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浅析东莞电力局110 kV电网的规划建设 |
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浅析东莞电力局110 kV电网的规划建设 |
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作者:佚名 文章来源:不详 点击数: 更新时间:2008-9-24 9:48:00 |
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祁寿枝
东莞电力工业局,广东东莞523009
东莞市地处珠江三角洲粤港经济走廊的中部,改革开放以来,东莞市经济的高速增长极大推动了东莞电力事业的发展。东莞市2000年用电负荷最高达3 081 MW,总供电量为17.785 TWh,比1999年增长33.9%,而目前东莞市仅有500 kV变电站1座,主变压器容量1 500 MVA;220 kV变电站9座,主 变压器容量4 080 M VA;110 kV变电站58座,主变压器容量4 955 MVA,在夏季负荷高峰期间,110 kV电网容载比仅为1.6,远低于《城市电力网规划设计导则》要求的2.2~2.5。110 kV变电站容量 、一次接线和接入系统的方式 ,因各个地区和建设时期均有所不同,已远远不能满足当今电力高速发展的要求。因此,通过对现有110 kV电网结构的分析和研究,提出适合今后东莞110 kV电网发展 ,安全可靠、运行灵活、投资节省的规划建设方案是十分必需的。
1 变电站接入系统的方式
东莞电力局早期建设的110 kV变电站,其接入系统的方式主要采用双电源单环网接线,即“双电源手拉手”接线。这种接线最大优点是投资省、工期短,但供电可靠性低,特别是为了避免电磁环网 、开环运行,110 kV变电站就变成了单电源辐射形输电网,甚至一条110 kV线路就挂了几个110 kV变电站,供电可靠性、电压水平等均无法保证。近年来,东莞电网建设已开始重视这个问题,采用双回路辐射T接线接入系统,这种接入系统的方式电网结构简单清晰,变电站适用于线路变压器组单元接线 ,一、二次电气设备简化,运行维护工作量减少,节约投资,线路走廊利用率高。但由于目前东莞地区220 kV变电站布点不足,110 kV电网结构薄弱,双回路辐射T接线方式尚不能明显发挥其优越性 。考虑到东莞电力局即将建设古坑、陈屋、葵湖、下沙、河田等多个220 kV变电站,所以在规划110 kV电网时,明确提出新三回路单电源辐射网络,导线截面的选择应充分考虑规划接入变电站的数量、主变压器容量,并能达到“n-1”的安全准则,同时预留适当的裕度,满足不可预见的负荷发展,提高线路走廊的利用率。
2 变电站的主接线
变电站的主接线应根据变电站在电网中的地位、电网结构、设备性能等综合因素,在满足安全可靠运行的要求下,电气主接线应力求简单。过去,东莞地区110 kV变电站主要采用单母线带旁路。这种接线站址占地面积大,一、二次电气设备配置较多,在负荷水平不高、变电站点不多情况下,具有安全可靠、设备检修少停电的优点,但随着经济发展,变电站站点增加,这种接线运行维护工作量大 ,建设投资高、占地多的矛盾越来越突出。所以在今后的规划设计中,110 kV站采用线路变压器组单元接线,并以三T方式接入系统,如图1所示。这种接线占地面积小,仅装主变压器断路器、进线隔离开关及避雷器和主变压器保护装置,一、二次电气接线简单、投资节省、运行维护工作量降低。
3 变电站变压器台数及其容量的选择
目前东莞110 kV电网容载比仅为1.6,远低于规划设计导则要求,因此,在选择变电站、变压器台数和容量时应充分考虑容载比的要求。
对于主变压器安装台数的选择,根据供电可靠性的“n-1”安全准则,当变电站断开一台主变压器时,其余主变压器的容量应能保证向下一级配电网供电,则主变压器在正常运行时的负荷率可按下式求得:
[n-1]Sr=nkSr.
式中 Sr———单台主变压器容量;
k———主变压器的负荷率;
n———主变压器的安装台数。
可见,当n=2时,负荷率k=0.5;n=3时,负荷率k=0.67;n=4时,负荷率k=0.75。
同样,当断开一台主变压器时,其余主变压器的容量如按计入变压器1.3倍的过负荷能力后保证100%的全部负荷进行选择,则可得:n=2,k=0.65;n=3,k=0.87;n=4,k=0.975。
以上分析说明,变电站主变压器台数越多,变压器的运行利用率越高,对安装有两台主变压器的变电站,其正常运行时的负荷率为0.5~0.65;安装有3台主变压器时,负荷率为0.67~0.87。显然变压器台数越多有越大的优越性,但是,当110 kV变电站的变压器是4台以上时,为使停动变压器的负荷能平均分配至其它运行中的变压器,其110 kV侧的接线就较为复杂,因此,东莞地区新建的110 kV变电站的主变压器最终规模为3台是比较合适的,至于早期建设的变电站进行第三台主变压器扩建也是必要的。
4 改造原有的110kV电网和110 kV变电站
对现有的110 kV电网中双电源单环网接线、单电源单回路接线的网络结构进行彻底改造国。这种单环网、单回路的导线截面多为240mm2,很大部分在负荷高峰时严重过载运行。在东莞地区负荷密度大、线路走廊紧缺的条件下,只能充分提高这些线路走廊的利用率,结合现有和新建220 kV变电站的110 kV出线,改造成双回路或三回路单电源辐射网络,提高输电线路的供电能力。
在理顺110 kV电网结构为单源辐射网络的基础上,对现有单母线带旁路电气主接线的110 kV变电站进行改造,主变压器由原来2台的建设规模改为3台,电气主接线改为线路变压器组单元接线,110 kV改为单母线4分段接线。目前东莞地区此类型的变电站约30座,改造要投入一定的资金,改造后的变电站主变容量大大增加,一、二次电气设备大为减少,使得在原有站点的基础上,提高供电能力,降低了运行维护量和运行费用。
5结束语
目前,东莞北部地区的110 kV电网结构的改造正组织实施,其它新建的220 kV樟木头古坑、清溪葵湖、石排下沙、厚街河田等变电站的110 kV出线的建设也按这种构思,结合现有网络结构,制定了切实可行的规划设计方案,分区分片优化理顺东莞地区的110 kV电网结构。相信这批输变电工程项目投产之后,东莞地区的110 kV电网结构会有质的飞跃,不仅解决东莞电网长期“卡脖子”的问题,而且为适应今后负荷的增长打下了基础。
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