新疆电网主变过载的应对措施_孙立成

　２２０ｋＶ吉木萨尔变、皇宫变、龟兹变、达风升压站在Ｎ－１方式下运行主变严重过载达２００％～２３０％；２２０ｋＶ头屯河变、钢东变、米泉变、宁远变、瑶池变、托克逊变在Ｎ－１方式下运行主变过载１５０％１９０％。

为保证电网安全稳定运行，设备安全和重要用户供电，在新设备未投产的电网过渡期，经过对新疆电网过负荷主变所在网架结构深入分析研究的基础上，采取以下四种技术措施来缓解主变过负荷：

调整运行方式，转移负荷，见图。

由上图可见：通过调整与两个２２０ｋＶ变电站联络的１１０ｋＶ变电站的运行方式，将其由满载２２０ｋＶ变电站供电调整为由另一个不过载２２０ｋＶ变电站的供电运行方式，将负荷转移，从而避免主变过载，损害设备。具体如下：

２２０ｋＶ老满城变在过负荷达到一定程度时，将１１０ｋＶ仓房沟变、１１０ｋＶ公园变的负荷转移至红雁池电厂接带。

２２０ｋＶ头屯河变在过负荷达到一定程度时，将１１０ｋＶ铁西变、１１０ｋＶ西郊变的负荷转移至２２０ｋＶ昌吉变接带。

２２０ｋＶ米泉变在过负荷达到一定程度时，将１１０ｋＶ城西变、１１０ｋＶ腾飞变、铝厂变负荷转移至２２０ｋＶ三宫变接带。 ２２０ｋＶ莎车变在过负荷达到一定程度时，将１１０ｋＶ牌楼变、刀郎变负荷转移至２２０ｋＶ金鹿变接带。

上述措施简单易行，不需要增加新的装置，能够充分利用电网现有的设备，经济性好且供电可靠性高。但需具备转移的条件（网架具备接线转供相对灵活的条件），备自投装置需进行相应的调整配合。１１０ｋＶ变电站的供电可靠性有所降低，如仓房沟变、公园变、铁西变、西郊变备自投方式均有母联备自投转为线路备自投，如果备自投和重

　（）Ｎ－１运行方式的过载问题

2～ 备注：２２０ｋＶ奇台变投运后，吉木萨尔变主变过载问题得到有效缓解。２２０ｋＶ博乐变投运后，皇宫变主变过载问题将得到有效缓解。２２０ｋＶ龙岗变建成投运后，米泉变主变过载问题将得到有效缓解。钢东变主变在＃４主变投运后主变过载问题将得到有效缓解。

２２２０ｋＶ主变过负荷消除实施方案

方案一：１图１主变过载解决方案一示意图

新疆电网主变过载的应对措施

孙立成新疆电力调度中心（乌鲁木齐市８３０００２）刘德福新疆电力科学研究院（乌鲁木齐市８３００１１）樊国伟新疆电力调度中心（乌鲁木齐市８３０００２）杨永利

新疆电力调度中心（乌鲁木齐市８３０００２）

摘要：２００９年迎峰度夏期间，新疆电网负荷快速增长，电网部分２２０ｋＶ变电站主变下网负荷较大，超过单台主变的１５０％以上，不满足电网安全稳定运行要求为保证电网安全稳定运行和设备的安全，对主变过负荷问题及解决措施进行了深入研究分析，提出了解决措施方案及应注意的问题，希望通过本文的探讨，能够对其他的此类系统有所借鉴。

关键词：主变；Ｎ－１丟过负荷；稳定

。

０引言

１新疆电网２２０ｋＶ主变运行存在的问题 随着新疆电网负荷的快速增长，部分２２０ｋＶ变电站双主变变电站的负荷已超过单台主变容量的１５０％。如发生一台主变跳闸，或一条母线跳闸，若不采取相关措施则运行主变将过载１５０％以上。特别是在迎峰度夏大负荷期间或在地区电网中受端系统的的主力机组停运期间，如果达到主变的过流保护动作定值，满足主变跳闸条件的话，运行主变也将跳闸，将造成２２０ｋＶ变电站所接带的地区电网１１０ｋＶ无源变电站失压，严重威胁电网安全稳定运行和设备安全。

主变过负荷问题在任何电网快速发展时期，均会出现，为保证电网安全稳定运行，同时为了最大限度地满足电网的供电需要，对双主变变电站出现单台主变故障跳闸后工作主变过载问题进行深入研究分析，找出优化的解决措施。

在电网网架建设过渡期，常见的方法有转移负荷，调整受端系统运行方式、加装过载联切负荷控制装置、通过主变的继电保护中的有关保护功能等。避免运行主变严重过负荷，超过主变过负荷运行条件，保障电网设备安全，保证主要用户供电。本文就新疆电网网架结构，电网运行状况，对电网采取的过负荷措施进行了分析，对运行中主变过负荷问题研究了相应的措施及注意要点。

截止到２００９年８月，新疆电网２２０ｋＶ降压变电站４０座，变压器６９台，总变电容量８９９６ＭＶＡ。进入２００９年迎峰度夏大负荷时期，新疆电网部分主变存在过载，严重威胁电网安全稳定运行、设备安全和重要用户供电。具体情况如下： （１ 在正常方式下，累计９个变电站主变在正常方式下满载或过载，分别为吉木萨尔变、头屯河变、皇宫变、交河变、龟兹变、达风变、米泉变、金鹿变、钢东变。

其中龟兹变在地区电源克孜尔电厂出力较小情况时发生。达风变在风电厂大发的情况时发生。米泉变在众和电厂机组停运的时候发生。钢东变主变在八钢冲击负荷时发生。

１．１新疆电网２２０ｋＶ主变过负荷情况

）正常运行方式的过载问题

合闸装置不动作，则造成全站失压，而调整前的运行方式出现上述问题时只造成变电站一半负荷失压。

调整运行方式，采取２２０ｋＶ主变中低压侧分列运行，同时相应的１１０ｋＶ变电站调整对端运行方式和接线（特别是双回线运行的变电站）。

由于新疆电网２２０ｋＶ变电站的１１０ｋＶ母线为双母线的居多，通过调整母线接线相对灵活的２２０ｋＶ变电站的母线接线形式，将２２０ｋＶ变电站的中低压侧（１１０ｋＶ侧、３５ｋＶ侧）分列运行，同时将２２０ｋＶ主变所接带的通过１１０ｋＶ双回线并列运行的变电站高、中、低压侧全部分列运行，使２２０ｋＶ主变中低压侧所接带的负荷均为辐射型负荷，在主变跳闸后，跳闸主变多接带的负荷全部失去，而不会转移到运行主变所接带，这样将不会造成运行主变严重过载，损害设备。并且变更相应的安全自动装置（退出相应的备自投），见图２。

具体如下：

２２０ｋＶ米泉变主变在过负荷达到一定程度时，在采取将１１０ｋＶ城西变、腾飞变、铝厂变负荷倒至２２０ｋＶ三宫变带后仍过载，将３５ｋＶ母线，１１０ｋＶ母线分列运行，同时将众和电厂分列运行，即１１０ｋＶ米众一、二线分别运行在１１０ｋＶＩ、ＩＩ母线上，众和电厂４台机组均匀分别在不同母线上运行，调整其余负荷均匀分布在两个母线上。

２２０ｋＶ皇宫变在过负荷达到一定程度时，在采用将部分负荷通过１１０ｋＶ精百线转移至１１０ｋＶ奎百线接带后仍过载，将３５ｋＶ母线，１１０ｋＶ母线分列运行，同时将１１０ｋＶ皇精线和皇三线接于一条母线上运行，１１０ｋＶ皇达线在另外一条母线运行，解开博州电网１１０ｋＶ环网（即断开１１０ｋＶ博达线）。　

２２０ｋＶ莎车变在过负荷达到一定程度时，在采用将部分负荷转移至金鹿接带后，将中压侧分裂运行，一莎线、莎泽线在母运行，莎西线、莎北线在Ⅱ母运行。 采取此种措施简单易行，不需要增加新的设备，能够充分利用电网现有的设备，经济性好，同时降低相关设备故障对系统的影响，有一定操作性。但此种措施运行方式调整较大，１１０ｋＶ、３５ｋＶ系统（２２０ｋＶ变电站的１１０ｋＶ母线、３５ｋＶ母线，１１０ｋＶ双回线供电变电站）供电可靠性降低，同时采用辐射型网络供电，在局部地区末端变电站电压偏低，对于负荷分布不均衡的变电站，易增加损耗，运行方式长期适应性较弱。

　如众和电厂供电可靠性降低，在联络线跳闸后，机组与系统解列，博州电网１１０ｋＶ环网被打开，末端地区低电压。 莎车地区的卡群一级水电站、塔西南石油电厂、亚斯墩电站、泽普电站、１１０ｋＶ泽普变、叶城变在主变故障后将与系统分网运行。

：调整２２０ｋＶ主变中继电保护的过负荷保护方式和定值，同时调整２２０ｋＶ变电站中、低压侧运行方式及相应的１１０ｋＶ变电站的运行方式。 通过利用变压器相间故障后备保护中的主变过流保护中的一种方案，采取整定控制字，调整２２０ｋＶ主变中继电保护的过负荷保护方式和定值，主变不论何种原因，过载时，不经过复合电压闭锁，跳１１０ｋＶ母联开关。调整２２０ｋＶ变电站中、低压侧运行方式，将低压侧分列运行，同时调整双回线并列运行的变电站相应的运行方式，使所接变电站负荷成为辐射型负荷。

采取主变过流保护联切１１０ｋＶ母联开关后，相当于联切负荷，避免相关负荷转移到运行主变所接带，这样将不会造成运行主变严重过载，损害设备，见图。

具体如下：

２２０ｋＶ头屯河变在过负荷达到一定程度时，调整站内接

线方式，即１１０ｋＶ头西一、二线、头钢一线、头郊线在

１１０ｋＶＩ母运行，其他１１０ｋＶ出线在１１０ｋＶＩＩ母运行，采用

策略为主变跳闸若达到保护动作定值后联切１１０ｋＶ母联

１１５０断路器，３５ｋＶ母线分列运行。

２２０ｋＶ瑶池变在过负荷达到一定程度时，调整站内接

线方式，即１１０ｋＶ池泰一线、池高一线、池甘线、甘吉线在

１１０ｋＶＩ母运行，池泰二线、池高二线、阜池线在１１０ｋＶ

ＩＩ母运行，采用策略为主变跳闸若达到保护动作定值后联

切１１０ｋＶ母联１１５０断路器，３５ｋＶ母线分列运行。

２２０ｋＶ吉木萨尔变达到一定程度时，调整站内接线方

式，即１１０ｋＶ吉奇一线、吉北线、吉南线在１１０ｋＶＩ母运

行，１１０ｋＶ吉奇二线在１１０ｋＶＩＩ母运行，采用策略为主变跳

闸若达到保护动作定值后联切１１０ｋＶ母联１１５０断路器。３５ｋＶ母

线分列运行，３５ｋＶ吉有线、吉新线接３５ｋＶⅡ母运行。

此种措施简单易行，不需要增加新的设备，能够充分

利用电网现有的设备，经济性好。但在继电保护定值计算

上应与变压器原有保护功能相配合，如配合不当存在误动

的可能，影响电网的正常运行。该方案供电可靠性降低，

长期适应性差，末端用户电压偏低。

如瑶池变分列运行后，１１０ｋＶ无母联备自投，跳闸后失

压变电站较多。

吉木萨尔变分列运行后，１１０ｋＶ无母联备自投，跳闸后

失压变电站较多；如＃２主变跳闸，北庭变、南郊变失压，

１１０ｋＶ吉奇二线严重过载，末端电压严重偏低，并有可能造

成线路跳闸，奇、坎、木变失压。分列运行后，变电站无

功补偿装置将不能得到合理利用。

在２２０ｋＶ变电站装设安全稳定控制装置－主变

过载联切的装置。

通过在２２０ｋＶ变电站装设主变过载联切负荷装置，实现

主变过载自动切负荷功能。避免变电站主变跳闸造成运行

主变过载，避免重要用户停电的安全风险，按照负荷性质

和重要性确定切负荷顺序。过载联切装置自动检测变电站

运行变压器的运行状态、接带负荷大小和运行容量，对主方案二：

方案三

方案四：

110kV110kV

3Ⅱ

图３主变过载解决方案三示意图图２主变过载解决方案二示意图

随着近几年电网用电负荷迅速增长，阿克苏电网进入快速发展时期，２０１０年阿克苏电网发展迅速，将相继建设２２０ｋＶ牙哈变、白水变及一批１１０ｋＶ输变电设备，同时与塔河电网联网。因此２０１０年阿克苏电网运行方式变化较大，新设备的投运对电网安全稳定运行影响较大。针对阿克苏电网

２２０ｋＶ牙哈变、２２０ｋＶ白水变输变电工程竣工投运后，阿克苏电网运行方式进行分析，对形成的电磁环网开环点选择进行技术性比较，并探讨今后阿克苏电网薄弱环节。

阿克苏电网通过２２０ｋＶ台兹双线、２２０ｋＶ兹苏双线、２２０ｋＶ苏鹿线与新疆主网及疆南电网联网运行，最高电压等级为２２０ｋＶ，已形成以２２０ｋＶ龟兹变、２２０ｋＶ阿克苏变为核心，东至库车二八台，西至柯坪县，北到库车俄矿，南至阿瓦提丰收三场，以１１０ｋＶ、３５ｋＶ电压等级为主体的输、配电网络。电网东西伸展约４００多千米，南北约１５０多千米，覆盖地域约

１阿克苏电网现状分析

变额定容量自动进行计算和比较分析，确定切负荷量，按照负荷的重要性，依次进行负荷切除（自动发出切负荷的线路开关跳闸脉冲，保证重要用户的供电和运行主变的安全性，见图４。

具体如在：

２２０ｋＶ龟兹变、宁远变在过负荷达到一定程度时，通过检测龟兹变、宁远变运行主变过载情况，自动进行计算和比较分析，确定切负荷量，按照事先规定的切负荷次序，依次进行负荷切除，直到主变达到运行要求。

此种措施提高了重要用户的供电可靠性，长期适应性较高，并且能进行精确切负荷，根据负荷性质灵活调控，但投资增大，过多依赖安全自动装置，需要增加新的二次装置，同时需构成系统，通信通道要求较高，涉及设备较多，工作量大，需对原有的变电站进行部分改造。

上述四种不同的技术方案，均各有利弊，不能从根本上解决主变Ｎ－１过载问题，根本措施需要不断加强电网建设，从电网本身网架结构上进行加强，一次系统上根本解决此类问题，同时从安全性和经济性综合优化考虑，避免过多考虑安全性造成设备闲置，过多考虑经济性造成安全

问题突出，运行压力和隐患增大的双重矛盾。

电网建设过渡期，在不同时段、时期均会出现主变Ｎ－１过载问题，在实际中，根据各变电站的不同运行情况，选择适合的切实可行的方案来消除２２０ｋＶ主变过负荷，同时电网规划部门应不断优化电网网架，为电网互供创造条件，以最大程度的适应负荷变化，减少负荷变化对电网的安全稳定运行，设备安全的影响。构建电网的智能化。

　为了保证新疆电网的安全稳定运行，提出了几点建议。

（）随着新疆负荷逐年增加，新疆电网２２０ｋＶ、１１０ｋＶ部分变电站的主变接近满载，尤其在夏季高峰负荷时期，主变运行的油温普遍较高，需要变电站值班人员在运行中加强监视，研究主变过负荷能力，制定相应的技术措施。

（）在部分电网中负荷波动将越来越大，变压器容载比的综合分析，变压器的经济运行，设备的安全可靠供电，需要进一步深化研究，不断重视主变Ｎ－１过载问题。

（）规划部门进一步优化网架，从电网建设消除主变过载问题，但是应仔细研究新上第三台主变还是新建设变电站，立足电网发展，优化研究，避免消除主变过载又出现新的问题。

１骆亮．装设变压器过负荷自动减负荷装置的建议．上海电力２００６，１２李建彬．调度运行中的几个安全预控点．农村电工２００５１２

).2图４主变过载解决方案四示意图

３结论及相关建议

参考文献

１２．，３

２０１０年阿克苏电网２２０ｋＶ—１１０ｋＶ电磁环网解环方案讨论

哈丽旦?吐尔逊

新疆阿克苏电力有限责任公司（阿克苏

８４３０００）

摘要：阿克苏电网２０１０年新增２２０ｋＶ牙哈变、白水变，届时阿克苏电网将形成以四站两厂为核心的供电网络，形成多个电磁环网，通过计算、分析及比较，确定合理的运行方式，选择合理的电磁环网开环点，确保阿克苏电网安全稳定运行，并最大限度提高供电可靠性。 关键词：电网建设；方式比较；薄弱环节