锦屏水电站施工供电电网调度管理论述

[摘要]

对锦屏一级、二级水电站施工供电电网运行维护过程中的调度管理工作涉及的几个方面进行分析和总结，通过变电站设备发生事故情况下的一般处理方法和施工电网技术改造实例提出了调度管理技术措施。

[关键词]

施工电网；变电站运行；调度管理

锦屏水电站施工电网自2004年开建以来，随着各变电站（开关站）及输电线路的逐步投入运行使用，并经过多次的技术改造和扩容，现阶段已达到保证率较高的施工供电系统网络，能满足锦屏水电站施工供电特殊需要。随着电网规模的不断扩大、复杂，给保障电网安全稳定生产的调度管理工作带来巨大的压力。因此进一步探讨怎样优化调度管理工作流程、最大可能减少电网安全事故对保证锦屏施工电网安全经济稳定运行具有实际意义。

一、锦屏电网概述

锦屏施工电网担负着锦屏水电站建设的施工供电重要任务，根据水电站建设施工的需要，细分为锦屏一级和锦屏二级施工电网，共由3个110kV变电站、8个35kV变电站、6个10kV开关站、50多台箱变和100多条输电线路构成，其中电网主架构包括110kV线路4条，共计86公里；35kV线路11条，共计46公里；10kV线路19条，共计116多公里。在如此复杂的施工电网内，所有变电所（站）、输变电线路及配电设备是一个联系紧密不可分割的整体，必须实行统一调度、分级管理的原则。锦屏电网调度为西昌电业局地调的下一级调度，是锦屏电网运行的指挥中心，负责组织、指挥、指导电网运行过程的各个环节、协调各个部门之间的关系。

锦屏电网分布在海拔较高（最高海拔达到2000米）的锦屏山和牦牛山上，受气候影响比较明显：每年12月至次年4月为风季，5月至9月为雷雨汛期。此外还因处在水电站施工部位，线路受施工爆破、施工机械撞杆挂线、滚石等外力破坏，输电线路和电缆发生短路和接地跳闸的频率较高。因此，锦屏电网调度管理工作任重而道远，需要在多方面做足工作。

二、管理依据和准则

锦屏电网自组建多年以来，调度工作始终遵照上级文件精神，贯彻落实安全生产工作规定，严格按照《锦屏施工供电电网调度规程》、《锦屏施工供电电网供用电管理办法》、《锦屏电网电气操作导则》、《锦屏电网两票实施管理细则》等规程规范以及国家电力行业标准中的相关规定，采取措施、制定各种应急预案，将锦屏电网电能的各项指标严格控制在合格范围内，以保证锦屏电网的安全稳定运行和用户的用电权益。

三、负荷管理

由于施工进度安排不断变化和调整，施工电网建设不能及时跟上负荷的急剧变化，线路、设备有时会出现过负荷的现象，引起电网薄弱环节烧坏、击穿等情况，这就要求合理调整负荷分布。锦屏电网施工用电负荷根据施工区域布置规划和距离远近，以110kV联合变电站、110kV锦屏西变电站为枢纽变电站，经翻越锦屏山的110kV联锦I、II回输电线路连接东、西端供电网络，东、西两端各自建设35kV变电站、10kV开关站的配电网络，以漫水湾10kV转运站配电室、卫星基地扩建供电设施为专项配电设施。变电站一般采取两条进线电源、两台主变单母分段接线方式，事故时单台主变能承担80%的负荷设计建设，主变容量如表1。各变电站根据用户数量和负荷需求安装有8—20个出线间隔。

当锦屏电网出现紧急事故情况处理和控制过程中，优先保证主干网架、重要输变电设备恢复。在锦屏电网孤网运行时，严格按照《锦屏电网限电序位表》的分级制度对非重要负荷进行强制性拉闸限电，首先切除三级负荷（4000—8000KW），当无法满足要求时提前通知用户继续对部分二级负荷（8000—16000KW）进行拉闸。重点保障业主1#营地和左、右岸大坝浇筑以及部分洞室抽排水等保安用电负荷。

锦屏电网最大负荷从2004年的7MW逐年攀升，一直到2011年9月达到负荷顶峰64.8MW后负荷呈现逐渐降低的趋势，预计到2015年锦屏工程竣工后负荷将保持在一个较低的谷底水平。在2011年负荷高峰期锦屏西变电站（40MW×2）和左岸变电站（8MW×2）的主变容量偏小，单台主变不能满足负荷要求时，可以采取两台主变分列运行以缓解负荷压力。

图1锦屏电网历年最大负荷示意图

四、电能质量控制

供电设施供电频率标准为50HZ，锦屏施工区内高压配电的电压等级为110kV、35kV、20kV、10kV，向用户提供的电压等级以10kV为主。

施工电网相对于国家电网比较而言有其特殊性，故其适用的标准也不尽相同。电能的主要质量指标包括频率、电压、功率因数、供电可靠性。电压是电能质量的重要标准，根据《锦屏电网调度规程》中关于电压的规定：变电站供电电压35-10kV允许偏差值：在正常运行方式时，电压允许偏差应不超过相应额定电压的-3%，+7%；事故后电压允许偏差应不超过相应额定电压的10%。汛期河口电站（装机两台18MW的满发容量）通过锦屏电网并网发电时，110kV系统电压能升至116—118kV；当河口电站枯水期停机的时候，110kV系统电压又会降至112kV。另外施工电网的负荷波动也较大，往往在上午10点和下午16点是负荷生产的高峰期，早上7点、中午12点和下午18点处于交接班和吃饭时间是负荷低谷期，锦屏电网的电压受上述因素影响波动较大。我们需要频繁地采取投退电容器和调整主变分接头档位来调整功率因素和电压，根据实际情况对电网进行无功补偿，确保了锦屏电网各变电站电压调控在规定偏差范围内，电压合格率达到96%，月平均功率因数在0.9左右。

除此之外，对于部分变电站可以采取调整运行方式，例如右岸变电站大坝浇筑和缆机特别重要类负荷对供电稳定性和电压质量要求比较高，我们一般采取两条进线带各自侧主变分列运行的方式来提高电能质量以满足用户的需求。

五、设备、线路检修

锦屏电网各变电站的开关设备每年都要进行小修预试、保护定检工作，变电站一般在投入运行后的5年内和以后每间隔10年大修一次。锦屏西变电站、周家坪变电站、军方变电站等最早投入运行的变电站都已经完成了大修工作，后面将陆续对其它一些达到大修年限的永久性变电站进行大修。

为保证用电单位的10kV供电设施的正常稳定运行，《锦屏工程施工供用电管理办法》中规定了用户电气设备在每年汛期之前必须委托有资质的试验单位进行预防性试验。

在锦屏电网范围内电力设备及线路上进行检修工作必须办理变电站、线路工作，严格按照“两票四制”持票工作。涉及110kV线路或设备计划性停电检修工作任务须提前一个月向西昌电业局调度中心上报检修计划，然后再提前三天办理《西昌电力系统电气设备停电检修申请书》，经批准后按照西昌地调的命令和许可开始检修工作。

六、电网事故处理和技术改造

施工电网受恶劣的天气条件（风季、汛期强雷雨气候）和外界施工环境（施工爆破、机械撞杆挂线、滚石等）影响，输电线路发生事故（主要表现为故障跳闸和接地）的情况比较频繁，这就需要调度员时刻保持头脑冷静，对故障情况作出正确的判断并下达调度指令。

当用户出线开关发生跳闸的情况下，将线路开关转为冷备用或检修的安全状态，通知用户调度联系人巡线检查并处理线路故障。如果是10kV或35kV系统发生持续性单相接地故障时还需要进行接地选线操作，接地故障表现为接地相电压降低或者为零，其它两相电压升高至线电压。接地选线一般遵循“先切除次要负荷再切除重要负荷、先切除空载线路再切除大负荷线路”的原则，有时候还需要根据经验先切除发生接地故障频率最高的线路，直到选出接地线路，系统电压恢复正常。

当变电站的其中一条进线、主变、母线发生故障时首先迅速限制事故发展，隔离故障根源，解除其对人身和设备安全的威胁，然后进行倒闸操作将电源倒至备用进线、主变、母线上运行，迅速恢复对停电用户的供电，优先保证重要用电负荷的供电。

2012年，锦屏施工供电电网35kV供电系统随着系统不断扩容，系统中存在的电缆线路越来越多、越来越长，致使35kV系统对地电容电流严重超标，原消弧线圈最大档电流为18A，容量过小已经不能满足现有系统电容电流补偿所需，所以从2011年开始处于停运状态，35kV供电系统实际为中性点未经消弧线圈接地运行，造成35kV供电线路发生电缆、电缆头击穿事故40余起。

通过计算研究，消弧线圈选择既要满足现有系统运行要求，同时兼顾系统发展需要，根据消弧线圈容量的系列性还要考虑扩容性，35kV系统通过技术改造重新安装两套不同容量的消弧线圈以完善电网配置，减少事故率的发生。

第一套消弧线圈容量为Sx=1500kVA，补偿电流调节范围Ix=20—66A，用于110kV #1主变35kV中性点。

第二套消弧线圈容量为Sx=2200kVA，补偿电流调节范围Ix=33—99A，用于110kV #2主变35kV中性点。

此技术改造方案的实施，使得锦屏电网35kV系统事故率大幅度下降，系统更加可靠、稳定。

七、结束语

调度工作除了上述提到的几个基本方面还涉及到运行方式管理、继电保护管理、调度通讯管理、应急预案编制、反事故演习、施工电网运行维护周报月报的编制和上报等工作的方方面面，这就对调度员的综合素质和业务水平有着较高的要求。调度员要善于结合电网运行的实际情况，针对发生的问题和实例进行分析和总结，以保证电网的安全稳定经济运行。

参考文献：

[1]

龚祖春.水利水电施工供电技术管理，北京：中国水利水电出版社，2010.8

作者简介：

刘彬博（1984.9-），男，汉族，本科，助理工程师，工作单位：葛洲坝集团电力有限责任公司，现主要从事锦屏水电站施工电网调度管理工作。