國內(nèi)首個750kV同塔雙回輸電工程系統(tǒng)調(diào)試關(guān)鍵技術(shù)分析

1、國內(nèi)首個750kV同塔雙回輸電工程系統(tǒng)調(diào)試關(guān)鍵技術(shù)分析第25卷第8期2021年8月電網(wǎng)與清潔能源PowerSystemandCleanEnergy文章編號:16743814(2021)08001905中圖分類號:TM733;TM732國內(nèi)首個750kV同塔雙回輸電工程系統(tǒng)調(diào)試關(guān)鍵技術(shù)分析李新建(西北電網(wǎng),西安710048)文獻標(biāo)志碼:BKeyTechnologyAnalysisoftheSystemCommissioningfortheFirstDomestic750kVDoubleCircuitontheSameTowerPowerTransmissionProjectLIXin-jian(

2、NoflhwestChinaGridCompanyLimited,Xi'an710048,ShaanxiProvince,China)關(guān)鍵詞:超高壓;同塔雙問;輸電線路;感應(yīng)電壓;感應(yīng)電流O引言750kV蘭州東平?jīng)鲆磺h輸變電工程(以下經(jīng)甘肅,寧夏,陜西3省(區(qū))14個縣市,是陜甘青寧4面潮流交換能力,確保陜西電網(wǎng)頂峰負荷期間可靠用電及促進西北水,火,風(fēng)電"打捆"大規(guī)模外送,均青寧4省(區(qū))的750kV電力"高速公路"根本貫穿.蘭平乾工程是國內(nèi)首個采用同塔雙回線路建設(shè)的750kv工程.r=程建設(shè)規(guī)模大,投產(chǎn)新設(shè)備多,主要包括:新建750kV乾縣變

3、電站及平?jīng)鲩_關(guān)站,擴建蘭州東變電站期及新建蘭州東平?jīng)鲆磺h同塔雙回輸電線路.共計新投產(chǎn)750kV變壓器1組,輸電線路2x442km,750kV斷路器l5組,750kV高壓電抗器8組,63/66kV電抗器和電容器l0組.圖1為調(diào)試系統(tǒng)示意圖,其中紅色為待調(diào)試新建設(shè)備1系統(tǒng)調(diào)試特點及方案研究系統(tǒng)調(diào)試是新建工程投產(chǎn)前的一項重要工作,可全面考驗工程的設(shè)計,施,主要電氣設(shè)備制造安裝質(zhì)量,單體及分系統(tǒng)調(diào)試等各個環(huán)節(jié),對于消除工程隱患,保障工程平安投產(chǎn)及長周期平安穩(wěn)定運行具有重要作用ll_21.相比以前的750kV輸變電工程,蘭平乾工程系統(tǒng)調(diào)試涉及的站,線多,新投產(chǎn)設(shè)備數(shù)量大,且國內(nèi)首條750kV同塔雙回輸

4、電線路將初次帶電運行,其具體特性尚未完全掌握.因此,工程系統(tǒng)調(diào)試具有操作步驟多,測試難度高和丁作量大等顯著特點在充分吸收示范工程及后續(xù)投運工程系統(tǒng)調(diào)試成功經(jīng)驗的根底上,進一步優(yōu)化系統(tǒng)調(diào)試的一一一一一一一一一一一.一一.一一一一一一一師苧一一,一一一一一一一一一一一一一一PowerSystemTechnology定西1定西2和平1和平2和平3圖1調(diào)試系統(tǒng)示意圖工程和流程,實現(xiàn)了蘭平乾工程平安高效地啟動投產(chǎn),同時完全到達了系統(tǒng)調(diào)試的目的.在750kV示范工程系統(tǒng)調(diào)試中,涉及零起升流,零起升壓,投切空載變壓器,投切低壓電抗器,投切空載750kV線路,750kV線路解合環(huán),二次系統(tǒng)抗干擾,750kV線

5、路人工接地短路試驗以及大負荷試驗9大類試驗,這主要是出于示范工程首次全范工程及后續(xù)工程系統(tǒng)調(diào)試經(jīng)驗根底上,結(jié)合蘭平乾工程的主要特點.在大量計算研究的根底上,對其系統(tǒng)調(diào)試方案進行了優(yōu)化,主要情況如下.1)取消零起升流和零起升壓試驗.零起升流或升壓試驗需要隔離出包括啟動電源的試驗小系統(tǒng).研究說明,蘭平乾工程無論從哪一側(cè)進行"零起"試驗,都需要隔離出大量的運行設(shè)備,嚴重削弱電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的完整性,造成電網(wǎng)平安,穩(wěn)大,"零起"試驗不具備可行性.此外,對"零起"試驗的必要性進行了深入分析,認為其主要目的可以通過其他試驗工程來實現(xiàn),或者相關(guān)測試工程已在

6、設(shè)備出廠等試驗中開展過,不必再通過"零起"試驗重楊1楊2頭2頭1城復(fù)進行.2)取消合環(huán)條件下低抗投切試驗.大量計算和調(diào)試,運行經(jīng)驗說明,63kV電抗投退引起的系統(tǒng)電壓波動均在規(guī)程規(guī)定的±2.5%范圍63kV電抗器試驗,以進一步提高調(diào)試效率.3)增加了66kV電容器投切試驗.礎(chǔ)上,增加了電容器"背靠背"投切操作,考驗多組電容器相繼投人或切除過程中的涌流和過電壓情況.更接近于實際情況.鑒于系統(tǒng)運行電壓較高,在調(diào)試中不進行系統(tǒng)合環(huán)情況下投切66kV電容器的操作.4)重點開展感應(yīng)電壓和電流測試.750kV線路同塔雙回線之間電磁耦合較強,具行工況,重點對

7、同塔雙回線路之間的感應(yīng)電壓和電流進行測試,從而掌握雙回線之間的實際電磁耦合效應(yīng).5)進行2次人工短路接地試驗.為進一步考核750kV同塔雙回線路的電磁耦第25卷第8期電網(wǎng)與清潔能源曩臣翟咀日S弱強_PowerSystemTechnology21合特性對線路潛供電流,恢復(fù)電壓以及自動重合閘等方面的影響,分別在單回線合環(huán)運行和雙回線運行這2種情況下各進行1次線路人工短路試驗,見圖2.圖2人工單相接地短路試驗經(jīng)優(yōu)化調(diào)整后,蘭平乾工程系統(tǒng)調(diào)試共包括l5個調(diào)試工程f31,測試方案共包括39個測試工程41.2系統(tǒng)調(diào)試的主要情況和結(jié)論在前期研究的根底上,工程系統(tǒng)調(diào)試自2021年5月13日正式開始,至5月21

8、日全部結(jié)束,共歷時9d,論如下:1)750kV,330kV和66kVSF斷路器性能全部合格:操作過電壓均在允許范圍內(nèi):3)帶電投切750kV空載線路時,無明顯過電壓,波形正常:4)750kV線路解,合環(huán)過程中,系統(tǒng)無明顯沖擊,運行正常:5)同塔雙回線路的感應(yīng)電壓或電流滿足750kV"超B類"線路接地開關(guān)技術(shù)協(xié)議和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求,隔離開關(guān)主體局部能夠可靠拉合:6)繼電保護系統(tǒng)校核正確,工作和動作正常,通過了二次系統(tǒng)抗干擾試驗的考驗:7)在750kV線路單相接地短路試驗中,一次設(shè)備耐受住了沖擊,短路電流,潛供電流和恢復(fù)電壓測量值與理論計算結(jié)果吻合,線路自動重合閘正確動作,二次控

9、制和保護裝置能滿足系統(tǒng)運行要求.總之.通過系統(tǒng)調(diào)試,全面驗證了蘭平乾工程設(shè)計和施工總體滿足工程運行要求,關(guān)鍵一次設(shè)備和二次系統(tǒng)經(jīng)受了考驗,為工程平安穩(wěn)定運行奠定了較為堅實的根底.3關(guān)鍵問題分析1)感應(yīng)電壓和電流.系統(tǒng)調(diào)試中,分別進行了一回線空載運行或合下感應(yīng)電壓與電流的測試.其中,冷備用線路的最大感應(yīng)電壓為67.6kV(相電壓有效值),檢修線路的最大感應(yīng)電流為17.0.上述測試結(jié)果說明,750kV冷備用線路相當(dāng)于1條110kV線路空載運行.電磁感應(yīng)強烈,在一回線帶電運行的條件下,即便另一回線路已處于檢修狀態(tài)(兩側(cè)接地開關(guān)在合閘位置),其靠近線路中間的最高感應(yīng)電壓仍接近1kVt61,上線工作必須

10、采取妥善措施:在運行線路輕載時,假設(shè)檢修線路靠近中間接地,那么接地電流可高達25A以上嘲,對接地措施提出了較高要求.流試驗中,發(fā)現(xiàn)主觸頭,輔助觸頭燃弧現(xiàn)象(其原因在于負荷開關(guān)未起到應(yīng)有的滅弧作用.見圖3),這也從一個側(cè)面說明750kV同塔雙回線之間的感應(yīng)較強.2)線路耦合效應(yīng)對單相分合操作的影響.在"乾縣側(cè)投切750kV空載乾涼II線試驗"過程中,當(dāng)乾涼I線處于冷備用狀態(tài)(線路兩側(cè)隔離開關(guān)及接地開關(guān)翻開)進行乾縣750kV斷路器單相分合試驗時,線路過電壓保護動作,導(dǎo)致線路三相跳閘,單相重合閘不成功.相跳開后,在跳閘相線路上產(chǎn)生了較高的拍頻電壓(接近工頻),其相電壓峰值的最大

11、值為842kV,且峰值超過線路過電壓保護定值(線電壓800kV,0.1s)的持續(xù)時間為0.12S_5J,因此保護動作跳開線路三相,導(dǎo)致單相重合閘失敗.I黲|母ji髓.'|22李新建:國內(nèi)首個750kV同塔雙回輸電工程系統(tǒng)調(diào)試關(guān)鍵技術(shù)分析(b)輔觸頭燃弧圈3平?jīng)鲎兙€路接地開關(guān)主輔觸頭拉開感應(yīng)電流時的燃弧現(xiàn)象此外,試驗結(jié)果說明:在一回線路檢修情況下進行另一回線路的單相分合試驗,由于產(chǎn)生的過電壓這與已投運750kV單回線路的調(diào)試結(jié)果一致.參考750kV主變和高抗技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),認為重合閘不成功時的過電壓不會影響設(shè)備平安,遂將750kV線路的過電壓保護定值修改為線電壓880kV,0.5s.修改定值后

12、,后續(xù)同樣工況下的無故障單相分合試驗均能一次重合成功.32關(guān)于中性點小電抗在線路無故障單相分合試驗中,發(fā)現(xiàn)乾縣小電認為,這主要是線路單相分閘期間,不平衡電流通過小電抗線圈產(chǎn)生的電磁力引起線圈振動,帶動絕緣油現(xiàn)較高正壓力,從而導(dǎo)致釋壓器漏油.根據(jù)電磁暫態(tài)計算和實測結(jié)果,在各種不平衡運行工況下.通過小電抗的最大電流峰值處于230260A對于制造質(zhì)量合格的小電抗而言,必須能夠數(shù)(額定電流15A)制造的蘭州東,平?jīng)鲂‰娍沟谋憩F(xiàn)來看,其均經(jīng)受住了如此幅值不平衡電流的考盡管從計算和試驗結(jié)果來看,只要制造質(zhì)量合考慮到小電抗是整個線路運行不可或缺的電氣設(shè)備,一旦出現(xiàn)問題將造成整條線路停運:另一方面,小電抗的制

13、造本錢相對低廉,提高其制造標(biāo)準(zhǔn)所增加的本錢非常有限,但能顯著提高整個系統(tǒng)運行的可靠性,因此,建議在后續(xù)設(shè)備選型中,提高中性點電抗器的額定電流水平末端4層線餅(為X2和X3分接之間的所有線餅)有明析認為試驗時X2和X3分接頭被短接,X2和X3分接之問的所有線餅相當(dāng)于短路狀態(tài),750kV線路單相分合試驗時x2和X3分接之間的線餅承受了較大的電應(yīng)力,使繞組變形.圖4乾縣變5號小電抗吊芯檢查現(xiàn)場照片總體而言,上述線圈變形是由于小電抗檔位接法不標(biāo)準(zhǔn)造成的,目前已改為xl檔接地,x2,x3檔懸空的運行方式.對工程所涉的3個750kV變電站及2條線路沿線進行了電場強度,磁場強度,無線電干擾,可聽噪聲,設(shè)備振

14、動及電力諧波等環(huán)評工程測試,結(jié)果均備區(qū)域,存在個別測點可聽噪聲較高的現(xiàn)象l7l.變電站的可聽噪聲主要有兩大來源:一是變電站中變壓器,電抗器等大型能量轉(zhuǎn)換設(shè)備運行時的性不強,而電暈噪聲是由導(dǎo)體局部放電或電暈產(chǎn)生第25卷第8期電網(wǎng)與清潔能源PowerSystemTechnology在于減小導(dǎo)體外表的電場強度,如優(yōu)化導(dǎo)線選型,金具選型和配電裝置的設(shè)備連接方式,提高金具,均壓環(huán)等的外表光潔度等.建議在后續(xù)工程750kV配電裝置中,研究架空線和引流線采用四分裂導(dǎo)線的必要性和可行性,同時優(yōu)化金具選型,配電裝置的連接方式及均壓設(shè)施,進一步降低變電站噪聲水平.4結(jié)語系統(tǒng)調(diào)試全面地考核了750kV蘭平乾工程的設(shè)計,建設(shè)及關(guān)鍵設(shè)備制造等各個環(huán)節(jié),及時發(fā)現(xiàn)并消除了設(shè)備缺陷,特別是深入了解和掌握了750kV同塔雙回輸電線路的電磁耦合特性和運行特點,為今后750kV同類工程的設(shè)計,運行和維護奠定了重要根底.后續(xù)工程中,應(yīng)進行專題研究并采取有效措施,進一步降低噪聲水平,并提高其他環(huán)保指標(biāo)參考文獻究IJJ.電網(wǎng)清潔能源,2021,25(6):610.析J1.電網(wǎng)清潔能源,2021,25(3):59.東平?jīng)鲆磺h輸變電工程系統(tǒng)調(diào)試方案JR.2021.【4】西北電網(wǎng),中國電力科學(xué)研究院,陜西電力科學(xué)平?jīng)鲆磺h輸變電工程系統(tǒng)調(diào)試測試方案【R.2021.東一平?jīng)鲆磺h輸變電工程系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)報告【RJ.2021.東平?jīng)?/p>