对于配电网的合环换电技术,你了解吗?
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我国城市10kV配电网普遍采用环网设计,开环运行的模式,当配电网检修时,可通过合环换电的方式实现不对用户停电的负荷转供。由于合环操作可能导致合环潮流或冲击电流过大,从而引起线路或设备过载甚至保护跳闸,造成更大范围内的用户停电,我国大多数供电企业对10kV合环换电都持比较谨慎的态度,一般采用先停电,再转供电的方式。这种方式导致用户停电次数增多、停电时间加长,影响了供电可靠性。因此,开展配电网合环换电技术研究,对于提高配电网供电可靠性水平具有重要意义。
输电线路 在执行合环操作时,由于开关设备两侧电压差的存在,网络中会产生冲击电流,这都将直接影响到电网的安全稳定运行。因此,供电企业相关规程已明确要求,只能依靠经验进行,存在较大的安全风险。 2 合环冲击电流计算模型 为分析计算方便,根据配电网的特点进行如下简化:忽略线路电纳;合环支路使用集中参数模型。简化后的等值电路模型如图4−2(b)所示,图中的R 和L为环网中所有电气元件的电阻和电感之和。
图4−2 配电网合环示意图 (a)典型的合环网络;(b)简化的合环等值电路;(c)简化的合环计算模型 由于电力系统三相对称,下面以A相为例进行分析。计算合环冲击电流暂态过程的单相等值电路模型如图4−2(c)所示。图中合环点两侧电压差等效为A相电压e(t)。 设Δ U为合环点两侧电压相量差,则有
合环网络的时域微分方程为
式中 α——合环时刻( 0t=)E 的初始相角,它由该时刻合环点两侧电压的相角差决定。 利用拉普拉斯变换,将时域非线性微方程转换为复频域中的代数方程进行求解。对式(4−6)两边取拉普拉斯变换,得
合环前,合环支路上没有电流通过,故电感中的初始电流(0)i− 为零。因此有
对式(4−9)进行拉普拉斯反变换并代入式(4−10),得到时域中合环电流的完全表达式
由于三相对称,只需将(α−120°)和(α 120°)代替式(4−11)中的α就可以得到B相和C相的全电流表达式。分析可知,三相中的直流电流是不相等的,它们的起始值也不可能同时达到最大或为零。 |
















