电力系统调相方式的优化
2022-04-01崔青松陈夕康
潘 康, 崔青松, 陈夕康
(安徽送变电工程有限公司, 安徽 合肥 231202)
0 引言
电力系统由发电厂、输电线路、升降压变电站、配电设备和用电设备构成[1]，系统调相就是当电网合环运行时，使合环点两侧相位一致而进行相位调整的操作。在输电线路改造中，有时需要进行系统调相。最常见的情况就是一条输电线路连接两侧变电站时，为使线路两侧变电站电气设备的对应相位一致而进行的相位调整。
根据调相位置不同，系统调相可分为GIS侧调相和输电线路侧调相。GIS侧调相在变电站内实施，需要将电缆终端头从GIS设备中抽出，调整位置后重新安装，涉及GIS设备的充放气、耐压局放试验等程序。在已投入运行的变电站内进行GIS侧调相，施工环境中有带电部分，风险鉴别及进站施工手续繁杂，造成施工准备期长，调相成本高。对于新建变电站而言，由于处于建设期，进场施工手续简便，GIS侧调相成本相对较低，且GIS侧调相具有无高空作业风险的优点，安全性较高。因此，在新建变电站优先选择GIS侧调相。
另一种调相方案是在输电线路侧调相。在线路改造工程中，原线路中缺少专门设计用于换相的塔，一般选择双回路终端杆塔的进线档进行调相。若不能实施，可通过特定输电线路结构进行调相。
考虑电网运行的要求，近期在安徽阜阳地区的某个110 kV线路工程中，需要进行系统调相。对于新建变电站，优先选择GIS侧调相方案。该变电站投运一段时间后，由于系统运行方式调整，需再次调相，第二次选择在输电线路侧进行调相。下面重点介绍在特定输电线路结构中进行输电线路侧调相的实现方式。
1 系统调相前后接线方案
系统调相前接线方案如图1所示，粗实线部分显示线路路径，110 kV九里沟变110 kV邢五沟786线的相位是上C中B下A。根据电网规划，系统调相后，如图2中粗实线部分显示连通的线路路径，110 kV邢五沟786线通过110 kV邢南线#39连接220 kV唐庄变电站110 kV构架。由于新建的唐庄变电站110 kV构架采用正相序布置，且采用上下双层横担排列的形式，构架侧位于上层横担的B相只能与#B1双回路终端杆的上层横担连接，限制唐庄变电站进线档的相位只能为上B中C下A，从而出现上、中相无法在进线档进行调相，造成图2所示的系统接线方案无法实施，需考虑通过特定输电线路结构进行调相。
图1 系统调相前系统接线图
图2 系统调相后系统接线图
2 通过特定输电线路结构进行调相
通过研究发现，一些特定输电线路结构具备调相功能。如图3所示，由2个双T杆塔和临近双回路耐张段组合，形成具备调相功能的特定输电线路结构。首先，通过构建搭接线1，将邢南线#38(邢五线#37)-邢南线#39(邢五线#38)双回路线档的上、中相调相；其次，在邢西线#32南侧横担和邢五线#38北侧横担之间架线，构建搭接线2，将调相后的线路与110 kV邢五沟786线相连通。
图3 通过特定输电线路结构进行调相后系统接线图
3 输电线路侧调相施工
3.1 搭接线1施工
图4中，搭接线1的施工包括制作3根搭接线，其中2根搭接线是双回路线中左右回路上、中相的交叉搭接，起到换相作用，1根搭接线是双回路线中左右回路下相与下相的同相位搭接。为满足电气间隙[2]，每根搭接线与导线连接处水平方向之间需间隔4 m以上。施工时先在地面将3根约10 m长导线一端安装T型线夹，再将这3根导线吊装到线路搭接处，由高空工作人员比量好长度后截断导线，制作另一端的T型线夹，并将T型线夹与线路的导线连接固定。搭接线制作工艺要求导线安装平滑、曲度自然。
图4 搭接线1、2细部图
3.2 搭接线2施工
图 4中，搭接线2的施工包括制作3根搭接线，3根搭接线均为左右回路同相位搭接，每根搭接线的右侧一端安装引流管，与杆塔的导线耐张线夹引流板连接，左侧一端安装T型线夹，与悬挂的导线连接。搭接线与杆塔间隙[3]需满足设计规定的最小电气距离要求。
4 具备调相功能的特定输电线路结构
具备调相功能的特定输电线路结构主要由双回路杆塔、双T塔等连接而成，其中引流线的连接和拆除起到连通和断开电路的作用。这种具备调相功能的特定输电线路结构具有多种型式，如图5所示。在碰到类似线路结构时可以套用，以实现调相功能。线路调相除了线路结构要符合要求外，还要求图5中呈水平走向的原双回线路中，有一个回路在调相前处于废弃状态，这样在调相时才能利用搭接线将两个回路导线连接起来，构成电通路的一部分。
图5 具备调相功能的特定输电线路结构
5 总结
系统调相优先选择在新建变电站内进行GIS侧调相，其次可以选择在输电线路侧调相。输电线路侧调相一般选择在双回路终端杆塔的进线档进行，也可选择通过特定输电线路结构进行调相。在系统调相方案选择时，根据具体情况，综合考虑安全、便利、施工成本等因素选择最优方案。为保障电力系统安全运行，完成调相后，在线路送电前还需要进行核相工作。
