第三章 佛山电网10kV合环风险整体评估
可以看到大部分合环点的相角差在0~3°之间，夏大方式下有19%的合环点相角差大于3°，夏小方式12%左右的合环点相角差大于3°。极少有超过10°的合环点。
参考上述统计数据，对佛山地区不同方式的合环点两侧母线电压相角估计如下： 对于方式5、方式6，属于同一母线上的合环，不存在电压差问题，故计算时可设定取某一值即可；
对于方式8，相角差一般在0~3°范围内；
对于方式4，属于同一站内的不同主变之间的合环，一般情况下合环两侧的电压差异很小，相角差取值范围在0~3°以内；
对于方式7，相角差一般不超过5°，主要在0~3°范围内。 对于方式3，相角差取值范围主要在0~3°以内；
对于方式2，相角相差分布范围较大，在0~10°范围内取值； 对于方式1，相角差取值参考方式2和方式7。
通过前面的分析可知，对于不同类型的合环方式，10kV母线电压幅值在10.1~10.6kV，除方式5和方式6之外，其他合环方式的两侧母线电压相角差一般在0~3°范围内，其中方式2的相角差分布范围较大。在实际的合环计算中，参考上述分析，采用了一下几种母线电压取值方案：
表3-8 母线电压取值方案
方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六 幅值差kV 0 0.5 0 0.5 0.2 0.2 相角差° 0 0 5 5 3 1 归算阻抗 大方式 大方式 大方式 大方式 大方式 大方式 馈线电流 最大电流 最大电流 最大电流 最大电流 最大电流 最大电流 平均电流 平均电流 平均电流 平均电流 平均电流 平均电流 其中方式5和方式6不存在电压差问题，故各个方案中电压始终取值为10.5kV/-43°。
3.3 合环成功率计算分析
根据前述的不同母线电压取值方案，利用合环计算软件对佛山地区1426个合环点进行计算，不同方案的合环成功率具体结果如下所述。以下各个方案计算结果中方式5和方式6的母线电压始终取值10.5kV/-43°。
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3.3.1 方案一
方案一母线电压取值实际上是不考虑两侧的电压差和相角差，按照这种方案，两侧的馈线分别取最大电流和平均电流，合环成功率计算如表3-9、3-10所示。
表3-9 方案一最大电流成功率
方式 总合环点数 成功 成功率 1 39 32 82% 2 359 303 84% 3 447 386 86% 4 183 155 85% 5 173 126 73% 6 7 5 71% 7 158 126 80% 8 60 50 83% 1426 1183 83% 表3-10 方案一平均电流成功率
方式 合环点总数 成功 成功率 1 39 39 100% 2 359 355 99% 3 447 444 99% 4 183 183 100% 5 173 169 98% 6 7 6 86% 7 158 156 99% 8 60 60 100% 1426 1412 99% 从表中可以看到，如果能消除两侧的母线电压幅值和相角差，则佛山地区的合环成功率相当高，尤其是两侧馈线取平均电流时，达到99%的合环成功率，仅有13个合环点不能合环成功。这表明母线的电压差对合环成功率的影响十分明显。相对而言，馈线取最大电流时，消除两侧母线的电压差，各个方式的合环成功率在80%左右，可见馈线电流对合环成功率的影响还是很大。但需要注意的是，合环成功率计算的是合环时未出现过载的情况，当两侧负荷之和大于任一侧的馈线载流量时，如果将其中一侧的馈线首端断开，即负荷转移时，可出现过载现象。
3.3.2 方案二
方案二母线取值仅考虑了母线电压幅值的影响，而消除相角差问题，按照这个取值，分别对两侧馈线取最大电流和平均电流计算各个合环点的成功率，计算结果如表3-11、表3-12所示。
表3-11 方案二最大电流成功率
方式 总合环点数 成功 1 39 16 2 359 125 3 447 195 4 183 73 5 173 126 6 7 5 7 158 64 8 60 23 1426 627 22
第三章 佛山电网10kV合环风险整体评估
成功率 41% 35% 44% 40% 73% 71% 41% 38% 44% 表3-12 方案二平均电流成功率
方式 合环点总数 成功 成功率 1 39 20 51% 2 359 212 59% 3 447 318 71% 4 183 127 69% 5 173 169 98% 6 7 6 86% 7 158 112 71% 8 60 35 58% 1426 999 70% 从计算结果来看，合环两侧的电压幅值差对合环成功率的影响十分明显。从表3-11中看到，最大电流时的整体合环成功率仅44%，远低于方案一中的83%，即使馈线取平均电流，其合环成功率也在70%，相对于方案一同等条件99%的合环成功率，也呈现明显的下降。
3.3.3 方案三
方案三仅考虑母线相角差，而消除了母线电压幅值差，按该方案的母线电压取值，分别对馈线取最大电流、平均电流时计算合环成功率，具体计算结果如表3-13、表3-14所示。
表3-13 方案三最大电流成功率
方式 总合环点数 成功 成功率 1 39 10 26% 2 359 55 15% 3 447 84 19% 4 183 25 14% 5 173 126 73% 6 7 5 71% 7 158 37 23% 8 60 12 20% 1426 354 25% 表3-14 方案三平均电流成功率
方式 合环点总数 成功 成功率 1 39 12 31% 2 359 88 25% 3 447 148 33% 4 183 46 25% 5 173 169 98% 6 7 6 86% 7 158 58 37% 8 60 17 28% 1426 544 38% 从表中发现，如果母线的相角差达到5°，即使母线电压不存在幅值差，佛山电网10kV的合环成功率也将很低，馈线电流最大电流时仅25%，平均电流时也仅28%，可见母线电压相角差对合环是否成功的影响十分显著。
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3.3.4 方案四
方案四母线电压幅值差取0.5kV，相角差取5°，相当于考虑实际合环时最严重的情况，馈线分别取最大电流和平均电流时的合环成功率如表3-15、表3-16所示。
表3-15 方案四最大电流成功率
方式 总合环点数 成功 成功率 1 39 10 26% 2 359 57 16% 3 447 91 20% 4 183 28 15% 5 173 126 73% 6 7 5 71% 7 158 33 21% 8 60 10 17% 1426 360 25% 表3-16 方案四平均电流成功率
方式 合环点总数 成功 成功率 1 39 13 33% 2 359 93 26% 3 447 144 32% 4 183 48 26% 5 173 169 98% 6 7 6 86% 7 158 51 32% 8 60 16 27% 1426 540 38% 计算结果显示，此方案的合环成功率与方案三相比，变化不大，从各个方式的结果来看，如果在5°相角差的情况下仍能合环成功的合环点，即使电压幅值差再增大0.5kV，合环结果也不会发生太大变化。对两种情况的合环成功的合环点的分析可知，这些合环成功点均有如下特点：
1）合环前两侧馈线的初始负荷均不大； 2）馈线载流量大部分在380A以上；
3）两侧馈线阻抗相差较大，导致合环点两侧的电压相差较小。
3.3.5 方案五
前面的合环计算条件分析过程中可知，除同一站内的合环方式（方式4、方式5、方式6）之外，其他的合环方式电压相角差一般在3°以内，而根据运行经验，电压幅值差也可控制在0.2kV左右，因此方案5的母线电压采用电压幅值差0.2kV、相角差3°。馈线电流分别取最大电流和平均电流，合环成功率计算结果如表3-17、表3-18所示。
表3-17 方案五最大电流成功率
方式 总合环点数 成功 1 39 15 2 359 113 3 447 174 4 183 71 24
5 173 126 6 7 5 7 158 76 8 60 21 1426 601 第三章 佛山电网10kV合环风险整体评估
成功率 38% 31% 39% 39% 73% 71% 48% 35% 42% 表3-18 方案五平均电流成功率
方式 合环点总数 成功 成功率 1 39 18 46% 2 359 170 47% 3 447 248 55% 4 183 105 57% 5 173 169 98% 6 7 6 86% 7 158 103 65% 8 60 29 48% 1426 848 59% 从计算结果来看，馈线电流取最大电流时的合环成功率为42%，而平均电流是的合环成功率为59%，可见整体的状况不甚理想。从表3-18中也可以看到即使在此方案的条件下，方式2的合环成功率为47%，如果实际的合环时，相角差进一步增大，其合环成功率将会再降低，可对比方案三同等馈线电流条件的25%的合环成功率。可见在本方案的合环条件下，合环成功率仍然不是很理想。
3.3.6 方案六
由于母线相角差与合环成功率密切相关，因此在方案五的基础上考虑将相角差减小为1°，在两侧馈线分别取最大电流和最小电流的情况下，计算合环成功率，计算结果如表3-19、表3-20所示。
表3-19 方案六最大电流成功率
方式 总合环点数 成功 成功率 1 39 24 62% 2 359 280 78% 3 447 358 80% 4 183 142 78% 5 173 126 73% 6 7 5 71% 7 158 115 73% 8 60 48 80% 1426 1098 77% 表3-20 方案六平均电流成功率
方式 合环点总数 成功 成功率 1 39 38 97% 2 359 354 99% 3 447 440 98% 4 183 182 99% 5 173 169 98% 6 7 6 86% 7 158 157 99% 8 60 60 100% 1426 1406 99% 在此方案的计算结果中可以发现，相对于方案五，无论馈线取最大电流还是平均电流，合环成功率取得明显的提高，最大电流的合环成功率达到77%，而平均电流时的成功率达到99%，基本与方案时不考虑母线电压差时的合环成功率持平。
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