电网的合解环操作注意事项

陈博妍

摘要：电网合解环操作是调度岗位的日常操作业务之一。无论是哪个电压等级，哪种类型的解、并列操作，都会给电网的安全稳定运行带来一定的影响。本文就电网合、解环的过程及操作要求进行了简要分析，阐述了操作的条件、要点及注意事项，分析了220kV变电站合、解环操作的典型案例。

关键词：电网;合环;解环;解列;并列

1.电网合解环简介

1.1名词定义

电网合环指将线路、变压器或断路器串构成的环状网络转为闭合运行的操作。电网解环指将线路、变压器或断路器串构成的环状网络转为开断运行的操作。

1.2和解环的重要意义

环网结构指同一电压等级运行的线路直接连接而构成的环状网络，现今的电力网络一般都是闭环结构，开环运行。电磁环网是指不同电压等级运行的线路，通过变压器电磁回路的连接而构成的环路。

虽然电磁环网的弊端较多，包括易造成系统热稳定、动稳定破坏，也不利于经济运行，更需要装设高压线路因故障停运后连锁切机、切负荷等安全自动装置。但是电磁环的必要性仍不容质疑：一般情况下，往往在高一级电压线路投入运行初期，由于高一级电压网络尚未形成或网络尚不坚强，需要保证输电能力或保重要负荷而又不得不电磁环网运行。

但值得注意的是，在电力系统中，若对相位或相序不同的电源进行并列或合环，将产生很大的冲击电流，造成发电机或电气设备的损坏。因此操作前，不但要核对一次相序和相位正确，还要求核对二次相序和相位正确，防止发生非同期并列。

1.3和解环的操作条件

1.3.1合环操作的条件

（1）相序相位一致。合环前应核对合环点两侧相序相位一致，特别是首次合环或检修后可能引起相位变化的。

（2）电压差不超过规定值， 220KV及以下不超过额定电压的20%、500KV不超过额定电压的15%;

（3）相角差符合规定值，220KV及以下不超过25%、500KV不超过20%;

（4）如属于电磁环网，则环网内的变压器接线组别之差需为零;特殊情况下，经计算校验继电保护不会误动作及有关环路设备不过载，允许变压器接线差30°进行合环操作;

（5）合、解环后电流、电压不超过规定值，环网内各元件不致过载;

（6）继电保护与安全自动装置应调整至适应环网运行方式;

1.3.2合环操作的注意事项

调度员应在合环操作前，应运用调度自动化系统中的潮流模拟系统（PAS软件）对操作任务的正确性进行审核和验证，即进行模拟操作，以便提前发现可能发生的异常变化，及时进行调整并做好相应的预案及对策。

（1）合环操作时必须确保合环设备两侧的相位、相位一致;

（2）必须确保合环时、解环后的潮流不超过稳定极限、设备不过负荷、电压在正常范围内，不引起继电保护和安全自动装置误动;

（3）环状系统合环点设有同期装置时，应启动同期装置进行合环;

（4）合环时电压差应满足规定值：500kV一般不应超过额定电压10%，220kV不应超过额定电压20%;

（5）500kV系统合环一般应检同期合环，有困难时应启用合环开关的同期装置检查相角差，合环时相角差500kV一般不应超过20°，220kV一般不应超过25°;

（6）导致的主变中性点改变、相关保护变更时，应按相关规定对电网的运行方式、继保定值进行修改。

1.3.3解環操作的注意事项

（1）解环前，应检查调整解环点的潮流，使解环后各元件的潮流变化不超过系统稳定，继电保护、设备容量的限额，各结点电压的变化不超出规定范围。

（2）系统及环路内各元件的继电保护、安全自动装置、主变中性点接地方式与解环运行方式相适应。

（3）用母联开关解环时，须注意解环后保护电压应取自本母线PT。

（4）导致的主变中性点改变、相关保护变更时，应按相关规定对电网的运行方式、继保定值进行修改。

2.220kV变电站合、解环操作的典型案例

由于夏季用电高峰负荷较重，调度部门时常需要对电网运行方式做出调整，以下为220kV A站某次10kV环网合解环过程，因10kV 516线负荷加重设备面临过载风险，故需要进行合环转供电。

合环前电网运行方式：A站#1主变挂220kVⅠ段母线运行，220kVⅠ母由220kV AC线供电;#2主变挂220kVⅡ段母线运行，220kVⅡ母由220kV AB线供电;220kVⅠ、Ⅱ段母线分列运行;10kVⅠ段母线由#1主变供电，10kVⅡA、ⅡB段母线由#2主变供电，10kVⅠ、Ⅱ段母线分列运行。其中，重载的线路10kV516线位于10kVⅠ段母线，与接于10kVⅡ母的528线成环网，开环点在10kV528线528开关，要求部分负荷转由10kV528线供电，电网接线情况如图所示：

合、解环操作：操作前调度员检查10kVⅠ段母线电压10.3 kV，ⅡA段母线电压10.4kV，符合规定偏差值范围;查看10kV516线电流值358.2A，10kV528线电流值0A;与配电运行人员核实10kV516线与528线相序一致，相位相同;与继保人员确认继保方式和自动装置无需改变。值得注意的是，虽然看似是同一个220kV变电站的线路合环操作，但10kVⅠ段、ⅡA段母线分别由#1、#2主变供电，而#1、#2主变实际上分别由220kVC站和220kVB站供电，属于不同220kV电源，需经调度自动化端的潮流模拟系统（以下简称PAS）进行计算。

经PAS计算后发现，当合上10kV528线528开关后，潮流变化明显，尤其是220kVAB线有功值和电流值急剧上升，合环时有功值达到198.6MW，电流值为524.9A，已超过AB线规定限流值，会造成线路和设备过载。经研究分析后发现，可能导致潮流急剧变化原因：

（1）A站经500kVD站主变形成高低压电磁环网，又恰逢A站主变带重负荷，合环会导致潮流急剧变化;

（2）2、220kVAB线为纯电缆线路，等值阻抗较低会承受比较大的功率，合环造成大量潮流流向#2主变高压侧，引发设备过载;3、合环时间点已处于516线负荷上升期，用户负荷控制不足，导致合环时潮流变化加剧。

分析出原因后，当值调度员决定采取以下解决措施：

（1）延后操作时间，等电网处于负荷低谷时再进行合环;

（2）操作前临时改变运行方式，合上A站10kVⅠ、Ⅱ段母线联络500开关，消除电磁环网的影响;

（3）尽量缩短合环时间，对站内开关使用操作时间较短的远动遥控操作。

实施临时措施后，再经过PAS计算，发现已经能满足合环操作条件。调度员在当日的负荷低谷时执行操作，合上10kV528线528开关，合环时AB线、AC线及相关线路的潮流稳定，电流、电压值在正常范围内，设备无过载现象;之后操作断开联络603开关解环，解环后AB线、AC线及相关线路的潮流稳定，电流、电压值没有超过限值;516线电流稳定在189A左右，解除过载风险。最后，调度员下令断开母联500开关，恢复系统正常运行方式，至此，合、解环操作结束。

结束语：

总而言之，电网和解环操作直接关乎着电力系统的是否能正常运行及检修，调度员应该不断加大这方面的研究力度，从而更好地保证整个电力系统的安全稳定运行。

参考文献：

[1]《中国南方电网电力调度管理规程》.北京：中国电力出版社，2017

[2] 李坚. 电网运行及调度技术问答（第二版）.北京：中国电力出版社，2013