110 kV電網(wǎng)優(yōu)化研究

劉民偉

(云南電網(wǎng)規(guī)劃研究中心，昆明 650011)

110 kV電網(wǎng)優(yōu)化研究

劉民偉

(云南電網(wǎng)規(guī)劃研究中心，昆明 650011)

對110 kV電網(wǎng)存在的問題進行分析和總結(jié)，提出了片區(qū)110 kV電網(wǎng)的優(yōu)化改造方案，并對推薦方案進行了計算校核。

香格里拉南部電網(wǎng);網(wǎng)架;優(yōu)化方案

0 前言

某地區(qū)電網(wǎng)目前最高電壓等級為220 kV，已建成投產(chǎn)220 kV迪慶變 (1×180 MVA)，110 kV變電站4座 (含用戶變)，分別為老虎箐一期 (1×40 MVA)，老虎箐二期 (1×80 MVA)，松園變(1×6.3 MVA)，片區(qū)電網(wǎng)以220 kV迪慶變?yōu)闃屑~輻射供電。

老虎箐工業(yè)園區(qū)目前由老虎箐二期～春獨開關(guān)站 (LGJ－240)、老虎箐二期～松園變 (LGJ－120)、老虎箐一期 ～沖江河一級電站 (LGJ－120)3回110 kV線路供電，2012年老虎箐工業(yè)園區(qū)最大負荷已達120 MW。由于本片區(qū)變電站中低壓側(cè)均無接入的電源，老虎箐工業(yè)園區(qū)負荷均由上述3回110 kV線路供電。春獨片區(qū)電源裝機容量為140 MW，均為小水電，枯期機組出力僅能達到30 MW左右，因此老虎箐二期～松園變 (LGJ－120)、老虎箐一期～沖江河一級電站 (LGJ－120)2回線路需承擔(dān)90 MW負荷的供電任務(wù)。

老虎箐片區(qū)近期將鐵合金項目 (60 MW)、硅冶煉項目 (35 MW)兩個大用戶負荷，其中硅冶項目擬采用“T”接螺螄灣電站～劍川變線路方案，負荷不占用老虎箐片區(qū)前述2回輸電線路容量，故負荷不納入本片區(qū)。正常情況下用戶變“T”接螺螄灣電站～220 kV劍川變線路劍川變側(cè)開關(guān)斷開，由迪慶電網(wǎng)對光華用電變供電。根據(jù)預(yù)測，現(xiàn)有老虎箐片區(qū)老廠負荷并無關(guān)停計劃，2015年老虎箐工業(yè)園區(qū)負荷將達185 MW，枯期春獨片區(qū)水電出力較低時，老虎箐二期～松園變(LGJ－120)、老虎箐一期 ～沖江河一級電站(LGJ－120)2回線路需承擔(dān)155 MW負荷的供電任務(wù)。電壓等級110kV截面為120 mm2線路最大送電能力約70 MW，目前2回輸電線路的網(wǎng)架已無法滿足負荷的供電需要。

1 電網(wǎng)優(yōu)化方案

香格里拉縣南部用電負荷集中在老虎箐工業(yè)園區(qū)，由于新增光華、鑫源等大用戶用電負荷較大，均采用了110 kV電壓等級供電。根據(jù)預(yù)測2015年110 kV變電站下網(wǎng)最大負荷為60 MW左右，香格里拉縣南部現(xiàn)有126.3 MVA 110 kV主變?nèi)萘恳涯軌驖M足“十二五”期間該片區(qū)供電需求，不需新增變電容量，片區(qū)供電能力不足主要是因110 kV線路輸電能力不足引起的。110 kV松園變建成年代久遠，但供電負荷較小，考慮遠期結(jié)合片區(qū)負荷發(fā)展和轉(zhuǎn)移情況進行改造或退運，近期暫不考慮改造。

為解決香格里拉縣南部110 kV電網(wǎng)供電能力不足的問題，特提出以下電網(wǎng)優(yōu)化方案。老虎箐一期、老虎箐二期受場地及地形限制，110 kV出線間隔無法進行擴建，老虎箐一期變、老虎箐二期變110 kV出線間隔最終規(guī)模分別為為1個及4個，下述方案均基于以上條件提出。

方案一:新建迪慶變～老虎箐一期、迪慶變～老虎箐二期線路，考慮到滿足線路n－1故障時片區(qū)155 MW負荷的供電，導(dǎo)線截面均采用400 mm2(線路持續(xù)極限輸送容量150 MW)，線路長度分別為29.4 km和29.9 km，其中迪慶變～老虎箐一期段可采用同塔雙回架設(shè);斷開老虎箐二期～松園變線路。將110 kV老虎箐一期～老虎箐二期線路導(dǎo)線由LGJ－240更換為LGJ－400。

方案二:新建110 kV迪慶變～老虎箐一期線路，同方案一，考慮到滿足線路n－1故障時片區(qū)負荷的供電，導(dǎo)線截面采用400 mm2，線路長度29.4 km;同理將松園變～迪慶變線路導(dǎo)線截面由185 mm2更換為400 mm2，新建線路長度36 km;將松園變～老虎箐二期線路導(dǎo)線截面由120 mm2更換為400 mm2，新建線路長度8 km。將老虎箐一期～老虎箐二期線路導(dǎo)線截面由240 mm2更換為400 mm2，新建線路長度0.5 km。

方案三:由于老虎箐一期變距離老虎箐二期變距離僅有0.5 km，為避免對老虎箐一期站老舊設(shè)備進行大規(guī)模改造，可將兩站合二為一，廢棄老虎箐一期變，將老虎箐一期主變搬遷至老虎箐二期變電站，新建220 kV迪慶變～老虎箐二期變雙回110 kV線路，導(dǎo)線截面采用300 mm2，新建線路長度29.4 km;老虎箐二期變“T”接迪慶變～松園變線路，導(dǎo)線截面采用240 mm2，新建線路長度6.2 km;將昆鋼三期用戶變改為“T”接在老虎箐二期變～迪慶變II回線路上，導(dǎo)線截面采用185 mm2，新建線路0.6 km。

1.1 投資比較

方案一、方案二由于穿越老虎箐一期功率較大，均需對老虎箐一期設(shè)備進行改造;由于同樣原因，方案二還需對松園變進行改造;且上述2個方案老虎箐片區(qū)至迪慶變斷面均為2回線路，為滿足線路n－1故障時負荷的供電需要，新建線路導(dǎo)線截面需選取LGJ－400。方案三不需對老虎箐一期、松園變設(shè)備進行改造，且新建線路導(dǎo)線截面較小，因此方案三投資最低。

1.2 技術(shù)方案比較

方案一、方案二迪慶變～老虎箐工業(yè)園區(qū)之間有2回LGJ－400的供電線路，潮流分布合理，供電可靠性高，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)清晰，但迪慶變至老虎箐片區(qū)采用2回線路供電時，2015年枯期該片區(qū)需從迪慶變供電的最大負荷已達155 MW，導(dǎo)線截面為400 mm2線路持續(xù)極限輸送容量為150 MW，當(dāng)今后負荷繼續(xù)發(fā)展時電網(wǎng)的供電可靠性將不能滿足要求，遠期適應(yīng)性較差。此外，由于目前松園變負荷較輕，2個方案未有效利用迪慶至松園線路供電能力，沒有有效利用電網(wǎng)現(xiàn)有資源，浪費較大。且方案二對現(xiàn)有線路改造期間，老虎箐工業(yè)園區(qū)用戶的供電將受到較大影響。方案三滿足老虎箐片區(qū)供電能力和可靠性要求，同時工程規(guī)模小，投資較低，且有效利用了現(xiàn)有電網(wǎng)資源，技術(shù)經(jīng)濟最優(yōu)，新增線路通道少，遠景適應(yīng)性強。因此推薦方案三為香格里拉南部110kV電網(wǎng)優(yōu)化改造方案。

2 計算校核

2.1 導(dǎo)線截面校核

根據(jù)老虎箐片區(qū)負荷情況，考慮改造后老虎箐二期變 (主變?nèi)萘?0+40 MVA)負荷率為65%，昆鋼三期用戶變負荷60 MW，鑫源用戶變負荷60 MW，及春獨片區(qū)枯期小水電出力30 MW，則通過迪慶變至老虎箐片區(qū)的總輸送容量為120×0.65+60+60－30=168 MW。經(jīng)濟電流密度取J=1.15 A/mm2，功率因素取 cosφ =0.9，導(dǎo)線截面的校核計算結(jié)果如下:

新建迪慶變～老虎箐二期線路導(dǎo)線截面分別為300 mm2，迪慶變～松園變線路導(dǎo)線截面為185 mm2，基本滿足要求。

電氣計算校核:迪慶電網(wǎng)老虎箐片區(qū)為迪慶州負荷集中區(qū)域，區(qū)域內(nèi)電源較少，無突出穩(wěn)定問題，本研究主要針對枯期對負荷的供電能力問題，因此電氣計算對推薦方案豐大、枯大、豐小、枯小四種運行方式進行潮流及調(diào)相調(diào)壓計算，本研究不再進行穩(wěn)定計算。根據(jù)調(diào)壓計算結(jié)果，老虎箐二期和松園變變壓器型式能夠滿足調(diào)壓要求。老虎箐二期變按每臺主變配置2組電容器，1#變裝設(shè)2×6 MVar電容器組。2#變裝設(shè)2×4 MVar電容器組。

3 保護通信配置

在迪慶變～老虎箐二號Ⅰ回線路兩側(cè)分別各配置1套光纖電流差動保護，迪慶變～老虎箐二號II回線路及昆鋼三期三側(cè)分別各配置1套三端光纖電流差動保護。老虎箐二期“T”接迪慶變～松園變線路在老虎箐二期變側(cè)配置1套微機型線路保護裝置。

在迪慶變～老虎箐二期2回線路組織OPGW光纜路由，老虎箐二期至迪慶～松園線“T”接點、“T”接點至松園變架設(shè)光纜，昆鋼三期“π”接迪慶～老虎箐二期Ⅱ回線路的OPGW光纜。

4 結(jié)束語

為滿足香格里拉縣老虎箐工業(yè)園區(qū)負荷供電需求，提高電網(wǎng)的供電能力，優(yōu)化片區(qū)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，“十二五”期間對香格里拉南部110 kV電網(wǎng)進行優(yōu)化改造，效果較好。

［1］ 電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計總院編.電力系統(tǒng)設(shè)計手冊［Z］.北京:中國電力出版社，1998.

［2］ 中國南方電網(wǎng)公司.中國南方電網(wǎng)公司110千伏及以下配電網(wǎng)規(guī)劃指導(dǎo)原則［Z］.2009.

［3］ 中國電力工程顧問集團西南電力設(shè)計院，云南省電力設(shè)計院.云南電網(wǎng)“十二五”系統(tǒng)設(shè)計［Z］.2011.

［4］ 云南銀塔送變電設(shè)計有限公司.香格里拉縣南部電網(wǎng)優(yōu)化工程可行性研究 ［Z］.2013.

Study on Optim ization of 110 kV Power Grid in Southern Shangri－la

LIU Minwei
(Yunnan Power Grid Planning＆ Research Center，Kunming 650011，China)

This report analyzes and summarizes existing problems of110 kV power grid in Southern Shangri－La.The suggestion for optimizing network of power grid network is presented，while suggested scheme is checked with simulation.

power grid in southern shangri－la;network of power grid;optimization

TM74

B

1006－7345(2015)04－0016－03

2015－02－26

劉民偉 (1980)，男，碩士，工程師，云南電網(wǎng)公司電網(wǎng)規(guī)劃研究中心，從事電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、評審、咨詢方面研究工作(e－mail)liuminwei@163.com。