220KV变电站10kV侧带负荷方案研究:变电站带负荷试验

时间：2019-05-29 03:26:52　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘要：随着当前社会发展中，各种先进技术先进的控制措施不断的应用和探索。在电力工程的应用和供电系统的采用当中，变电站成为一项不可缺少的过程和理论基础。本文通过对220kv变电站进行分析与控制，就其运行过程中负荷问题进行分析与总结，并提出其10KV负荷方案的处理与研究，采用PSCAD/EMTDC软件对系统进行建模仿真，通过其进行相应的处理技术和处理模式。通过各种研究表明在采取相应措施之后220KV变电站10KV侧带负荷的方案是可行的。且是一项结合实际的保护措施，能够对变电转系统进行良好的保护。
　　关键词：PSCAD/EMTDC；带负荷仿真计算
　　1.引言
　　随着当前人们对电量的使用不断增大，使得当前电力输送系统中的各种需求和考虑因素不断的增加，在电力变换的过程中，某电力负荷增长速度的逐步加快市区220KV变电站的容载随着电力需求的不断增加而逐步变化，为变电站工作带来了压力和难题，成为当前电力系统中的主要难题和难点。随着近年来各种用电器具的不断使用，使得当前电力系统在供电方面日益紧张，成为当前社会发展的主要至于因素和难题，为了能够保证当前电力系统的正常运行，安全供电成为当前供电系统的主要要求。PSCAD/EMTDC程序在变电站的应用不但保证了其符合方案带来的各种影响因素，更是减少市区220KV变电站布点节省宝贵的土地资源满足日益增长的负荷需要。侧系统有其自身特点当220KV变电站10KV侧带负荷运行时如果运行过程中侧发生短路故障存在系统短路容量大侧开关遮断容量不能满足要求的问题所以必须在侧加装限流电抗器。但对于所加限流电抗器的取值范围需要根据实际情况研究确定侧串联限流电抗器与母线上无功补偿电容器有可能形成串联谐振问题母线上接配电变压器中性点接地的选择问题上述一系列问题一直限制着10KV侧带负荷运行模式的发展。文献已经对上述问题中的中性点接地、过点压等问题进行过研究但是目前还缺少系统全面的对220KV变电站10KV侧带负荷运行所产生的问题的全面研究。
　　2. 研究主要内容
　　随着当前社会发展中的各个生产和生活用电的不断增加，在电力输送系统中的要求也在不断的增加和提高，220KV变电站10KV侧带负荷运行由于其在运行阶段容易受到各个因素的影响产生各种不利于供电需求的故障，成为当前研究的重点，其主要包括以下几点：
　　2.1 在变电系统的运行过程中，系统带负荷运行时侧与一次系统之间的相互影响。①220KV变电站10KV侧带负荷运行时随着侧负荷性质和负荷率的不同系统运行工况会有所变化。本文研究随侧负荷性质和负荷率变化时、和侧电压、电流的变化规律分析它对系统的影响。②当一次系统运行方式变化时大小方式对系统正常运行和故障状况下的影响。侧串联限流电抗器对系统运行情况的影响。随着电力系统容量的不断增大电网间的电气联系日趋紧密电网的短路的电流水平也迅速提高。220KV变电站10KV侧带负荷运行时变压器侧母线故障时流过变压器侧的短路电流可能较大当变压器漏抗较小时这种情况更为严重另外额定电流相同的条件下短路开断电流越大断路器的价格越高。在变压器侧采用串联限流电抗器是限制电网的短路电流水平的有效措施。本文将研究系统侧不同串联限流电抗器对系统影响包括正220KV变电站10KV侧带负荷方案研究，常运行和各种故障情况从而为合理选择和优化串联限流电抗器提供依据。侧串联限流电抗器与并联电容器的配合系统感抗与母线并联电容器之间有可能会产生串联谐振若产生串联谐振将严重影响配电网电能质量。因此本文将对系统感抗与并联电容器之间的配合进行深入的研究。配电变压器中性点接地方式的选择。目前配电变压器中性点接地方式主要有两种变压器经消弧线圈接地和经电阻接地这两种接地方式各有其特点。本文将研究该系统各种运行工况下两种接地方式的比较并研究系统两种接地方式单相接地故障情况下过电压水平。最终确定一种可行的接地方案。
　　3. 研究工具
　　PSCAD/EMTDC程序是由加拿大曼尼托巴直流研究中心开发的电磁暂态仿真PSCAD/EMTDC程序以三相时域模型为基础。相比国内流行的BPA、PSASP某市等机电暂态PSCAD/EMTDC程序，PSCAD/EMTDC某市的计算步长可调至微秒级采用差值算法可以对系统的过电压、谐振等进行精确计算。本文以某市PSCAD/EMTDCPSCAD/EMTDC程序作为研究工具。
　　4.系统建模
　　系统等值模型根据某市供电系统特点并以大桥变为研究对象并考虑到一次系统的实际情况以及220KV变电站实际运行方式包括正常运行接线方式和倒闸时的接线方式。确定了系统等值模型如图所示。。主变抗圈系统等值模型电缆线路架空线线路线路≈配电变压器电变压器等值负系统等值模型参数系统侧等值电源设定侧系统为电源侧参考某局提供的大桥220KV变电站的参数侧向系统看入正序短路阻抗为标幺值。线路及变压器参数按某地区配电网站的一般配置一段母线上一般有余条出线大部分是电缆。本次研究时设一段母线含有条电缆条架空输电线路这种配电网的供电半径约为研究中模拟了220KV的电缆和110KV的架空线路。
　　5.110KV侧带负荷运行时对系统的影响
　　220KV变电站10KV侧带负荷运行时随着10KV侧负荷性质和负荷率不同系统运行工况会有所变化。研究时一次系统按大方式PSCAD/EMTDC程序顺序逐渐增加系统侧负荷考察220KV、110KV和10KV侧电压、电流的变化规律.。220KV变电站110kv侧带负荷方案研究压、电流影响较大。当10KV系统负荷较重时应考虑增加无功补偿容量。
　　6.串联电抗器的相关问题
　　串联电抗器的选择如前所述10KV需要对短路电流加以限制。以下分别讨论出线断路器和母线联络断路器的情况①出线断路器主变的侧容量是10KV按每回线平均负荷计即为负荷电流为可以选额定电流为或更大断路器。②母线联络断路器当母线需要并联运行时设变压器有的容量流经母线联络断路器则母线联络断路器的额定电流为。可选额定电流为的断路器。按照某大桥变参数额定电流为的断路器额定遮断电流为。大方式下三台主变并列运行若要将三相短路电流限制到以下应选串联电抗器此时母线联络断路器的额定遮断容量也可以为按大桥变额定电流为的断路器额定遮断电流为已能满足要求。串联谐振分析忽略部分电路的电阻变压器漏抗、串联限流电抗器与并联电容器及用户负荷阻抗形成如图所示的回路。通过对所模型进行分析知当侧仅接入并联电容器时其等值容抗值远大于由系统等值阻抗、变压器漏抗和串联限流电抗器共同组成的阻抗值。因此串联限流电抗器电感值增大和并联电容器容量增大都会使母线和并联电容器上的电压上升。
　　7.结论
　　在当前，变电站的故障问题成为供电系统的主要影响因素，成为城市配电网中的影响制约因素，在城市供电网发展中，当前的供电模式已处于瓶颈状态，如何去突破这一举世的影响成为当前研究的主要话题，其一定程度上降低了土地的占有额，因此220KV变电站110kv侧带负荷在系统上是可行的。是实现城市供电系统安全可靠运行的关键，更是实现其良好发展的前提保证。

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