特高压变电站1000kV间隔扩建工程特殊条件下的预案研究

2018-12-18中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司邵松涛周海鹏程中杰

电力设备管理 2018年11期

中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司邵松涛周海鹏程中杰

平圩电厂三期送出工程是我国第一个发电厂直接升压1000kV接入电网的工程，示范意义重大。淮南特高压变电站1000kV平圩电厂间隔扩建工程为平圩电厂三期送出工程的配套工程。为满足平圩电厂三期2×1000MW机组的电力送出要求，淮南站扩建1000kV平圩电厂间隔工程必须与平圩电厂三期工程同步完成，建设工期紧。

淮南站扩建平圩电厂间隔需要新增用地，由于征地批复程序存在较长时间的审批、公示等环节，征地时间存在不确定性，可能导致开工延误。为确保平圩电厂三期工程2×1000MW机组按时并网，必须事先做好预案，一旦征地程序遇到问题，可迅速启动预案，确保平圩三期电力顺利送出。

基于上述特殊条件，在初步设计招标阶段，提出了在征地遇到问题情况下的工程实施预案，并分别对站内过渡和站外过渡两种预案进行经济技术比较。

1 淮南站平圩电厂扩建工程的常规方案

淮南1000kV变电站一期工程于2013年9月正式投入运行，淮南扩建平圩电厂间隔工程为平圩电厂三期送出工程的配套工程，1000kV出线远期规模8回；已建2回，至皖南2回；本期扩建至平圩电厂1回。常规方案走正常的征地程序，在新增用地上建设1000kV平圩电厂出线间隔。

其工程设想如下：1000kV远景8线3变，组成5个完整串和1个不完整串。一期工程已建2线2变，组成1个完整串和2个不完整串。本次扩建新建平圩电厂出线1回，新建1个双断路器串。1000kV电气主接线如图1所示，其中粗实线部分表示本期扩建，虚线部分表示远景部分。

图1 常规方案1000kV电气主接线图

1000kV本期及远景配串见表1。

表1 1000kV推荐配串方案表

电气总平面布置见图2，图中洋红色部分表示本期扩建。

本期平圩电厂1000kV进线由淮南1000kV变电站西侧接入本期扩建的向西出线构架，站外新建双回路终端。本期利用双回路塔的南侧横担接入变电站扩建的1000kV平圩电厂间隔，北侧横担为备用回路，详见图3。

图2 常规方案电气总平面布置图

图3 常规方案线路终端塔示意图

2 特殊条件下的预案研究

一期工程1000kV已建一个完整串和两个不完整串，可在一期工程围墙内利用备用间隔临时带平圩电厂线路，等到扩建征地完成后，在新增用地上建设平圩电厂间隔，并将线路恢复入平圩电厂间隔中。

在皖电东送北半环特高压工程中，淮南站扩建1000kV南京出线2回，该工程于2014年1月完成了初步设计预审，北半环工程竣工时间预判为2016年6月左右。因此，首选利用南京间隔作为临时过渡间隔，即南京出线间隔提前建设，这样既不会额外增加断路器投资，也不会影响北半环工程的送电。

根据淮南1000kV变电站平面布置及平圩电厂送出线路进线方案，提出站内过渡及站外过渡两种预案，两者1000kV电气主接线相同，扩建分为两次进行：首先在围墙内扩建南京(一)、南京(二)出线间隔两回，将第二串皖南(二)——南京(一)不完整串和第三串#2主变——南京(二)不完整串完善为完整串，新建2台断路器，扩建完成后利用原南京(二)出线间隔临时带平圩电厂线路；征地完成后进行第二次扩建，扩建平圩电厂出线间隔一回，新建第五串双断路器串，并将平圩电厂线路改接至平圩电厂间隔。

如图4所示，图中蓝色粗实线表示第一次扩建部分，黑色粗实线部分表示第二次扩建部分，红色虚线表示远景部分。

图4 预案1000kV电气主接线图

两种预案南京(一)间隔可以与南京(二)间隔同期扩建，也可分期实施。为方便建设管理，减少施工二次进场及停电工作量，推荐南京(一)、(二)同期扩建。以下均按照南京(一)、南京(二)同期扩建描述。

2.1 站内过渡方案

本期平圩电厂出线利用南京(二)间隔，利用站内架空跨线通过变电站内#3主变进线构架向西反向出线，接入本期平圩电厂进线的终端塔。详见图5。

图5 站内过渡方案电气平面布置图

对于站内过渡方案，本期扩建南京出线2回，出线构架位于GIS东侧。出线构架采用两跨联合布置。此外，还需提前建设#3主变进线构架，作为站内反向出线的临时过渡构架。GIS出线利用站内临时跨线从南京(二)出线构架过渡到#3主变进线构架，然后连接至站外平圩电厂双回路终端塔。线路部分不需新建杆塔，只需待扩建端建成后将进线档过渡期接至#3主变构架的进线档重新放线即可。

站内过渡方案的问题在于南京(二)出线构架与#3主变构架之间的临时跨线偏角过大，构架侧向受力过大，需进行非标设计。同时，由于偏角过大，上层跨线的耐张串均压环至构架腿之间电气距离紧张，需要增加构架宽度，增加投资较大。为解决以上问题，优化构架受力，保证上层跨线和跳线电气距离满足要求，建议将南京(二)出线间隔向北移动15m左右。南京(一)出线构架可以一起移动，但要增加45m长的分支母线筒，经济性较差，故推荐采用两个单跨构架，即将南京(一)、南京(二)出线构架拓开，增加一组构架支撑腿，如图5所示。

恢复远景接线方案时，需将南京(二)出线构架和#3主变进线构架之间的上层跨线拆除，并将#3主变进线构架的出线改接到远景平圩电厂出线构架上。需要说明的是，由于临时跨线高度较高，根据电气距离校验结果，不会影响下层设备吊装。站内过渡方案平圩电厂反向出线断面如图6所示。

图6 站内过渡方案平圩电厂反向出线断面图

站内过渡方案中，由于#3主变过渡构架反向出线偏角较大，需校验导线与#3主变备用相上方构架的相地距离及导线之间的相间电气距离。由图5可见，反向出线与#3主变备用相上方构架之间距离较远，明显满足电气距离要求。为了避免输电线路构架至线路终端塔导线空间交叉，淮南站侧终端塔至构架导线排列如图7所示。

图7 站内过渡方案淮南站进出线松弛档俯视图

本方案将线路终端塔布置于远期平圩间隔中心方向以减少出线构架的偏角，终端塔终期进线档距约150m。为增大相间距离，建议将A相挂点移至构架柱上，A-B相和B-C相挂点间距按19.85m设计(考虑本期挂点与远景#3主变进线挂点位置尽量相同)，如图8所示。经计算，在此方案下，跳线与构架柱的电气距离满足要求，进线档三相的最小相间距离在12.5～13.5m之间。

图8 构架挂点布置图

1000kV线路设计规程中对于档距中央的相间距离未做规定，但1000kV变电站设计规程中A2值为9.2m，结合110～750kV线路和变电设计规程中对于相间最小距离的不同要求，对于1000kV线路建议相间最小距离取值10.2m，故本期出线相间的电气距离可以满足要求。同时根据1000kV皖电东送工程进线档电磁环境的相关研究成果，该方案相间距离能够满足线路侧电磁环境的要求。

综上所述，站内过渡方案电气距离满足要求。

2.2 站外过渡方案

本期平圩电厂出线利用南京(二)间隔，由本期平圩电厂双回路终端塔起，利用新建的两基单回路转角塔由淮南站扩建端北侧围墙外绕行，并转向南接至南京(二)间隔出线双回路终端塔。电气平面布置图和线路走向示意图详见图9和图10。

图9 站外过渡方案电气平面布置图

对于站外过渡方案，本期扩建南京出线2回，出线构架位于GIS东侧。出线构架采用两跨联合布置，南京(一)间隔不挂线，南京(二)间隔向东出线。线路部分起于淮南站平圩电厂进线侧1000kV双回路终端塔南侧横担，经新建2基单回路转角塔，绕过淮南站扩建端北侧围墙，并转向西南接至南京方向出线双回路终端塔北侧横担，然后线路接入淮南站南京(二)间隔。过渡线路按单回路架设，路径长度约770m。恢复远景接线方案时，只需将平圩电厂双回路终端塔至过渡构架J1上的导线改接入平圩电厂间隔出线构架即可，如图10所示。