110kV东灶变供电20kV专供区方案研究

张甜甜 朱晓俊

摘要：文章以110kV东灶变为例，分析了该地区20kV专供区、变电、配电现状问题，总结出了其规划改造技术方案。

关键词：20kV专供区;供电;可靠性;解决方案

一 背景

海门滨海新区（含东灶港镇部分地区）为20kV专供区，目前区内有110kV东灶变1座。东灶变配网线路具备站内不同主变间互联，满足N-1的要求。区内所有用户均为三级用户，根据相关技术规范，供电可靠性已经达到标准。

东灶变位于沿海地区高盐高湿环境，设备绝缘容易附着盐霜，运维工作面临严峻挑战。2015年7月27日东灶变电站因20kV设备及柜体绝缘状况不良等原因，造成全站失电的重大事故： 4时6分，海门运维站110kV东灶变20kVⅠ段母线压变柜故障，造成1号主变低压侧复压过流Ⅰ段保护动作，201开关跳闸，同时20kVⅠ段母线失电。10时56分，110kV东灶变因江发231、建东235两条20kV线路故障，导致20kV备用g246开关柜、福浙232开关柜短路爆炸，引起2号主变低压侧复压过流Ⅰ段保护动作，202b 、202a开关跳闸，造成20kVⅡ、Ⅲ段母线失电。

应海门市供电公司要求及发展部委托，为进一步提升区内重要用户供电可靠性，经济技术研究所联合海门市供电公司开展110kV东灶变供电可靠性研究工作，对20kV专供区电网情况进行分析，制订电网规划补强方案。

二、20kV专供区现状

20kV专供区海门滨海新区（含东灶港镇部分地区）位于海门市海门港新区东北部。海门港新区是海门市最具潜力、最富活力、最有爆发力的重要经济增长极。新区现有行政区域面积205平方公里，2014年新区实现地区生产总值80.7亿元，全社会固定资产投入122亿元。新区按照“以港興工、以工兴城、港城联动”的总体思路，努力推进 “一城·五中心” （即海港新城、现代工贸中心、生态旅游中心、港口物流中心、渔获集散中心、现代农业中心）建设。

其中，现代工贸中心为东灶港20kV专供区，区内规划建设35平方公里，逐步形成了新能源、新材料、电子信息、现代高端装备、节能环保、机电、绿色食品及现代服务业等七大产业板块。近年来，新区以港口建设为龙头，全力打造“上海中心港北翼重要组合港”，并形成海产品深加工支柱产业。

20kV专供区海门滨海新区（含东灶港镇部分地区）现有110kV变电站1座（东灶变）、主变2台、电压变比110/20kV、总容量2×63MVA;区外现有35kV变电站1座（东兴变），另有在建110kV变电站1座（刘浩变，替代东兴变），低压侧为10kV。

截至2015年底，东灶变接用20kV配变共计136台，总容量73940kVA。其中用户配变113台，装机容量63180kVA，全部为三级负荷，根据用户申请和相关技术规范，单电源均可满足供电要求。

三、变电站现状

110kV东灶变规模：本期2台63MVA主变，变比为110/20kV，组别为YNyn0+d11，远景3台63MVA主变;110kV本期出线2回，主接线为内桥接线，远景为扩大桥接线，采用户内GIS设备;20kV本期单母线双分段三段母线接线，远景单母线三分段四段母线接线。接入系统方案：一回110kV线路接入220kV邢柏变，一回110kV线路接入220kV六匡变。该站位于20kV专供区海门滨海新区。东灶变2015年最大负载率为14.41%。

35kV东兴变规模：2台10MVA主变，变比为35/10kV，组别为Ynd11，主接线为单母线接线，采用户外AIS设备。通过10kV刘浩线、镇东线、联浩线与110kV包场变互联。东兴变2015年最大负载率为62.50%。

四、东灶变20kV配网现状

110kV东灶变通过9条线路对20kV专供区海门滨海新区（含东灶港镇部分地区）供电。分别为建东线、展江线、福浙线、江发线、苏展线、浙发线、福广线、江建线、通联线。

9条20kV线路总长度为 41.45 km（平均为 4.61 km/条），其中电缆总长度11.6km（平均为 1.29 km/条），架空线总长度为 29.85  km（平均为3.32 km/条），架空线路中绝缘线总长度为29.43 km（平均为3.27 km/条），另有0.42km为裸导线（平均为0.05 km/条）;主干线总长度为31.36km（平均为3.48 km/条），主干线中电缆截面均为400mm2，架空导线截面均为240mm2。

五、解决方案分析

经过经济技术研究所联合海门市供电公司结合该地区进行展开分析调查，总结出几套方案，经仔细研究分析选择了以下方案，相对于其他方案转移能力强，电器元件较少，整体损耗及发生故障概率较低，具备较高的灵活性、可扩展性，且能够充分利用原九圩港主变资源，提高南通地区整体的主变利用效率。

1、思路及解决办法

主要考虑两条110kV电源进线同时失电或两台主变同时故障情况下的供电保障，兼顾所有低压母线同时故障时重要用户的供电。

通过增加10/20kV升压变或周边新增20kV电源布点等措施，从而实现东灶变与站外20kV的有效联络。

2、规划方案思路

110kV刘浩变计划2016年迎峰度夏前投运，一期建设1台50MVA主变，变比为110/10kV;110kV出线本期2回，主接线为单母线分段接线，采用户内GIS设备。

110kV九圩港变两台主变均不带20kV出线。经过与设计院收资，核对相关设计图纸，110kV刘浩变可以装设变比110/20/10kV主变，20kV配电装置可布置于站内现有空余场地。20kV本期采用单母线接线，出线2回，远景采用单母分段接线，出线4回。待2016年110kV刘浩变投运后，110kV刘浩变1#主变与110kV九圩港变1#主变（主变容量50MVA、变比为110/20/10kV）进行互换。需新增20kV配电装置（主变柜1面、母设柜1面、出线柜2面、分段隔离柜1面）。主变更换后，主变差动及各侧后备保护不能满足三侧差动的要求，需要整体更换。

从110kV刘浩变20kV侧新出两回线（1#、2#），1#线直接接入东灶变20kVⅠ段母线，作为东灶变1#主变备用电源，2015年东灶变1#主变最大负荷4.33MW，该线路近期具备转移全部1#主变负荷的能力，为确保母线故障情况下福广线重要用户供电，在线路合适位置建立与福广线联络;2#线直接接入东灶变20kVⅢ段母线，作为东灶变2#主变备用电源，2015年东灶变2#主变最大负荷7.98MW，该线路近期具备转移全部2#主变负荷能力，为确保母线故障情况下展江线重要用户供电，在线路合适位置建立与展江线联络。

若后续专供区内大用户落户较多，负荷发展较快可以考虑在该方案基础上，待刘浩变扩建第二台主变时，将110kV刘浩变2#主变（根据规划2018年将扩建，主变容量50MVA，变比为110/10kV）与110kV九圩港变2#主变（主变容量50MVA、变比为110/20/10kV）进行互换，能够增强刘浩变20kV侧的供电能力，进一步提升该专供区内20千伏供电的可靠性。需新增20kV配电装置（主变柜1面、母设柜1面、出线柜2面、分段隔离柜1面）。主变更换后，主变差动及各侧后备保护不能满足三侧差动的要求，需要整体更换。估计投资200万元。

若该地区负荷呈现爆发式的增长，可考虑在20kV专供区海门滨海新区内新建一座110kV变电站。