国内首个750kV同塔双回输电工程系统调试关键技术分析

1、国内首个750kV同塔双回输电工程系统调试关键技术分析第25卷第8期2021年8月电网与清洁能源PowerSystemandCleanEnergy文章编号:16743814(2021)08001905中图分类号:TM733;TM732国内首个750kV同塔双回输电工程系统调试关键技术分析李新建(西北电网,西安710048)文献标志码:BKeyTechnologyAnalysisoftheSystemCommissioningfortheFirstDomestic750kVDoubleCircuitontheSameTowerPowerTransmissionProjectLIXin-jian(

2、NoflhwestChinaGridCompanyLimited,Xi'an710048,ShaanxiProvince,China)关键词:超高压;同塔双问;输电线路;感应电压;感应电流O引言750kV兰州东平凉一乾县输变电工程(以下经甘肃,宁夏,陕西3省(区)14个县市,是陕甘青宁4面潮流交换能力,确保陕西电网顶峰负荷期间可靠用电及促进西北水,火,风电"打捆"大规模外送,均青宁4省(区)的750kV电力"高速公路"根本贯穿.兰平乾工程是国内首个采用同塔双回线路建设的750kv工程.r=程建设规模大,投产新设备多,主要包括:新建750kV乾县变

3、电站及平凉开关站,扩建兰州东变电站期及新建兰州东平凉一乾县同塔双回输电线路.共计新投产750kV变压器1组,输电线路2x442km,750kV断路器l5组,750kV高压电抗器8组,63/66kV电抗器和电容器l0组.图1为调试系统示意图,其中红色为待调试新建设备1系统调试特点及方案研究系统调试是新建工程投产前的一项重要工作,可全面考验工程的设计,施,主要电气设备制造安装质量,单体及分系统调试等各个环节,对于消除工程隐患,保障工程平安投产及长周期平安稳定运行具有重要作用ll_21.相比以前的750kV输变电工程,兰平乾工程系统调试涉及的站,线多,新投产设备数量大,且国内首条750kV同塔双回输

4、电线路将初次带电运行,其具体特性尚未完全掌握.因此,工程系统调试具有操作步骤多,测试难度高和丁作量大等显着特点在充分吸收示范工程及后续投运工程系统调试成功经验的根底上,进一步优化系统调试的一一一一一一一一一一一.一一.一一一一一一一师苎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图1调试系统示意图工程和流程,实现了兰平乾工程平安高效地启动投产,同时完全到达了系统调试的目的.在750kV示范工程系统调试中,涉及零起升流,零起升压,投切空载变压器,投切低压电抗器,投切空载750kV线路,750kV线路解合环,二次系统抗干扰,750kV线

5、路人工接地短路试验以及大负荷试验9大类试验,这主要是出于示范工程首次全范工程及后续工程系统调试经验根底上,结合兰平乾工程的主要特点.在大量计算研究的根底上,对其系统调试方案进行了优化,主要情况如下.1)取消零起升流和零起升压试验.零起升流或升压试验需要隔离出包括启动电源的试验小系统.研究说明,兰平乾工程无论从哪一侧进行"零起"试验,都需要隔离出大量的运行设备,严重削弱电网结构的完整性,造成电网平安,稳大,"零起"试验不具备可行性.此外,对"零起"试验的必要性进行了深入分析,认为其主要目的可以通过其他试验工程来实现,或者相关测试工程已在

6、设备出厂等试验中开展过,不必再通过"零起"试验重杨1杨2头2头1城复进行.2)取消合环条件下低抗投切试验.大量计算和调试,运行经验说明,63kV电抗投退引起的系统电压波动均在规程规定的±2.5%范围63kV电抗器试验,以进一步提高调试效率.3)增加了66kV电容器投切试验.础上,增加了电容器"背靠背"投切操作,考验多组电容器相继投人或切除过程中的涌流和过电压情况.更接近于实际情况.鉴于系统运行电压较高,在调试中不进行系统合环情况下投切66kV电容器的操作.4)重点开展感应电压和电流测试.750kV线路同塔双回线之间电磁耦合较强,具行工况,重点对

7、同塔双回线路之间的感应电压和电流进行测试,从而掌握双回线之间的实际电磁耦合效应.5)进行2次人工短路接地试验.为进一步考核750kV同塔双回线路的电磁耦第25卷第8期电网与清洁能源曩臣翟咀日S弱强_PowerSystemTechnology21合特性对线路潜供电流,恢复电压以及自动重合闸等方面的影响,分别在单回线合环运行和双回线运行这2种情况下各进行1次线路人工短路试验,见图2.图2人工单相接地短路试验经优化调整后,兰平乾工程系统调试共包括l5个调试工程f31,测试方案共包括39个测试工程41.2系统调试的主要情况和结论在前期研究的根底上,工程系统调试自2021年5月13日正式开始,至5月21

8、日全部结束,共历时9d,论如下:1)750kV,330kV和66kVSF断路器性能全部合格:操作过电压均在允许范围内:3)带电投切750kV空载线路时,无明显过电压,波形正常:4)750kV线路解,合环过程中,系统无明显冲击,运行正常:5)同塔双回线路的感应电压或电流满足750kV"超B类"线路接地开关技术协议和相关标准的要求,隔离开关主体局部能够可靠拉合:6)继电保护系统校核正确,工作和动作正常,通过了二次系统抗干扰试验的考验:7)在750kV线路单相接地短路试验中,一次设备耐受住了冲击,短路电流,潜供电流和恢复电压测量值与理论计算结果吻合,线路自动重合闸正确动作,二次控

9、制和保护装置能满足系统运行要求.总之.通过系统调试,全面验证了兰平乾工程设计和施工总体满足工程运行要求,关键一次设备和二次系统经受了考验,为工程平安稳定运行奠定了较为坚实的根底.3关键问题分析1)感应电压和电流.系统调试中,分别进行了一回线空载运行或合下感应电压与电流的测试.其中,冷备用线路的最大感应电压为67.6kV(相电压有效值),检修线路的最大感应电流为17.0.上述测试结果说明,750kV冷备用线路相当于1条110kV线路空载运行.电磁感应强烈,在一回线带电运行的条件下,即便另一回线路已处于检修状态(两侧接地开关在合闸位置),其靠近线路中间的最高感应电压仍接近1kVt61,上线工作必须

10、采取妥善措施:在运行线路轻载时,假设检修线路靠近中间接地,那么接地电流可高达25A以上嘲,对接地措施提出了较高要求.流试验中,发现主触头,辅助触头燃弧现象(其原因在于负荷开关未起到应有的灭弧作用.见图3),这也从一个侧面说明750kV同塔双回线之间的感应较强.2)线路耦合效应对单相分合操作的影响.在"乾县侧投切750kV空载乾凉II线试验"过程中,当乾凉I线处于冷备用状态(线路两侧隔离开关及接地开关翻开)进行乾县750kV断路器单相分合试验时,线路过电压保护动作,导致线路三相跳闸,单相重合闸不成功.相跳开后,在跳闸相线路上产生了较高的拍频电压(接近工频),其相电压峰值的最大

11、值为842kV,且峰值超过线路过电压保护定值(线电压800kV,0.1s)的持续时间为0.12S_5J,因此保护动作跳开线路三相,导致单相重合闸失败.I黪|母ji髓.'|22李新建:国内首个750kV同塔双回输电工程系统调试关键技术分析(b)辅触头燃弧圈3平凉变线路接地开关主辅触头拉开感应电流时的燃弧现象此外,试验结果说明:在一回线路检修情况下进行另一回线路的单相分合试验,由于产生的过电压这与已投运750kV单回线路的调试结果一致.参考750kV主变和高抗技术标准,认为重合闸不成功时的过电压不会影响设备平安,遂将750kV线路的过电压保护定值修改为线电压880kV,0.5s.修改定值后

12、,后续同样工况下的无故障单相分合试验均能一次重合成功.32关于中性点小电抗在线路无故障单相分合试验中,发现乾县小电认为,这主要是线路单相分闸期间,不平衡电流通过小电抗线圈产生的电磁力引起线圈振动,带动绝缘油现较高正压力,从而导致释压器漏油.根据电磁暂态计算和实测结果,在各种不平衡运行工况下.通过小电抗的最大电流峰值处于230260A对于制造质量合格的小电抗而言,必须能够数(额定电流15A)制造的兰州东,平凉小电抗的表现来看,其均经受住了如此幅值不平衡电流的考尽管从计算和试验结果来看,只要制造质量合考虑到小电抗是整个线路运行不可或缺的电气设备,一旦出现问题将造成整条线路停运:另一方面,小电抗的制

13、造本钱相对低廉,提高其制造标准所增加的本钱非常有限,但能显着提高整个系统运行的可靠性,因此,建议在后续设备选型中,提高中性点电抗器的额定电流水平末端4层线饼(为X2和X3分接之间的所有线饼)有明析认为试验时X2和X3分接头被短接,X2和X3分接之问的所有线饼相当于短路状态,750kV线路单相分合试验时x2和X3分接之间的线饼承受了较大的电应力,使绕组变形.图4乾县变5号小电抗吊芯检查现场照片总体而言,上述线圈变形是由于小电抗档位接法不标准造成的,目前已改为xl档接地,x2,x3档悬空的运行方式.对工程所涉的3个750kV变电站及2条线路沿线进行了电场强度,磁场强度,无线电干扰,可听噪声,设备振

14、动及电力谐波等环评工程测试,结果均备区域,存在个别测点可听噪声较高的现象l7l.变电站的可听噪声主要有两大来源:一是变电站中变压器,电抗器等大型能量转换设备运行时的性不强,而电晕噪声是由导体局部放电或电晕产生第25卷第8期电网与清洁能源PowerSystemTechnology在于减小导体外表的电场强度,如优化导线选型,金具选型和配电装置的设备连接方式,提高金具,均压环等的外表光洁度等.建议在后续工程750kV配电装置中,研究架空线和引流线采用四分裂导线的必要性和可行性,同时优化金具选型,配电装置的连接方式及均压设施,进一步降低变电站噪声水平.4结语系统调试全面地考核了750kV兰平乾工程的设计,建设及关键设备制造等各个环节,及时发现并消除了设备缺陷,特别是深入了解和掌握了750kV同塔双回输电线路的电磁耦合特性和运行特点,为今后750kV同类工程的设计,运行和维护奠定了重要根底.后续工程中,应进行专题研究并采取有效措施,进一步降低噪声水平,并提高其他环保指标参考文献究IJJ.电网清洁能源,2021,25(6):610.析J1.电网清洁能源,2021,25(3):59.东平凉一乾县输变电工程系统调试方案JR.2021.【4】西北电网,中国电力科学研究院,陕西电力科学平凉一乾县输变电工程系统调试测试方案【R.2021.东一平凉一乾县输变电工程系统调试技术报告【RJ.2021.东平凉