浅析2010年沧州电网存在的问题

王均安

(沧州供电公司调度所,河北沧州 061001)

浅析2010年沧州电网存在的问题

王均安

(沧州供电公司调度所,河北沧州 061001)

文中结合实例分析了目前沧州电网薄弱环节,针对沧州电网运行中存在的问题提出了相应的解决建议。

电网;问题;建议

随着2009年基建项目的投产,沧州电网网架结构进一步得到了加强,电网的负荷分配也更趋均衡合理,但随着负荷的发展及电网结构的变化在2010年局部地区仍存在电网结构不尽合理,部分变电站的主变负载率偏高、高危用户供电可靠性仍有待加强等问题。文中结合沧州电网的部分实例分析了问题存在的原因,并提出了相应的解决建议。

1 220 kV双楼站主变容量不足和110 kV系统联络弱的问题及解决建议

220 kV双楼站供东光、吴桥两县,如图1所示。2009年两县最大负荷达到182 MW,还有大工业用户东光化肥厂负荷80 MW(东化站和何庄站)、京沪电铁牵引站负荷15 MW (吕家寨站),共277 MW,正常方式下吴桥县的桑园站37 MW负荷由衡水景县站供电,同时系数按照0.92考虑,预计2010年双楼站负荷将达到220 MW。双楼站目前1#主变为180 MVA,2#主变为120 MV A,共300 MVA,主变负载率将达到77.2%,如果180 MV A主变跳闸,负荷将达到120 MV A,是主变容量的1.93倍;如果双楼站1#主变接受总111开关的111-1刀闸(上110 kV1#母线)或111-2刀闸(上110 kV2#母线)检修或故障(即110 kV单母线运行,且180 MV A主变不能带110 kV负荷),在将能倒出的负荷全部倒出后,仍将限电30 MW。所以双楼站主变容量严重不足,急需增容。

同时,双楼站是220 kV双电源站,可靠性低;110 kV可以通过东光站母线与220 kV交河站联络,而东光站的满载严重限制了这条线路的带负荷能力,佛刘站由于双佛线进线仅有一把刀闸(171-5),无法向双楼站110 kV母线反送电,不具备作为联络线的能力。双楼站220 kV设备一旦发生检修+故障(全停),全站将有110 MW负荷无法转移。

解决建议:①220 kV双楼站2#主变尽快增容更换为180 MV A变压器;②佛刘站双佛线171尽快加装开关,增强双楼220 kV供电小区与其他220 kV供电小区的联络,提高区域供电可靠性。

图1 双楼站供电小区系统接线示意图

2 吴桥站吴桥生物发电厂投产后双楼站小区面临新问题及解决建议

110 kV吴桥站T接于110 kV景桑线,如图2所示。吴桥生物发电并于桑园站110 kV母线,两站计划今年投产,投产后将形成景桑线、双佛线两条110 kV线路供4座110 kV站的网络结构,一旦其中一条110 kV线路检修或故障,将会出现一条110 kV线路带4座110 kV站的方式,安全风险很大。

解决建议:加快吴桥220 kV变电站的建设,尽快完成相关110 kV线路切改工程。同时也可以缓解220 kV双楼站的压力。

3 泊头、南皮区域110 kV接线复杂的问题及解决建议

图2 双楼站供电小区系统和吴桥电网接线示意图

110 kV泊镇站110 kV主接线为单母线分段,两回进线均来自交河站,全部上泊镇站110 kVⅡ母线(交泊Ⅱ线T接堤口电铁站),采用一主一备方式;泊镇站110 kVⅠ母线有两回出线,分别带周庄1#变和尹官屯2#变。图3为泊镇站110 kV主接线;图4为泊头、南皮区域110 kV系统联络图。

图3 泊镇站110 kV主接线

当110 kV陈乌线(大负荷期间270 A)线路检修或故障,乌马营站和尹官屯站负荷全部倒泊乌线供电,交泊Ⅰ线(大负荷期间350 A)带泊镇站、周庄站、乌马营站和尹官屯站,调整方式倒走周庄站等10 MW负荷后仍需限电10 MW负荷,夏季大负荷期间线路过载25%。乌马营站110 kV母线电压更是低至102 kV左右,不能满足电压质量的要求。并且此时负荷已经达到交泊Ⅰ线交河站出口开关184保护的最大限值(430 A)。

当泊镇站110 kVⅡ母线检修或故障,泊镇站、尹官屯全站只能由110 kV陈乌线(LGJ-185)供电,夏季大负荷期间将过载50%左右,调整方式倒走10 MW后仍需限电25 MW。

110 kV陈乌线、交泊Ⅰ线,线路运行时间长,有部分70年代的老旧线路切改而成,整体老化,大负荷情况下导线弧垂降低,甚至不满足导线对地的最小运行距离。

解决建议:①建设南皮220 kV站,解决该区域110 kV网络接线复杂,可靠性低问题;②近期可以考虑泊镇站交泊Ⅰ线与泊周线换口;③加快老旧线路的改造工作。

图4 泊头、南皮区域110 kV系统联络图

4 沧州市市区110 kV电网结构问题及解决建议

图5为沧州市区110 kV系统接线示意图。110 kV北郊站、新华站同杆架设双回线路来自220 kV姚官屯站,可靠性低,该两座市区站供电范围为沧州市中心和北部,主要为电信、医院、车站、居民用电,负荷性质重要,两站同时停电约60 MW负荷无法转移。

解决建议:①新华站3#主变尽快投运;②大金庄站投产后,尽快实现10 kV线路切改,形成对北郊站的10 kV支持。

110 kV季屯站、华泰站、西郊站2#变同杆架设双回线路(陈季I,II线)来自220 kV陈屯站,该3座站供电范围为沧州市新开发的西部,主要为党政机关、商业、高层住宅和宾馆用电,负荷性质重要,3站同时停电约20 MW负荷无法转移。陈季I,II线为70年代线路经过多次切改而成,该线路现存在四种导线型号,导线弧垂较低,部分杆塔尚为砼单杆杆型,杆身裂纹严重,金具、拉线锈蚀,线路运行状态较差;陈季I,II线部分区段采用电缆铺设,重合闸退出;且部分区段为同塔架设,一旦110 kV陈季I,II线同时出现跳闸故障,重合闸未投,将导致110 kV华泰站与110 kV季屯站全停,可靠性低;同时,陈季I,II线地处沧州市区的西部,为城市建设新区,2009年因城市建设原因,110 kV陈季I,II线部分区段杆塔改走径全停,110 kV华泰、季屯全停,西郊单电源运行,损失部分市区负荷,2010年由于房地产施工,该线路仍会有全停改造,这又是对市区电网的一次考验。且线路改造后,四周高楼林立,居民众多,影响线路的正常维护;另一方面,老旧的线路在新市区中极不协调。

110 kV姚北I,II线及新华T接线也存在类似情况。

解决建议:①220 kV西郊站尽快投运,切改110 kV西郊站、华泰站的供电线路;②省公司对城区老旧输电线路进行专项治理,以满足电网正常运行的需要以及适应城市发展。

图5 沧州市区110 kV系统接线示意图

5 220 kV刘屯站供电小区的问题及解决建议

图6为刘屯站供电小区系统接线示意图。刘屯站正常方式下将带有10座110 kV站,分别是:青县局的青县站、林缺屯站、小牛庄站、东马桥站、马厂站和门店站,觉道庄钢厂的觉道庄站,溯黄电铁的白庄站,华北石油的华机站,沧县局的薛官屯站,刘屯110 kV母线N-2,将造成觉道庄、青县等6座110kV站全停,预计10年刘屯小区负荷最大将达到185MW。但刘屯站220 kV为双电源,单条线检修或故障将变成单电源,可靠性较低;110 kV只与姚官屯站有联络,联络线110 kV刘姚线又T接了门店站,并且姚官屯站受主变容量限制(两台120 MW主变),事故情况下对刘屯站支援能力有限。2010年220 kV姚刘I,II线同塔双回线路将进行跨廊沧高速改造,刘屯站需全停7天,届时将会有近100 MW负荷无法转移。

解决建议:加快西郊220 kV站的建设进度,切改姚官屯负荷。同时加强刘屯站与其他220 kV站在220 kV,110 kV系统的联络。

图6 刘屯站供电小区系统接线示意图

6 220 kV赵店站与其他220 kV小区缺乏联络的问题

图7为赵店站供电小区系统接线示意图。赵店站为220 kV双电源站,原110 kV系统唯一一条联络线——留赵线在2009年12月破口进电铁牵引站陈村站,目前与其他220 kV小区没有联络线。存在的问题:首先是220 kV单电源运行时,无法实施避免全站停电的安措;其次发生全站停电时,牛村站、蒋庄站负荷无法转移,220 kV任东北站投产前这一问题将一直存在。

解决建议:按期投产220 kV任东北站,加强与赵店站的110 kV联络。

7 20 kV厂渤I,II线与渤临I,II线同塔四回的问题

图8为渤海小区系统接线图。渤海站220 kV站通过厂渤I,II线与沧东电厂联络,通过渤临I,II线与临海站联络,除此之外220 kV系统别无其他联络。并且4条220 kV线路部分为同塔四回,一旦220 kV厂渤I,II线与220 kV渤临I,II线中的某一条线路发生意外故障,停电检修困难,若采用带电作业,特殊的四回路塔型使得带电作业安全间距较小,工作危险性高。

渤海站110 kV母线目前共有10回出线,其中8回供中铁5座110 kV站,均为辐射性线路,与其他220 kV小区没有联系;另外2回为渤港线(到港口站)、渤城线(到港城站)。港口站为神华集团用户站;港城站为公司属公用站,与临海站有110 kV联络线。35 kV母线目前有3条出线,均为中铁负荷。

图7 赵店站供电小区系统接线示意图

渤海站110 kV主接线为单母线四分段,在渤海站220 kV单母线或2#主变单运行期间,只能通过110 kV临港II线——渤城线送电至渤海站110 kV3#母线进行联络,事故情况下作为中铁的应急电源;3#主变停电期间110 kV母线无法倒站外电源,无法实施防止渤海站全停的电网安措。

解决建议:加强渤海站与其他220 kV站在220 kV, 110 kV系统的联络,尤其是需要尽快架设渤海站至其他220 kV站220 kV线路。

图8 渤海小区系统接线图

8 于庄、姚官屯等220 kV站主变负载率较高

通过负荷平衡分析,预计2010年双楼站、于庄站、姚官屯站、交河站等4座变电站最大负荷仍超单台主变容量的1.3倍,不满足N-1要求。表1给出了于庄等4座变电站负荷值,预计于庄站、姚官屯站2010年主变负载率将分别达到83.3%和81.1%,为沧州电网负载率最高的2个220 kV站,作为市区站明显偏高; 2010年220 kV西郊站投运后,姚官屯站的负荷可以得到转移,但是于庄站近年没有相关的负荷切改项目,负载率高的问题短期无法解决。这4座站的主变停电工作应安排在大负荷来临之前完成。

表1 变电站负荷预测MW

解决建议:加快市区220 kV西郊站建设步伐,力争在2011年迎峰度夏前投产,同时优化市区110 kV接线方式,提高市区供电可靠性;同时增强姚官屯站对刘屯站支援能力,提高姚刘小区供电可靠性。

9 高危行业用户安全可靠供电问题

沧州地区目前有110 kV一级用户16个(炼油厂、氯碱厂、中盐站、金化站、2个TDI、10个电铁牵引站),110 kV二级用户8个(中铁5个,化肥厂3个)等24个用户站,总负荷约460 MW。

按照电监会(电监安全【2008】43号)文件要求,一级用户需要具备来自两个不同变电站的双电源,二级用户需要具备同一变电站不同母线的双电源。)目前沧州电网16个110 kV一级用户中9个为同站双回(其中含7个电铁牵引站),其余7个为异站双回;二级用户站中有一个为单电源,目前通过35 kV备用一路保安电源。具有一定的安全风险。

解决建议:在今后规划中继续加强差异性规划,对重要设备、重要用户、重要小区区别对待,提高电网抵御自然灾害的能力,充分考虑重要用户的安全性。对目前不满足异站双回要求的一级用户,考虑调整电网规划,在线路切改中满足要求。没有满足要求前,加强设备巡视维护,加强对用户供电安全的管理。

[1] 王世祯.电网调度运行技术[M].沈阳:东北大学出版社,1997:154-176.

[2] 【美】R.L.沙利文.电力系统规划[M].孙绍先,译.北京:水利电力出版社,1984:1-20,125-130.

(责任编辑:马香普)

Analysis of Problems in Cangzhou Power Grid in 2010

WANG Jun-an
(Dispatching Station of Cang zhou Power Supply Company,Cang zhou061001,China)

Based on the examples,the paper analyzes the weakness of Cangzhou Power Grid,and puts forward some corresponding advice to solve the problems in the operation of Cangzhou Power Grid.

power grid;problem;advice

TM732

A

1008-3782(2011)01-0032-04

2010-12-14

王均安(1965-),男,河北东光人,沧州供电公司调度所电网调度运行值长,工程师。