需要在今后的工作中进一步研究与探索。

参考文献：

[1] 潘海波终端变电站2种接入系统方案的安全性比较[J]电力安全技术，2004，6（8）

[2] 中华人民共和国住房和城乡建设部GB 50059-201135～110kV变电站设计规范[S]北京：中国计划出版社，2011

[3] 中华人民共和国国家电网公司Q/GDW 156-2006城市电网规划设计导则[R]北京：中华人民共和国国家电网公司，2006

[4] 田鹏城市电网规划设计的关键技术问题研究[D]武汉：华中科技大学，2008

Abstract：The scheduled grid connection scheme of 110kV terminal substation can't be implemented because of various reasonsAnd then two different temporary schemes are proposedThis articleevaluates both schemes from different aspects such as “N-1”，grid structure，economy and perspective adaptability，etcFinally it confirms the proper grid connection scheme

Key words：substation；system mode；line failureendprint