浅析配电网合环操作

刘文超

摘 要：本文对于配电网合环的操作进行了分类，并在此基础上指出了不同电压等级配电网合环的典型操作。并对不同类型的合环操作的优缺点极性了分析。阐明了不同电压等级和不同类型合环操作时需要注意的关键事项和前提条件。

一、引言

输电系统主要作用是远距离传输电能，为降低线路输电损耗，因此选用高电压等级进行传输，而配电系统主要作用是对一定范围内的用户进行配送电，因此覆盖区域范围不大，故选用较低电压等级。但配电系统作为电力系统中直接面向终端用户的最后一个环节，它的完善与否直接关系着广大用户的用电可靠性和用电质量，能够直接影响社会经济发展和人民生活水平的提升，因而在电力系统中具有十分重要的地位。

二、合环操作的分类

根据参与合环操作的线路的供电电源不同，可以划分为多种合环方式，根据实际运行经验和合环操作需求，本文中将10kV合环操作分为5类：

（1）同一变电站同一10kV母线出线。2条参与合环的10kV线路均由同一变电站同一10kV母线出线其电源点相同，合环没有经过上一电压等级。

（2）同一变电站不同10kV母线出线。2条参与合环的10kV线路由同一变电站不同10kV母线出线，合环操作将经过该变电站的高压母线，形成电磁环网。

（3）同一220kV变电站不同110kV变电站出线。2条参与合环的10kV线路由不同110kV变电站出线，但2座110kV变电站均由同一220kV变电站的母线供电，合环操作经过220kV变电站的110kV母线，形成电磁环网。

（4）220kV变电站与110kV变电站出线。2条参与合环的10kV线路分别由220kV变电站和110kV变电站的10kV母线出线，合环操作经过220kV变电站的110kV母线（合环期间潮流经过220kV主变），形成电磁环网。

（5）不同220kV变电站下110kV变电站出线。如图所示，2条参与合环的10kV线路分别由不同220kV变电站接带的110kV变电站10kV母线出线，合环操作经过220kV联络线，形成电磁环网。

三、配电网合环优缺点分析

随着配电网的逐步发展，中压配电网由原单幅射结构为主，逐渐变为环网结构或多联络结构，较从前供电可靠性得到明显的提升，在事故或者检修方式下，通过配网合环操作，能够明显减少用户的停电范围和停电时间，极大的提升了用户供电连续性和供电可靠性。多电源供电的方式，也能够提供用户供电路径的多种选择。因此，适当的釆取合环操作的方式，能够提升供电可靠性，提升用户供电满意度，并且能够更加经济运行。尽管配电网合环操作存在较多的优点，但由于合环操作中电网存在短时的跨电压等级电磁环网，系统运行参数有一定改变，因此存在较多不确定的安全隐患。

（1）若合环点两侧的电压幅值相角或是系统短路阻抗相差较大，则采用合环操作方式，可能造成负荷大量通过一侧线路转移，在稳态下超过线路允许最大运行电流，而导致保护误动从而切除线路负荷，扩大停电范围，并对后续停电原因判断带来不利影响，推迟线路送电。

（2）若合环点两侧具备合环条件，可以通过合环操作方式转移负荷，但在短时合环时，存在高压与10kV系统形成的电磁环网，此时若高压侧電网故障跳闸，则会通过10kV线路转移大量高压系统负荷，远远超过10kV系统正常运行水平，将造成10kV设备保护动作，还存在设备烧损风险，扩大停电范围，或造成更大面积更长时间的停电事件，影响系统安全性，影响用户供电可靠性。

因此，配电网合环操作具有较好的应用性，能够满足人民生活对供电连续可靠的要求，但由于合环操作没有系统性的分析，仅靠运行人员经验进行合环操作，存在一定的安全风险。综上所述，需要对配电网合环操作进行分析，明确合环操作条件，进一步推广配电网合环操作应用。

四、配电网合环操作条件

根据配电网合环操作概念分析可得知，合环操作需要满足一定的条件后才具备合环条件，因此分析操作应满足如下要求。

（1）相序相位一致。合环前要明确合环点两侧的母线及线路相序一致，相位相同。主要分为变电站内、配电线路、开关站进行核相。

（2）合环潮流不越限。1.电压差合理。合环点两侧电压差过大将导致合环时产生较大的合环电流，将引起保护动作，因此合环前需校核电压幅值差。2.线路负荷合理。合环点两侧总负荷不应大于线路开关的额定负荷，防止合环方式下转移负荷大于单一线路开关的最大承载能力而引起保护跳闸。3.设备阻抗合理。参与合环的两侧母线所在变电站到合环点的阻抗之和相差要在一定范围内，避免潮流大范围转移。

（3）—次设备满足要求。1.一次设备无缺陷。参与合环的设备应确保无影响运行缺陷，能够正常运行。2.设备满足合环操作条件。参与合环的线路或断路器要满足相关技术参数，具备合环、解环能力。

（4）二次设备满足要求。1.继电保护正确整定。合环前需确定保护定值整定正确，能够满足合环方式下的保护配置要求，正常情况下不能误动作。2.自动装置配置合理。合环操作时原则上重合闸装置不退出运行，保持原方式不变，但需考虑合环时故障方式下的短路电流对设备的影响。

（5）合环操作方法。1.操作设备选择。严禁使用刀闸进行合、解环操作，合环与解环必须使用开关操作。2.合环操作方式。具备遥控条件的应优先安排遥控合环操作，不具备遥控条件的，现场操作应落实相应安全措施。3.合环操作时间。为减轻合环操作时的潮流，应选择在负荷低谷时段进行合环操作;合环、解环的操作时间应控制在10分钟以内。

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