110 kV电网优化研究

刘民伟

(云南电网规划研究中心，昆明 650011)

110 kV电网优化研究

刘民伟

(云南电网规划研究中心，昆明 650011)

对110 kV电网存在的问题进行分析和总结，提出了片区110 kV电网的优化改造方案，并对推荐方案进行了计算校核。

香格里拉南部电网;网架;优化方案

0 前言

某地区电网目前最高电压等级为220 kV，已建成投产220 kV迪庆变 (1×180 MVA)，110 kV变电站4座 (含用户变)，分别为老虎箐一期 (1×40 MVA)，老虎箐二期 (1×80 MVA)，松园变(1×6.3 MVA)，片区电网以220 kV迪庆变为枢纽辐射供电。

老虎箐工业园区目前由老虎箐二期～春独开关站 (LGJ－240)、老虎箐二期～松园变 (LGJ－120)、老虎箐一期 ～冲江河一级电站 (LGJ－120)3回110 kV线路供电，2012年老虎箐工业园区最大负荷已达120 MW。由于本片区变电站中低压侧均无接入的电源，老虎箐工业园区负荷均由上述3回110 kV线路供电。春独片区电源装机容量为140 MW，均为小水电，枯期机组出力仅能达到30 MW左右，因此老虎箐二期～松园变 (LGJ－120)、老虎箐一期～冲江河一级电站 (LGJ－120)2回线路需承担90 MW负荷的供电任务。

老虎箐片区近期将铁合金项目 (60 MW)、硅冶炼项目 (35 MW)两个大用户负荷，其中硅冶项目拟采用“T”接螺蛳湾电站～剑川变线路方案，负荷不占用老虎箐片区前述2回输电线路容量，故负荷不纳入本片区。正常情况下用户变“T”接螺蛳湾电站～220 kV剑川变线路剑川变侧开关断开，由迪庆电网对光华用电变供电。根据预测，现有老虎箐片区老厂负荷并无关停计划，2015年老虎箐工业园区负荷将达185 MW，枯期春独片区水电出力较低时，老虎箐二期～松园变(LGJ－120)、老虎箐一期 ～冲江河一级电站(LGJ－120)2回线路需承担155 MW负荷的供电任务。电压等级110kV截面为120 mm2线路最大送电能力约70 MW，目前2回输电线路的网架已无法满足负荷的供电需要。

1 电网优化方案

香格里拉县南部用电负荷集中在老虎箐工业园区，由于新增光华、鑫源等大用户用电负荷较大，均采用了110 kV电压等级供电。根据预测2015年110 kV变电站下网最大负荷为60 MW左右，香格里拉县南部现有126.3 MVA 110 kV主变容量已能够满足“十二五”期间该片区供电需求，不需新增变电容量，片区供电能力不足主要是因110 kV线路输电能力不足引起的。110 kV松园变建成年代久远，但供电负荷较小，考虑远期结合片区负荷发展和转移情况进行改造或退运，近期暂不考虑改造。

为解决香格里拉县南部110 kV电网供电能力不足的问题，特提出以下电网优化方案。老虎箐一期、老虎箐二期受场地及地形限制，110 kV出线间隔无法进行扩建，老虎箐一期变、老虎箐二期变110 kV出线间隔最终规模分别为为1个及4个，下述方案均基于以上条件提出。

方案一:新建迪庆变～老虎箐一期、迪庆变～老虎箐二期线路，考虑到满足线路n－1故障时片区155 MW负荷的供电，导线截面均采用400 mm2(线路持续极限输送容量150 MW)，线路长度分别为29.4 km和29.9 km，其中迪庆变～老虎箐一期段可采用同塔双回架设;断开老虎箐二期～松园变线路。将110 kV老虎箐一期～老虎箐二期线路导线由LGJ－240更换为LGJ－400。

方案二:新建110 kV迪庆变～老虎箐一期线路，同方案一，考虑到满足线路n－1故障时片区负荷的供电，导线截面采用400 mm2，线路长度29.4 km;同理将松园变～迪庆变线路导线截面由185 mm2更换为400 mm2，新建线路长度36 km;将松园变～老虎箐二期线路导线截面由120 mm2更换为400 mm2，新建线路长度8 km。将老虎箐一期～老虎箐二期线路导线截面由240 mm2更换为400 mm2，新建线路长度0.5 km。

方案三:由于老虎箐一期变距离老虎箐二期变距离仅有0.5 km，为避免对老虎箐一期站老旧设备进行大规模改造，可将两站合二为一，废弃老虎箐一期变，将老虎箐一期主变搬迁至老虎箐二期变电站，新建220 kV迪庆变～老虎箐二期变双回110 kV线路，导线截面采用300 mm2，新建线路长度29.4 km;老虎箐二期变“T”接迪庆变～松园变线路，导线截面采用240 mm2，新建线路长度6.2 km;将昆钢三期用户变改为“T”接在老虎箐二期变～迪庆变II回线路上，导线截面采用185 mm2，新建线路0.6 km。

1.1 投资比较

方案一、方案二由于穿越老虎箐一期功率较大，均需对老虎箐一期设备进行改造;由于同样原因，方案二还需对松园变进行改造;且上述2个方案老虎箐片区至迪庆变断面均为2回线路，为满足线路n－1故障时负荷的供电需要，新建线路导线截面需选取LGJ－400。方案三不需对老虎箐一期、松园变设备进行改造，且新建线路导线截面较小，因此方案三投资最低。

1.2 技术方案比较

方案一、方案二迪庆变～老虎箐工业园区之间有2回LGJ－400的供电线路，潮流分布合理，供电可靠性高，网架结构清晰，但迪庆变至老虎箐片区采用2回线路供电时，2015年枯期该片区需从迪庆变供电的最大负荷已达155 MW，导线截面为400 mm2线路持续极限输送容量为150 MW，当今后负荷继续发展时电网的供电可靠性将不能满足要求，远期适应性较差。此外，由于目前松园变负荷较轻，2个方案未有效利用迪庆至松园线路供电能力，没有有效利用电网现有资源，浪费较大。且方案二对现有线路改造期间，老虎箐工业园区用户的供电将受到较大影响。方案三满足老虎箐片区供电能力和可靠性要求，同时工程规模小，投资较低，且有效利用了现有电网资源，技术经济最优，新增线路通道少，远景适应性强。因此推荐方案三为香格里拉南部110kV电网优化改造方案。

2 计算校核

2.1 导线截面校核

根据老虎箐片区负荷情况，考虑改造后老虎箐二期变 (主变容量80+40 MVA)负荷率为65%，昆钢三期用户变负荷60 MW，鑫源用户变负荷60 MW，及春独片区枯期小水电出力30 MW，则通过迪庆变至老虎箐片区的总输送容量为120×0.65+60+60－30=168 MW。经济电流密度取J=1.15 A/mm2，功率因素取 cosφ =0.9，导线截面的校核计算结果如下:

新建迪庆变～老虎箐二期线路导线截面分别为300 mm2，迪庆变～松园变线路导线截面为185 mm2，基本满足要求。

电气计算校核:迪庆电网老虎箐片区为迪庆州负荷集中区域，区域内电源较少，无突出稳定问题，本研究主要针对枯期对负荷的供电能力问题，因此电气计算对推荐方案丰大、枯大、丰小、枯小四种运行方式进行潮流及调相调压计算，本研究不再进行稳定计算。根据调压计算结果，老虎箐二期和松园变变压器型式能够满足调压要求。老虎箐二期变按每台主变配置2组电容器，1#变装设2×6 MVar电容器组。2#变装设2×4 MVar电容器组。

3 保护通信配置

在迪庆变～老虎箐二号Ⅰ回线路两侧分别各配置1套光纤电流差动保护，迪庆变～老虎箐二号II回线路及昆钢三期三侧分别各配置1套三端光纤电流差动保护。老虎箐二期“T”接迪庆变～松园变线路在老虎箐二期变侧配置1套微机型线路保护装置。

在迪庆变～老虎箐二期2回线路组织OPGW光缆路由，老虎箐二期至迪庆～松园线“T”接点、“T”接点至松园变架设光缆，昆钢三期“π”接迪庆～老虎箐二期Ⅱ回线路的OPGW光缆。

4 结束语

为满足香格里拉县老虎箐工业园区负荷供电需求，提高电网的供电能力，优化片区电网结构，“十二五”期间对香格里拉南部110 kV电网进行优化改造，效果较好。

［1］ 电力工业部电力规划设计总院编.电力系统设计手册［Z］.北京:中国电力出版社，1998.

［2］ 中国南方电网公司.中国南方电网公司110千伏及以下配电网规划指导原则［Z］.2009.

［3］ 中国电力工程顾问集团西南电力设计院，云南省电力设计院.云南电网“十二五”系统设计［Z］.2011.

［4］ 云南银塔送变电设计有限公司.香格里拉县南部电网优化工程可行性研究 ［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

刘民伟 (1980)，男，硕士，工程师，云南电网公司电网规划研究中心，从事电力系统规划设计、评审、咨询方面研究工作(e－mail)liuminwei@163.com。