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摘要：随着电力系统规模的扩大、电网的不断加强以及“特高压”工程的建设，导致电力系统中短路电流水平逐年增加，目前已成为电网运行方面面临的重要问题。如何根据地区电网运行实际，降低电网短路电流水平，采取有效措施控制短路电流水平，成为运行所面临的重要问题。本文针对220kV变电站110kV侧分裂运行对降低低压侧短路电流的效果进行探究讨论。
关键词：220kV变电站；中压侧分裂运行；低压侧；短路电流；降低
一、引言
随着河北南部电网500kV主网架建设的加快以及区域220 kV网络结构的加强，系统电气距离大大缩短， 联系更加紧密。在电网快速发展的同时，短路容量、短路电流也得到快速增长。如何有效地控制短路电流增长已成为电网运行部门必须思考的问题。
220kV变电站多半为枢纽变电站，如果发生低压侧短路故障势必造成主变故障停运，甚至造成主变低压侧线圈变形等不可逆情况，对此如何限制220kV变电站低压侧短路电流水平，成为电网运行中所面临的重要问题。本文结合2014年保定地区短路电流计算结果，考虑220kV变电站110kV中压侧分裂运行方式，对降低低压侧短路电流效果进行探究讨论。
二、中压侧分裂运行等值电路分析
考虑220kV变压器低压侧为Δ接线形式，考虑发生最严重短路情况低压侧三相短路，系统等值接线如图1所示：
三、保定地区220kV变电站中压侧分裂运行计算分析
保定电网中220kV变电站10kV低压母线均有限流电抗器，考虑三相短路发生在母线上或发生在电抗器与主变之间，分别计算短路电流變化水平。
1、对于发生在母线上的三相短路计算
从计算结果看出低压侧为35kV的主变短路电流降低幅度均在25%以上，低压侧为10kV的主变短路电流降低幅度偏小。另外对于3台变的220kV变电站，即使110kV母线分裂运行也不可避免会有两台主变中压侧并列运行，所以低压侧短路电流降幅不明显。
2、考虑故障发生在低压串联电抗器与主变间
对于低压侧有串联电抗器的变电站，如果短路发生在串联电抗器与主变间，在中压侧分裂后将大大降低主变低压侧短路电流，降低范围在25%—33.5%之间。
四、措施可行性及面临问题
1、分裂运行对电网供电的影响
当220kV变电站中压侧110kV母线分裂运行后，由于所供110kV变电站负荷大小不一，同时还要兼顾110kV母线N-1后不造成3座110kV站全停，将导致主变负荷分配不均衡，对于负载较重的变电站，可能会导致其中一台主变重载甚至满载运行。
110kV母线分裂运行后，当其他主变供电的110kV变电站因线路故障等原因突然自投至重载主变供电时，将导致该主变过负荷，可能导致220kV主变过负荷联切装置误切非过载主变所供负荷。
另外，相比中压侧并列运行而言，变电站主变损耗也将有所增加，同时增加正常方式下及紧急事故处理情况下运行人员操作量，延缓停送电操作及事故处理进度。
如果在没有安装备自投的条件下110kV母线分裂运行，将降110kV变电站特别是单电源站的供电可靠性。目前保定电网单电源变电站25座（其中包括4座110kV电厂站），110kV母线分裂运行后，220kV主变故障将导致单电源110kV变电站停电。110kV变电站事故全停均为六级电网事件。
2、分裂运行后需进行电网设备改造
分裂需加装的110kV备自投装置，若考虑避免主变联切误切，需再加装主变过负荷联装置。
加装备自投装置，需考虑母差保护动作、主变高中后备保护动作闭锁自投的回路，同时如果110kV有并网电源，需要加主变保护联跳并网线的回路（自投动作前切除110kV电厂），安装回路复杂，需改动原有保护回路，实现困难。
加装备自投装置，还需引主变保护动作接点，主变110kV侧开关及母联开关辅助接点，如有联跳回路，还应引并网线开关辅助接点，上述工作均需停用主变保护，且相应开关停电。另外110kV备自投安装完成后进行传动试验需220kV站110kV母线配合停电才能进行。
六、建议
分析发现，对于220kV变电站主变低压侧35kV电压等级，通过将中压侧母线分列运行可以有效降低主变低压侧短路电流，对于10kV电压等级改变运行方式降低短路电流效果并不明显。220kV变电站多是枢纽变电站，中压侧运行方式改变，仍需要综合考虑中压侧母线分列运行后对变电站110 kV 母线侧负荷供电可靠性、运行时负荷分配较不平均、网损增加等问题。
参考文献
[1] 熊信银，张步涵 电力系统工程基础 2002
[2] 冯任卿、张智远、冯鸣娟、陈丽 220kV 变电站变压器低压侧短路电流控制措施分析
[3] 陈怡静 大电网短路电流限制措施研究
关键词：220kV变电站；中压侧分裂运行；低压侧；短路电流；降低
一、引言
随着河北南部电网500kV主网架建设的加快以及区域220 kV网络结构的加强，系统电气距离大大缩短， 联系更加紧密。在电网快速发展的同时，短路容量、短路电流也得到快速增长。如何有效地控制短路电流增长已成为电网运行部门必须思考的问题。
220kV变电站多半为枢纽变电站，如果发生低压侧短路故障势必造成主变故障停运，甚至造成主变低压侧线圈变形等不可逆情况，对此如何限制220kV变电站低压侧短路电流水平，成为电网运行中所面临的重要问题。本文结合2014年保定地区短路电流计算结果，考虑220kV变电站110kV中压侧分裂运行方式，对降低低压侧短路电流效果进行探究讨论。
二、中压侧分裂运行等值电路分析
考虑220kV变压器低压侧为Δ接线形式，考虑发生最严重短路情况低压侧三相短路，系统等值接线如图1所示：
三、保定地区220kV变电站中压侧分裂运行计算分析
保定电网中220kV变电站10kV低压母线均有限流电抗器，考虑三相短路发生在母线上或发生在电抗器与主变之间，分别计算短路电流變化水平。
1、对于发生在母线上的三相短路计算
从计算结果看出低压侧为35kV的主变短路电流降低幅度均在25%以上，低压侧为10kV的主变短路电流降低幅度偏小。另外对于3台变的220kV变电站，即使110kV母线分裂运行也不可避免会有两台主变中压侧并列运行，所以低压侧短路电流降幅不明显。
2、考虑故障发生在低压串联电抗器与主变间
对于低压侧有串联电抗器的变电站，如果短路发生在串联电抗器与主变间，在中压侧分裂后将大大降低主变低压侧短路电流，降低范围在25%—33.5%之间。
四、措施可行性及面临问题
1、分裂运行对电网供电的影响
当220kV变电站中压侧110kV母线分裂运行后，由于所供110kV变电站负荷大小不一，同时还要兼顾110kV母线N-1后不造成3座110kV站全停，将导致主变负荷分配不均衡，对于负载较重的变电站，可能会导致其中一台主变重载甚至满载运行。
110kV母线分裂运行后，当其他主变供电的110kV变电站因线路故障等原因突然自投至重载主变供电时，将导致该主变过负荷，可能导致220kV主变过负荷联切装置误切非过载主变所供负荷。
另外，相比中压侧并列运行而言，变电站主变损耗也将有所增加，同时增加正常方式下及紧急事故处理情况下运行人员操作量，延缓停送电操作及事故处理进度。
如果在没有安装备自投的条件下110kV母线分裂运行，将降110kV变电站特别是单电源站的供电可靠性。目前保定电网单电源变电站25座（其中包括4座110kV电厂站），110kV母线分裂运行后，220kV主变故障将导致单电源110kV变电站停电。110kV变电站事故全停均为六级电网事件。
2、分裂运行后需进行电网设备改造
分裂需加装的110kV备自投装置，若考虑避免主变联切误切，需再加装主变过负荷联装置。
加装备自投装置，需考虑母差保护动作、主变高中后备保护动作闭锁自投的回路，同时如果110kV有并网电源，需要加主变保护联跳并网线的回路（自投动作前切除110kV电厂），安装回路复杂，需改动原有保护回路，实现困难。
加装备自投装置，还需引主变保护动作接点，主变110kV侧开关及母联开关辅助接点，如有联跳回路，还应引并网线开关辅助接点，上述工作均需停用主变保护，且相应开关停电。另外110kV备自投安装完成后进行传动试验需220kV站110kV母线配合停电才能进行。
六、建议
分析发现，对于220kV变电站主变低压侧35kV电压等级，通过将中压侧母线分列运行可以有效降低主变低压侧短路电流，对于10kV电压等级改变运行方式降低短路电流效果并不明显。220kV变电站多是枢纽变电站，中压侧运行方式改变，仍需要综合考虑中压侧母线分列运行后对变电站110 kV 母线侧负荷供电可靠性、运行时负荷分配较不平均、网损增加等问题。
参考文献
[1] 熊信银，张步涵 电力系统工程基础 2002
[2] 冯任卿、张智远、冯鸣娟、陈丽 220kV 变电站变压器低压侧短路电流控制措施分析
[3] 陈怡静 大电网短路电流限制措施研究