110kV线路降压运行和10kV线路升压35kV运行的探讨
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摘 要：目前，我国110kV以上电网采用较多的是中性点接地方式，但在冰层覆盖较为严重时，对处于调降单相接地电流而言，部分变压器不进行接地，而是在非相间接地110kV输电线上，采用35kV降压进行运行，从而在短时间内实现110kV线路电力供应恢复，提升线路抢修效率，并保证线路电力供应。本文针对2018年冬季古蔺地区遭到了严重的冰雪灾害，造成全县电力系统瘫痪的问题，对古蔺县110kV线路降压运行和10kV线路升压35kV运行进行了深入探讨，以期为实际运用提供一定的借鉴。
关键词：叙古线 单相接地 降压运行
中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）09（c）-0055-02
110kV古蔺变电站是古藺县主要电力供应基地，一般是通过长度为447km的110kV叙古线（LGJ-185）进行电力供应，供电方式为单线供电。2018年冬季，古蔺地区遭到了严重的冰雪灾害，受害面积广泛、冰层厚度极大，从而对该线路运行和电力供应，造成了极大的不利影响，相当一部分的架空地线高度甚至不到导线的位置。2019年1月起，110kV叙古线由于冰层覆盖严重，出现多次地线中断、绝缘子损坏等的故障问题，一度造成全县电力系统瘫痪。随着春节的到来，加上气候环境的恶化，当地覆冰灾害不断加剧，为保证当地民众，能够欢度春节，古蔺县制定了一系列的抢修方案[1]。根据专家讨论后决定将受损程度相对较轻的68号轻110kV叙古线降压为10kV线路，向全县进行供电。
1 电力系统中性点接地方式分析
三相交流电力系统的中性点和大地电气的接地方式一般被称之为中性点接地。该接地方式具有安全性较高，成本要求相对较低等优点，与系统设备绝缘水平、过电压水平、通讯干扰等的选择有一定的关系。正常情况下，电网中性点接地方式和变电站中变压器电压中性点接地方式原理是相同的。
我国110kV和以上电网应用最多的是中性点节点方式，但在电网设备实际运行过程中，处于调降单相接地电流而言，相当一部分的变压器不进行接地[2]。在单相接地出现故障的情况下，非故障相电压一般以低于1.4倍相电压进行运行;当故障电流较大时，继电器设备将在短时间内做出跳闸反应，从而消除线路故障[3]。因此，通过大电流接地系统，可将系统电源设备绝缘性降低到最低限度，从而减少建设成本。
1.1 中性点不接地方式
中性点不接地方式主要用于以架空线路为主的农村配电网中，如10kV配电网其故障率大约是60%～70%，主要有以下几个突出特点：
首先，当单相接地故障电流Ic<10A时，故障点电弧将自动熄灭，并在息弧后自动恢复故障点绝缘;单相接地不破坏系统的对称性，使其能够带故障运行相当一段时间，从而保证连续供电。
在单相接地故障下，非故障相对地工频电压提升为线电压，该系统的电气设备绝缘性根据线电压进行相关的设计工作。
其次，在Ic>10A的情况下，单相接地故障对地工频，提升为线电压，其电气设备绝缘性，要求根据线电压进行有关的设计工作。
一般情况下，接地电弧无法自动熄灭，其形成的过电压等级较高的间歇性接地电压，并持续较长一段时间，从而对电网绝缘设备造成一定的威胁和影响，甚至导致两相接地故障，造成大范围的停电[4]。电网系统的内谐振过电压也可能造成电压互感器被熔断、主板设备被烧毁的情况。
1.2 中性点经消弧线圈接地
该接地方式主要用于单相接地故障电流Ic>10A的架空线路配电网主要有以下几个特点：
首先，消弧线圈感应电流对接地点电网容性电流进行补充，从而使故障电流小于10A，进而使电弧自动熄灭，并在电弧自熄后自动恢复故障点绝缘，并将弧光接地过电压故障发生率降低到最低限度，使其能够在故障情况下持续运行一段时间。
其次，提升地电位并降低接地工频电流，同时将对信息系统可能形成的干扰以及对抵押设备的反击减少到最低限度。
1.3 中性点经电阻接地
该接地方式主要用于瞬间性接地故障相对较少的电缆线路中。首先，可有效降低过电压。其次，中性点电阻作为耗能元件，能够将弧光接地电压限制在一定范围内。电弧自动熄灭后，系统残余电荷则在接地电阻作用下被流走;电弧重启后，系统不会因交叉重叠产生过电压[5]。
最后，可消除系统内谐振过电压，该接地方式的作用下，类似于谐振电路中并联的阻尼电阻。
2 电力系统中性点接地方式应用
为在最短时间内恢复电力供应，保证古蔺县全体人民能够欢度新春，对110kV叙古线进行抢修的方案显然已经不适宜了，应当单独引电。
2.1 降压运行方案
2.1.1 具体方案
首先，叙永站要求将240mm2的电缆连接到110kV叙古线侧;
其次，古蔺箭竹通过架空线路，连接110kV叙古线62号杆和10kV古德线，这两类线路间距较短，只有50m不到。
最后，古蔺站对10kV母线进行分段，并在10kV古德线作用下将电力送到二分段。
2.1.2 降压运行的可行性
首先，10kV等级的电压器对空气间隙等的要求相对较低，可有效保证线路绝缘距离。 其次，在覆冰严重情况下出现单相接地故障的几率相对较大，而35kV系统作为小电流接地系统，当出现单相接地故障的情况时不会对供电功能造成过多负面影响，从而将单相跳闸等故障减少到一定程度[6]。
最后，工程量相对较少，能够在短时间内起到恢复供电的目的。
2.2 升压运行方案
2.2.1 具体方案
首先，将10kV郎滩线升压为35kV线路，并将其接入35kV城郎线和贵州习水电网进行电力引入;并在35kV城郎线作用下将电力送入古蔺35kV城郊变电站以及110kV古蔺变电站，从而恢复古蔺全城电力供应。
其次，通过35kV降压将35kV城郊变电站降压到10kV，并引电到古蔺各变电站，实现恢复供电的目的;
最后，110kV古蔺变电站。对10kV母线进行分段，并通过1号主变将35kV侧降压为10kV，并送电到线路一分段。
2.2.2 升压运行的可行性
（1）对10kV线路所需的空气间隙和爬距调整为35 kV线路绝缘子，绝缘距离容易得到保证，原10kV针式绝缘子可直接用35kV复合针式绝缘子代替
（2）在单相接地故障发生率较高，35kV系统单相接地故障下，不会对线路供电形成直接影响，从而避免了单相跳闸风险的出现。
（3）线路距离较短，且绝缘子更换工作量相对较小，能够在短时间内实现恢复供电的目的。
3 结语
第一，在严重的自然灾害下，将110kV及以上输电线路降压为35kV或者将10kV电压输电线路升压为35kV线路，是保证变电站供电稳定性最为快捷、安全、有效的手段。
第二，對电网结构进行优化和完善。结构完善的电网系统是保证电力系统稳定、安全运作的基础。首先，要求其能够适应当前社会电力供应需求;其次，在单相接地故障情况下，可通过常规手段保证电力系统供电工作的稳定性;最后，在多元化故障下，在结构上不会出现到大功率转移或者扩大事故的情况，并保证解列后分区电力的均衡供应。
参考文献
[1] 刘道伟，谢小荣，穆钢，等.基于同步相量测量的电力系统在线电压稳定指标[J].中国电机工程学报，2005，25（1）：58-59.
[2] 罗毅，赵冬梅，潘学龙.基于PMU技术的电压稳定研究[J].现代电力，2006，23（2）.
[3] 孙华东，周孝信.计及感应电动机负荷的电力系统在线电压稳定指标[J].中国电机工程学报，2006，26（6）.
[4] 王新宝.电力系统电压稳定的研究[D].浙江大学，2004.
[5] 李宏仲，程浩忠，朱振华，等.分岔理论在电力系统电压稳定研究中的应用述评[J].继电器，2006，34（4）：69-74.
[6] 侯媛媛.电压稳定性评估方法的研究[D].太原理工大学，2008.
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