一种输电系统

技术领域

本发明涉及输电技术领域，具体涉及一种输电系统。

背景技术

随着我国城市化进程的不断加快，用电量急剧增加，扩网增容的压力日益凸显。城市地下管网众多，电缆敷设空间极为有限，在建设用地日益紧张的情况下，采用传统增加回路的扩容方式，施工成本极为昂贵，甚至难以实施。为应对城市高密度供电需求，深圳福田区接入超导电缆。高温超导电缆具有线损低、传输容量大、走廊占地小、环境友好等诸多优点，为电网提供了一种高效、紧凑、可靠、绿色的电能传输方式，为解决城市电网扩网增容难题提供了有效途径。

因超导电缆造价昂贵，故障修复难度高，系统故障应快速切除故障，以保障超导电缆安全；系统故障断路器失灵，将造成故障切除时间过长，可能造成超导电缆损坏。

发明内容

本发明的目的在于提出一种输电系统，超导电缆配置有双断路器，避免故障时单一断路器失灵造成超导电缆损坏风险。

为实现上述目的，本发明的实施例提出一种输电系统，包括第一变电站、第二变电站；所述第一变电站包括三绕组变压器；所述第二变电站包括双绕组变压器；

所述三绕组变压器的第一端连接220kV母线，第二端通过第一断路器连接第一110kV母线，第三端通过第二断路器连接第一10kV 母线，所述第一10kV母线通过第一馈线连接对应负载；

所述第一110kV母线通过第一输电线路连接第二110kV母线，所述第一输电线路两侧上分别设置第三断路器、第四断路器；

所述第二110kV母线通过第五断路器连接所述双绕组变压器的第一端，所述双绕组变压器的第二端通过第二输电线路和第六断路器连接第二10kV母线，所述第二10kV母线通过第二馈线连接对应负载，所述第二10kV母线上装设接地电抗器；

所述第一10kV母线通过第二输电线路连接第三10kV母线，所述第二输电线路为超导电缆，所述第二输电线路的两侧上分别设置第七、八断路器和第九、十断路器，且靠近所述第七、八断路器的位置上装设限流电抗器；所述第三10kV母线通过第三馈线连接对应负载。

其中，所述第二输电线路的保护配置四套主后一体化保护，所述第七、八、九、十断路器均配置双套保护。

其中，所述第二10kV母线和所述第三10kV母线之间通过联络线和联络断路器连接。

本发明的实施例具有以下有益效果：通过对超导电缆配置双断路器，即所述第七、八、九、十断路器，能够避免故障时单一断路器失灵造成超导电缆损坏风险。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种输电系统结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施例中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的手段未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

参阅图1，本发明的实施例提出一种输电系统，包括第一变电站、第二变电站；所述第一变电站包括三绕组变压器1；所述第二变电站包括双绕组变压器2；

所述三绕组变压器1的第一端连接220kV母线，第二端通过第一断路器101连接第一110kV母线，第三端通过第二断路器102连接第一10kV母线，所述第一10kV母线通过第一馈线连接对应负载；

所述第一110kV母线通过第一输电线路连接第二110kV母线，所述第一输电线路两侧上分别设置第三断路器103、第四断路器104；

所述第二110kV母线通过第五断路器105连接所述双绕组变压器2的第一端，所述双绕组变压器2的第二端通过第二输电线路和第六断路器106连接第二10kV母线，所述第二10kV母线通过第二馈线连接对应负载，所述第二10kV母线上装设接地电抗器201；

所述第一10kV母线通过超导电缆连接第三10kV母线，所述超导电缆的两侧上分别设置第七断路器107、第八断路器108，第九断路器109、第十断路器1010，且靠近所述第七、八断路器的位置上装设限流电抗器202；所述第三10kV母线通过第三馈线连接对应负载。

其中，所述第二输电线路的保护配置四套主后一体化保护，所述第七断路器107、第八断路器108，第九断路器109、第十断路器 1010均配置双套保护。

其中，所述第二10kV母线和所述第三10kV母线之间通过联络线和联络断路器301连接。

具体而言，为限制短路电流，避免系统短路冲击造成超导电缆损坏，超导电缆在第一变电站侧串联限流电抗器。开环运行故障电流限制在9.1kA以下，超导可承受最大短路电流1s。合环运行超导本体故障第二变电站侧15kA，第二变电站侧超导可承受最大短路电流约0.5s，第一变电站侧8.5kA，可承受1s以上；第一变电站侧母线故障，超导电缆短路电流约7kA，第二变电站侧母线故障，超导电缆短路电流约8.5kA，均可承受1s以上。因此为保证电缆安全，开环运行1s内切除故障，合环运行本体故障第二变电站侧需0.5s内切除故障，其他情况1s内切除故障。

其中，开环运行保护动作分析如下：

开环运行时，K3故障双套主保护拒动，单一开关失灵，故障切除时间0.5s+0.11s＝0.61s，比单断路器快0.3s。若将超导电缆后备保护动作时间调整为0.6s，开关失灵故障切除时间则为0.71s，满足电缆安全性要求，因此开环运行方式下双断路器配置，相过流保护可完全配合。

其中，合环运行保护动作分析如下：

当出线故障K2、K5或K7故障，出线相过流0.3-0.4s动作。

(因限流电抗器作用，K2故障流过超导电缆故障电流约7kA，超导电流第二变电站侧速段不动作，K5、K7为反方向速段不动作)

当第一变电站3M上K1故障,超导电缆0.5s动作解环，第一变电站主变变低0.9s动作切除故障。

第一变电站3M出线K2故障，开关或保护失灵，动作情况同上。

当第二变电站3M上K6故障,超导电缆0.5s动作解环，第二变电站主变变低0.9s动作切除故障，同时第二变电站4M失压。

第二变电站3M出线K7故障，开关或保护失灵，动作情况同上。

若解环点设置在第二变电站分段开关，当第一变电站3M故障，第二变电站分段先跳闸，后第一变电站主变变低跳闸，同样是造成第二变电站4M失压。另外在K3、K4故障或K5故障开关保护失灵等情况下，超导电缆切除故障时间延长，不利于电缆安全。

当第二变电站4M上K4故障,超导电缆0.5s动作解环，第二变电站分段0.7s动作切除故障。

第二变电站4M出线K5故障，开关或保护失灵，动作情况同上。

当超导本体K3故障，双套主保护动作0.11s切除故障。若双套主保护拒动且单一开关失灵，第一变电站侧0.5s+0.11s＝0.61s，第二变电站侧速段0s+0.11s＝0.11s。此种情况下，单断路器配置，在未考虑短路冲击电流情况下，故障切除时间为0.91s和0.41s接近超导电缆极限切除时间1s和0.5s，如采用双断路器方案故障切除时间优于单断路器方案，对超导电缆安全留有足够裕度。

当第二变电站#3主变K8故障，差动动作切除故障，若差动保护拒动或开关拒动，超导电缆0.5s切除故障，造成第二变电站3M、 4M失压。可结合第二变电站#3主变保护更换为双套主后一体化保护。

当K9故障，差动保护动作切除故障，若差动拒动，则超导电缆0.5s跳闸，第二变电站3M、4M失压。

当K10故障，差动保护动作切除故障，若差动拒动，滨星I线第二变电站侧距离后备保护0.3秒切除故障。

本发明实施例通过对超导电缆配置双断路器，能够避免故障时单一断路器失灵造成超导电缆损坏风险。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。