|
|
设
备
管
理
网
s
b
g
l
.
j
d
z
j
.
c
o
m
|
 |
提高北京电网配电能力的措施 |
|
|
| 提高北京电网配电能力的措施 |
|
作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-24 10:44:27  |
|
摘要： 全面提高现有电网输送能力是国家电网公司推动国家电网发展的重要举措之一。文章根据北京电网的运行现状，剖析了北京电网存在的输送瓶颈，并提出了打通不同电压等级电网输送瓶颈的技术措施。对具体措施和项目从电网安全及可行性角度进行了充分分析，并从技术和经济2个方面进行了综合评价，对受端电网提高现有电网输送能力具有借鉴意义。
关键词： 输送能力；北京电网 0 引言
北京是国际化大都市，2008年奥运会的主办城市。为缓解北京电网电力供应紧张的局面，全面提高现有电网的输送能力是一个有效的举措。
北京电网是典型的受端电网，70%的电力来自华北电网。提高电网输送能力，对于北京电网而言应着重研究电能的下落及合理分布问题，最大限度发挥电网的现有资源，提高输送能力和变电设备的承载能力。
1 北京电网电能输送受限概况
北京电网的网架结构不尽合理，尤其是在大负荷期间，电网输送瓶颈限制了电能的下落及合理分布。北京电网各电压等级输送能力受限情况见表1。
表1 北京电网各电压等级输送能力受限情况
电压等级/kV
输送能力受限情况
受限容量/MW或MVA
220
受限线路条数/条
21
890
受限变压器台数/台
11
780
110
受限线路条数/条
18
368
受限变压器台数/台
21
315
10～35
受限线路条数/条
22
265
受限变压器台数/台
53
652
总 计
受限线路条数/条
受限变压器台数/台
61
85
3 270
1.1 220kV电网
（1）220kV主网架部分线路在负荷高峰时期负载率超过80％，限制了电能的输送。
（2）部分220kV变电站的短路电流接近额定，影响了电网运行方式安排的灵活性，也限制了电网运行方式的变更，从而影响了部分电网的输送能力。
（3）西北部电网结构单薄，应变能力不强、抗事故能力较低。在现有结构基础上，限制了该地区电网的输变能力。
（4）500kV电网的下送通道受网架结构限制，在一定程度上影响了北京电网的潮流分布，降低了220kV电网的输送能力。
（5）220kV电缆线路与架空线路混合输电，或者相邻线路有电缆也有架空线，影响了线路正常运行情况下或N－1故障下的输送能力，在一定程度上限制了电网运行方式的安排。
1.2 110kV及以下电网
（1）110kV电网部分老旧线路的载流能力小，输送能力较低，易发生故障；部分110kV线路T接负荷多，造成一些110kV线路段重载，使其发生故障及正常检修的几率增加，实质上降低了输送能力。
（2）同一条110kV线路，由于不同时间分段建成投入运行等原因，造成导线型号较多，最小载流线路段钳制了整条线路的输送能力，存在瓶颈问题。
（3）部分110kV主变压器重载运行，影响了110kV电网向10kV电网的下送能力。
（4）设备老旧问题依然没有解决。电网中存在老旧设备，部分线路、变压器成为供电的瓶颈，影响供电能力。
（5）部分电缆载流量较小，造成许多开闭站停用备用电源自动投入装置，影响了电能的下落，降低了用户的供电可靠性。
2 提高现有电网输送能力的技术措施
2.1 500kV受电通道
为提高北京电网500kV受电通道的输送能力，华北电网有限公司进行深入研究，通过采用改进仿真技术、先进输电技术、完善安全自动装置及采用稳定控制器(PSS)等控制措施提高500kV电网的输送能力，确保北京电网的电力供应。
（1） 串补技术。2001年，华北电网在国内较早地采用了串补技术，在西电东送的重要通道大同—房山双回线上加装35%的串补装置，提高了大同二厂及山西电网的外送能力。随后进一步将串补技术应用于蒙西电网外送通道丰镇—万全（简称丰万）、万全—顺义（简称万顺）双回线，2003年6月在万全侧分别加装了35％、45％的串补，提高了蒙西电网的输电能力。目前，丰万双回线稳定极限为193万kW。2005年第4季度计划投产的500kV万顺第三回线将继续采用其串补技术，工程投产后，预计蒙西电网丰万双回线外送极限将提高到235万kW，可提高输送能力40万kW。
（2） 改进仿真技术。华北电网采用在实际测量建模基础上类推到华北全网的发电机励磁系统和调速系统的详细模型参数，首次在生产中使用了实测的模型和参数。重新校核主网内重要输送断面，重点研究采用实测发电机详细模型和新的负荷模型对西电东送主通道的送电能力和各个重要的送电断面稳定水平的影响。
沙岭子电厂通过500kV沙岭子—昌平（简称沙昌）双回线路向电网送电。沙昌一回线检修方式下，另一回线路稳定极限1 100MW，同时线路TA满载。采用发电机详细模型后，上述稳定极限可以提高到1
300MW，同时将线路TA变比由1 250/1调整为2 500/1，沙岭子电厂的外送能力提高200MW。
2.2 220kV及以下电网
2.2.1 技术改造的原则
对于北京220kV及以下电网，主要依据以下原则开展技术改造：
（1） 基本原则。按照轻重缓急，有重点有次序地改造，并根据设备重要性、设备性能、设备负荷情况等因素来统筹考虑。
（2） 输电架空线路改造。优先解决重要性高、故障影响重要负荷，负载率过高的，设备整体性能和健康水平低的输电线路，其次按照设备的缺陷和重要程度进行改造。
（3） 输电电缆及隧道。优先安排敷设在电缆隧道内（火灾隐患大）、带有重要负载、运行年限长的110kV充油电缆的改造，其次安排35kV油浸纸绝缘电缆的改造。
（4） 配网设备。重点解决20年以上超过运行年限的开闭站和配电室的改造，过负荷重负荷线路的改造，以及结构不合理线路的改造，小线号运行年限过长的线路也应优先进行改造。
2.2.2 提高输送能力的措施
220kV及以下电网提高输送能力的具体措施：①对线路中TA、阻波器、引线等 “卡脖子”环节进行更换。②对重载变压器进行增容改造，提高下送能力。③对老旧线路进行改造，以提高线路运行的安全裕度及载流能力。④通过切改等方式改善220kV及110kV电网结构，提高局部地区电网运行的可靠性。⑤对供电半径过长线路进行改造、切改，提高安全水平及用户电压质量。⑥对110kV及以上重点线路，推进耐热导线的应用，提高线路的热稳定极限。
2.2.3 耐热导线对提高北京电网输送能力的作用
耐热导线充分利用了殷钢膨胀系数低于普通钢材1/3的优点。普通耐热铝合金导线（TACIR）可以在150℃下运行，而殷钢芯特耐热铝合金导线（ZTACIR）和殷钢芯超耐热铝合金导线（XTACIR）可以在210℃和230℃下运行，可以在满足低弧垂的要求下，更好的利用铝合金的耐高温性能，从而提高输送容量。若把普通钢芯铝铰线（ACSR）的载流量当作1.0，则普通耐热导线（TAL）的载流量是钢芯铝铰线的1.6倍，殷钢芯特耐热铝合金绞线（ZTACIR）的载流量是普通钢芯铝铰线的2.0倍，殷钢芯超耐热铝合金绞线(XTACIR)是普通钢芯铝铰线的2.1倍。
经公司研究，认为在城网改造中采用耐热导线替代普通导线来提高输送容量是一项可行的技术手段，它在利用现有高压走廊，减少工程投资和缩短施工周期等方面有着很大的优势，恰好能够适应北京电网发展的需求。
耐热导线的应用能够提高重载线路的负荷能力，提高线路走廊的利用效率。对于北京电网内的220kV分区供电联络线，如果采用耐热导线，对分区供电后的电网安全稳定水平的提高有很大作用。不同供电区域的联络线正常时断开或潮流基本趋向于零，在发生较大事故时，联络线必将有大量潮流转移，普通导线将严重过负荷。而采用耐热导线，则能够最大限度地满足要求，在现有网架结构不尽完善的情况下，联络线承担大的潮流转移，满足热稳定要求，提高电网的安全稳定水平，防止电网崩溃或大面积停电事故的发生。
3 项目分析
在本次工作中，北京电力公司共安排提高电网输送能力工程项目83项，其中220kV工程14项、110kV工程14项、10kV～35kV工程51项。部分工程已经实施完毕，其他工程将陆续在2006年年底前完成。以下就典型项目进行比较分析。
3.1 220kV电网
八里庄—知春里地区是北京西北部电网的薄弱环节，负荷压力较大。220kV石景山—八里庄（简称石八）双回线是北京西北部电网的重要输送通道，线路由架空线及电缆混合输电。石八双回线架空线为LGJ-2×300导线，额定载流1400A；其电缆部分载流能力差（1
000A），N-1稳定性差，是电能输送的“卡脖子”点。
在本次提高现有电网输送能力工作中，对石八双回线的电缆进行了改造，更换为大截面电缆，改造后其载流能力提高到了1
200A，可提高极限输送容量约120MW，提高了西部地区的可靠性，能够满足负荷增长的需求。
3.2 110kV电网
3.2.1 西阜线电缆
阜城门和复兴门变电站地处北京城市中心，所带的10kV负荷大多为城市重要负荷。110kV西阜线为阜城门、复兴门二站的主要供电源之一，电缆服役年限长、老旧、截面较小、额定载流545A。2004年夏季大负荷期间，由于受该电缆的限制，阜城门、复兴门二站的110kV侧自投装置被迫停用，部分负荷倒由其他电源供电，降低了用户用电的可靠性。
在本次提高电网输送能力的工作中，安排对西阜线电缆进行了更换，载流量从545A提高到了900A，经综合计算可提高极限输送容量40MW。彻底解决了设备隐患，打通了输送瓶颈，使对城市中心区重要负荷站的运行方式变更更加灵活。
3.2.2 北安线和北新线
北安线、北新线是安家楼、新风村、白家庄等地区的主要供电电源，负载重且多为重要负荷。这2条线路部分线段仍为LGJ-150导线，载流量仅为445A,不能满足负荷增涨的需求，影响了重要用户的供电及该地区的发展。
在本次提高电网输送能力的工作中， 安排对北新线、北安线进行改造，将架空线路更换为耐热导线，额定载流量提高到了800 A左右，提高极限输送容量25
MW，使该地区110kV系统运行方式变更更加灵活。
4 效益分析
4.1 电力电量增供情况
预计2005～2006年北京电力公司为提高电网输送能力实施的工程项目总计可提高电网输送能力3 749MW。其中，220kV电网可提高2 736MW，110kV电网可提高551MW，10～35kV电网可提高462MW。2年预计可增供电力电量总计60.35124亿kWh。
4.2 经济效益分析
经过计算，2005～2006年北京电力公司提高电网输送能力工程总计增加公司营业利润4 078万元。同时，提高现有电网输送能力也产生较大的社会效益。按照北京地区平均单位电量产值8.7元计算，
2005年提高电网输送能力工程实施后增供电量可实现产值217.1854亿元；2006年增供电量将可实现产值307.87亿元。
5 结束语
北京电网提高现有电网输送能力工作从典型受端电网的特点及薄弱环节出发，有针对性地开展工作，制定了改造原则及具体工程措施，打通网内瓶颈，切实提高北京电网的电能下落能力，取得较好效果。从已经实施的提高电网输电能力的项目看，他们在2005年夏季大负荷期间发挥了重要作用，整体提高了电网应对大负荷的能力。同时，工程的实施使北京电网各电压等级的安全稳定水平得到提高，也给公司创造了一定的经济效益和社会效益，在一定程度上满足了首都生产和生活用电的需求。
|
|
| 资讯录入：admin 责任编辑：admin |
|
|
上一篇资讯： 提高500kV电网输送能力的研究
下一篇资讯： 提高电网输送能力的技术措施 |
|
|
| 【字体：小 大】【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】 |
|
 网友评论：（只显示最新10条。评论内容只代表网友观点，与本站立场无关！） |
|
|
|
|
|
