表 1 2015、2020 年三门峡电网相关站点短路电流水平

如果采取开环方式，开环为三门峡变、三门峡东变两片运行，则三门峡变系统有三台主变，而三门峡东变仅有2 台主变，解环方式虽可将三门峡变220 kV 母线短路电流限制在50 kA 以下，但是三门峡变东系统中，当一台主变检修时，为了保证三门峡东变系统的安全可靠供电，三门峡变系统和三门峡东系统还需合环运行。合环时需采用先断后通原则进行操作，将会造成用户短时停电，影响供电连续性。

根据三门峡电网结构及正常运行潮流分布，三门峡变系统与三门峡东系统之间三回220 kV 联络线上潮流较轻，但是2 回220 kV 联络线(三门峡～观音堂I、II)可为三门峡变220 kV 母线提供约5.4 kA的短路电流。正常运行方式下，观音堂变为潮流自然功率分点，三门峡变和三门峡东变分别向观音堂变输送约120 MW 的电力，三门峡水电站向三门峡东系统输送电力40 MW，两个系统之间交换电力较轻，基本各自自我平衡。

当考虑将两个系统之间的联络线断一回运行时，两个系统之间联络线上的潮流分布基本未变，而三门峡变220 kV 母线的短路电流水平可由51.8 kA下降为50.1 kA，仍高于50 kA。此时将三门峡变系统与三门峡东系统之间三回220 kV联络线断2 回运行(三门峡～观音堂I、II)，仅留一回三门峡水电站～张村线路保持两个系统间的联络，三门峡水电站向三门峡东系统输送电力84 MW，该线路潮流也较轻。而三门峡变220 kV 母线的短路电流水平可由50.1 kA 继续下降为46.4 kA。

通过电网潮流分布分析及短路电流计算，为了加强三门峡电网的安全可靠运行，2015 年电网内部建议采取弱开环方式。即正常运行方式下，将三门峡变与三门峡东之间的三回220 kV 联络线中两回(三门峡～观音堂I、II)开断运行，仅留一回潮流较轻线路在两个系统间进行联络。当三门峡变系统或三门峡东变系统中出现一台主变检修主变退出运行时，可将系统之间断开的220 kV 联络线合环运行，通过220 kV 联络线进行两个系统间的相互支援，电网运行灵活方便，也加强了电网的安全可靠运行，避免了开环后再合环时先断后通的操作。

通过稳定计算及分析，开环方式下三门峡东系统两台500 kV 主变，当一台主变检修方式下，一台主变故障需相关电网相应切负荷，或需将两个分区电网合环以避免该情况发生;而弱开环方式电网在此情况下联络线全部参与运行，两系统可以相互支援，因此弱开环方式不仅系统的稳定性高于开环方式下的稳定性，而且电网操作运行灵活方便。

3.3 2020 年解环规划

2020 年三门峡电网地区拥有500 kV变电站3 座，共7 台主变，分别为三门峡变(3×750 MVA)、三门峡东变(2×1 200 MVA)、三门峡西变(2×1 200 MVA)。三门峡东变和三门峡西变均只有两台主变。

2020 年三门峡电网全合环运行，三门峡变220 kV母线短路电流超过50 kA，此时将三门峡东、中、西电网间的部分联络线开断运行(五原～三门峡双回、三门峡～观音堂双回线路)，三门峡电网内部弱开环，可以将三门峡变220 kV 母线短路电流限制到50 kA 以下，且由潮流计算结果可得，三门峡东西电网间的联络线可满足N-1 校核。因此建议2020年三门峡220 kV 电网开环方式仍为弱开环方式。

三门峡～观音堂双回线路)，三门峡电网内部弱开环，可以将三门峡变220 kV 母线短路电流限制到50 kA 以下，且由潮流计算结果可得，三门峡东西电网间的联络线可满足N-1 校核。因此建议2020年三门峡220 kV 电网开环方式仍为弱开环方式。

通过三门峡电网开环实例分析，由于三门峡东变、三门峡西变初期均为2台主变，三门峡变为3台主变。三门峡变虽具备了开环条件，但是三门峡东变、三门峡西变均不具备开环条件，且受三门峡电网结构影响，三门峡西和三门峡东变两个系统之间也不能合环运行。若三门峡电网采用开环运行方式，则三门峡西部、三门峡东部电网系统的运行可靠性将大大降低。当三门峡电网采用弱开环形式后，不仅可将220 kV电网短路电流限制到50 kA以下，而且还可以不大幅降低电网运行的可靠性。

该运行方式可以一直到三门峡西变、三门峡东变分别具有3台以上主变后，再实施真正的开环运行方案。

4 建议

(1)在研究采用弱开环方式时，要对电网结构、潮流分布并结合短路电流水平进行分析，找出潮流分布较轻且提供短路电流较大的联络线。采用将所选联络线断开一、二回，仍保留一、二回联络线使两个500 kV系统之间弱联系，一旦一个系统出现故障时，两个系统之间所有联络线可以合环运行，系统进行相互支援。

(2)建议在电网结构形成的过渡时期，电网结构不满足开环条件，可采用弱开环方式来限制电网短路电流，该方式还可减轻对电网安全运行的影响。

(3)建议弱开环方式应用于电网结构不完善的过渡时期，待电网结构满足开环条件时，则实施解环方案以彻底解决500 kV/220 kV 电磁环网问题，充分发挥高一级电压等级的输电能力，使电网结构清晰，层次分明，并有效减小系统短路电流。

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