哈爾濱松北地區中低壓電網建設的研究

姜 濤

(哈爾濱第二電業局，黑龍江哈爾濱150076)

0 引言

截止2010年末，哈爾濱第二電業局(簡稱哈二局)松北地區共有66 kV變電所4座，分別是前進變電所、學院變電所、上塢變電所、虎園變電所，這4座變電所供電負荷占哈二局全部變電所供電負荷的41.5%。本地區10 kV線路出線有39條(其中8條線路為哈爾濱電業局變電所出線)，為滿足松北地區中期、長期發展的電力需求，提高供電能力，保證供電可靠性和電能質量，近期哈二局將在松北區松北鎮金星村建設220 kV江灣變電所(簡稱江灣變)。江灣變電所長遠規劃建設主變電所總容量為3×180 MVA，子變電所為3臺31.5 MVA。

1 中壓電網建設

1.1 中壓電網近期發展狀況

哈二局松北地區66 kV輸電線路有4條，分別是北前甲乙線、北園甲乙線，均為同塔架設雙回線，由哈爾濱電業局220 kV江北變電所供電，其中北前甲乙線雙T接學院分甲乙線，為學院變電所電源;北園甲線T接上塢分甲線，為上塢變電所電源。江灣一次變一期工程投入1臺180 MVA變壓器運行，66 kV北前甲乙線、北園甲乙線將改入江灣變電所系統運行。由于前期江灣一次變電所為單臺主變運行，主變電所檢修或事故使主變電所停電，造成中壓電網全部停電，其中涉及到市政府、國賓館、冰雪大世界等重要用戶停電。為此，通過對哈爾濱松北地區電網現況的研究，建設江灣變電所66 kV中壓電網聯絡線勢在必行。

在現有輸電線路條件下，將66 kV北園甲乙線改造成連接江北變電所與江灣變電所間的聯絡線，重新配置兩側保護。正常運行時，江北變電所側北園甲乙線開關冷備用，開環運行;江灣變電所、江北變電所各主變電所66 kV側開關及江北變電所北園甲乙線開關作為合環、解環點。這樣，江灣變電所主變電所檢修或出現故障時，可通過合環方式或停電方式將江灣變電所66 kV負荷全部轉到江北變電所供電。同樣，江北變電所出現同樣問題可將負荷全部轉到江灣變電所供電。

1.2 中壓電網未來發展目標

從長遠發展看，江灣變電所二期工程第2臺180MVA變壓器即將投入生產，為了保證松北區電網的穩定發展，建議在江灣變電所與哈爾濱電業局220 kV利民變電所間建設雙回線聯絡線，這樣在松北地區江北變電所、江灣變電所、利民變電所將通過聯絡線實現中壓電網的互聯、互通，為江北地區經濟建設提供穩定的電力能源打下堅實基礎。

2 低壓電網建設

2.1 低壓電網近期發展狀況

哈爾濱第二電業局10 kV配電線路純負荷線路多，早期線路多按單電源線路設計，線路始端比末端線徑大，具備10 kV聯絡功能的線路，聯絡點多數設置在線路分支開關上，能聯絡的線路較少。在考慮負荷、線徑原因情況下，能實現線路間完全互代的線路較少。

2.2 低壓電網未來發展目標

依據松北地區的用電負荷及配電線路輸送能力，加強建設10 kV配電線環網是該地區未來配電線路發展的主要方向，其建設要求是讓10 kV網架具備足夠靈活性和可靠性、環網率達到100%，以適應松北地區未來經濟建設發展需求。為此，要提高線路改造和新建線路的標準，10 kV線路設計負荷電流為600A，架空線徑全線要求在LGJ－180及以上;根據地理位置及負荷情況，在線路末端間增設聯絡開關。線路通過柱上開關將線路建成多分段和多聯絡，線路分段點的設置應隨網絡接線及負荷的變動做相應調整，如圖1所示。

圖1 10 kV架空線分段、聯絡電氣示意圖

2.3 建設20 kV低壓電網的可行性

國際、國內現況研究表明，最終負荷密度較高的地區可以將10 kV配電網過渡到20 kV配電網。20 kV電網系統建設有許多優點:20 kV配電系統比10 kV配電系統可以減少變電站數量，降低電網線損，可以滿足大客戶供電需求，而且建設投資將小于66 kV系統，運行費用與10 kV系統基本相當。

江北松北地區是新興工業園區、開發區、居住區，其地塊相對獨立、完整，負荷密度預測值大，這是建設20 kV系統的優勢條件，尤其220 kV江灣變電所將在此地投產，為建設20 kV配電系統帶來良好契機。220 kV江灣變電所可以直接或通過升壓變電所接出20 kV系統母線及線路。20 kV系統線路規劃中如電纜線路比重較大，未來本地區現有10 kV線路升級為20 kV的線路后絕緣水平相對較低，為防止發生20 kV系統接地時非故障相電壓升高對絕緣的影響，20 kV系統中性點方式應采用小電阻接地方式運行，這樣非故障相的電壓不升高或升幅較小。

10 kV系統升級為20 kV系統前，要將10 kV系統部分元件進行升壓改造，將柱上開關、隔離開關、避雷器更換為20 kV設備，而原有的線路絕緣子、金具、相間距離保持不變，交叉跨越線路根據實際情況調整跨越距離，配電變壓器要采用20 kV/10 kV/0.4 kV雙電壓(雙抽頭)配電變壓器。改造前要制定升壓方案，原則上是利用10 kV線路加裝10 kV/20 kV升壓變壓器對線路逐條升級，此方法會造成升壓變大量增多，不利于管理，而且升壓變保護配制要論證，將來要被變電所20 kV電壓直接出線取代。經分析松北地區配電網的具體情況，提出以江灣變電所為中心，配出20 kV線路后在20 kV線路與某變電所10 kV線路逐條進行線路聯絡建設，在聯絡點加裝20 kV聯絡開關。斷開變電所10 kV開關，合上20 kV聯絡開關對10 kV線路實現逐條升級，升級完成后對變電所對應10 kV設備升級為20 kV系統進行改造。用此方案對66 kV變電所10 kV系統升級，最終完成江北地區配電網全面改造升級。

3 建議

松北地區中低壓電網建設在管理上需要哈爾濱電業局和哈二局共同合作開展，雙方在具體電網指揮、電量結算、線損分配、保護裝置設置等方面要相互協商。在20 kV系統建設中，對新裝客戶要按20 kV系統設計考慮，暫時不能并入20 kV系統運行的客戶仍按20 kV系統施工;變壓器采用雙電壓變壓器，先以10 kV電壓運行，待系統升壓條件滿足時即可進行升壓，加入20 kV系統運行。對于10 kV系統需要升壓為20 kV系統的老用戶，可利用電價政策做好說服、解釋工作。

［1］陳章潮，唐德光.城市電網規劃與改造［M］.北京:中國電力出版社，1998.