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浅析河北南部电网存在的主要问题及对策

收录时间:2007-02-14 09:07 来源:建筑中文网  作者:碧森尤信  阅读:0次 评论:0我要评论

内容提示:文章分析了影响河北南网安全稳定运行的主要问题,根据目前网架结构和供电设备存在的薄弱环节,提出了应对措施。

延伸阅读:供电可靠性 电力系统稳定 电网 运行安全

    摘要:文章分析了影响河北南网安全稳定运行的主要问题,根据目前网架结构和供电设备存在的薄弱环节,提出了应对措施。

    关键词:电网;电力系统稳定;供电可靠性;运行安全

    1、河北南网概况

    截止到2002年底,河北南部电网直调发电装机容量为8769.9MW,直接接入220kV主网的发电容量为6170MW,占全网直调总容量的70.35%;接入500kV电网的发电容量为1260MW,占全网直调总容量的14.37%;接入110kV及以下的直调发电容量为1339.9MW,占全网直调总容量的15.28%。直调电厂19座(包括娘子关电厂),装机台数86台。从网外增购电力后,河北南网直调的发购容量为9279.9MW. 截止到2002年底,全网共运行500kV变电站4座,500kV降压变压器4台,容量3000MV.A,500kV输电线路6条,长度660.173km.220kV变电站58座(包括用户站3座),220kV降压变压器110台,容量14190MV.A.

    河北南部电网以220kV与500kV构成主网架,通过220kV韩(韩村河)-涿(涿州)双回线及500kV房保线与京津唐电网相联。潮流分布为南电北送、西电东送的格局。全网最高发购电负荷达到8570MW,南网6个供电公司网供最大负荷依次为石家庄:2400MW,邯郸:1731MW,保定:1610MW,沧州:1234MW,邢台:1172MW,衡水:862MW.

    2、主网存在问题及对策

    随着全国联网的推进,2003年,河北南网将通过保北——霸州——吴庄500kV线路与天津联网,通过邯东——新乡500kV线路与华中电网联网,同时邯东——廉州、邯东——蔺河500kV线路也将投入运行,电网结构将发生较大变化。河北南网成为联结东北、华北和华中的大通道。大区联网初期,稳定问题突出,电网运行方式多处受限,短路容量剧增,开关遮断容量不足,部分刀闸、线路不能满足热稳定要求。(参考《建筑中文网

    2.1、部分厂站开关遮断容量不足经2003年短路容量分析,兆通、来马、马头电厂、羊范220kV母线三相短路电流已达到开关遮断电流的90%以上。这些厂、站在系统中的位置较为重要,通过方式安排降低母线短路容量存在较大困难,因此,上述开关应及早进行更新改造。兆通站220 kV母线短路电流已达31.14kA,10台220kV开关额定遮断电流均为31.5kA,2003年应考虑全部更换。根据短路电流分支系数计算,主变211、212开关、兆钢一、二线261、262开关尽可能在石厂200MW机组并网前进行更换,其它6台开关应在年内更换完毕。同时,应对兆通站母线架构、刀闸等一次设备进行校核。来马站母线短路电流为28.99kA,有7台31.5kA的开关,分别为251、252、253、254、255、211、202达到开关遮断电流的92%.

    考虑短路分支系数因素,2003年应优先安排更换主变211开关,其它6台开关应在2003年、2004年考虑安排更换。马头电厂母线短路电流为28.36kA,有5台31.5kA的开关,分别为215、216、272、276、240,达到开关额定遮断电流的91%.考虑短路分支系数因素,2003年应优先安排更换启备变240开关,其它4台开关应在2003年、2004年考虑安排更换。羊范站母线短路电流为25.05kA,有1台26.3kA的开关(主变211开关)还未改造,已达开关额定遮断电流的95%,应在2003年考虑更换。

    2.2、邯邢断面220kV线路过负荷,根据2003电网分析计算,与华中联网后,在某些方式时邯邢断面220 kV线路存在过负荷问题。为适应电网结构的变化,原运行中的线路安全监控系统需进行相应改造以适应联网后的要求。

    2.3、保定地区电网低电压 根据华北网调方式安排,2003年夏季房山500kV变电站将新增2台500kV主变,为控制房山站附近短路容量,韩涿220kV网间联络线将解环运行。当保定负荷较大时保北主变掉闸,保定地区220kV电压将严重下降,最低达到185kV以下。针对保北主变掉闸保定地区低电压问题,可在涿州、新建固店、易县站新增3套低压减载装置,使保定地区装设的低压减载装置的220kV站达到7座,控制负荷300MW.

    2.4、500kV主变过负荷

    河北南网仅有4台500kV降压变压器,经计算分析,当从外网受电较多时,1台变压器掉闸可能引起其它变压器过负荷,最大可能超过主变容量的40%.根据变压器运行规程,变压器应有短时过负荷能力,0.5h短期急救负载系数为1.50.针对主变过负荷问题制定事故处理预案,采用事故后运行调整的方法解决。

    3、输配网存在的问题及对策

    3.1、重要供电小区运行安全问题 随着电厂小机组的退役和小区负荷的不断增长,小区供电可靠性问题日益突出。特别是石厂、邯厂小区,在某些故障时功率缺额很大,很可能造成小区全停事故。应提高现有低频低压解列装置的定值,研究改造现有解列装置,使装置可靠动作,尽可能避免发生小区全停事故。对特别重要用户应考虑从不同电源点引入电源,可大大提高供电可靠性,降低对用户全停电的几率。针对机组退役后电厂供电区功率缺额较大问题,应考虑直供负荷切改措施,缓解小区供电压力。

    3.2、部分220kV变电站主变过负荷

    截止到2002年底,河北南网已投入运行的220kV变电站共58座(包括3座用户站),最大负荷率超过80%的变电站有26座(不包括单台主变的变电站),特别是其中12座站的最大负荷率已超过90%,主变基本已满负荷甚至过负荷。由于主变过负荷,造成用电高峰季节严重限电,限制了电力市场发展。在12座满负荷变电站中,高碑店、定州、王段、铜冶、东寺、南郊等6座变电站已制定解决措施并正在建设中,许营、常山、魏县、安平、章西、容城等6座已制定解决措施但尚未开工。对于负荷率偏高的变电站应适时采取措施减轻负荷。

    3.3、局部地区缺少220kV变电站布点,110kV线路供电距离较远,河北南网京广铁路西侧的太行山区及东侧广大农业地区,过去经济比较落后,用电负荷较小,主要靠110kV线路供电,供电距离较远,例如保定地区上陈驿——浮图峪——涞源线路长达90km,串带3座110kV站。近年来,随着地方经济发展,用电负荷迅速增长,末端电压最低达96kV,无法满足用户供电要求,限制了电力市场发展。保定、邢台东部地区也存在110kV供电距离较远的问题。

    3.4、110kV电网存在的问题

    虽然近年来进行了大规模农、城网改造,110kV电网得到很大改善,但是由于投入到110kV电网的资金有限,电网原有的问题并未彻底解决。另外,随着负荷增长,也出现了如下一些新的问题。

    a.单电源情况较多,不满足供电可靠性要求。网络基础比较薄弱,单线单变情况较多,特别是涞源、涞水、阜平、灵寿、新河、孟村、盐山、海兴、枣强、武强等县全县只有1路110kV电源,当线路停运时造成大面积甚至全县停电,不但损失大量负荷,还会造成不良的社会影响。

    b.缺乏统一规划,网络结构即复杂又薄弱。由于过去110kV电网由地方集资建设,缺乏统一规划,各地为节省投资,不注意加强主网架建设,新建变电站往往只是就近破口或T接,1条线路串接或T接多个变电站的情况非常普遍,110kV网络即薄弱又复杂,不但供电可靠性差、网损高,而且也难以满足日益增长的负荷需求。

    3.5、主要对策 针对目前供电配网存在的主变容量不足、供电能力和可靠性不满足要求、网络结构不合理等问题,应采取以下措施。

    a.旧站增容改造。河北南网现已投入运行的50余座220kV变电站大多数规划容量为2×120MV.A,而出现过负荷的12座220kV变电站的主变容量大部分为2×120MV.A,因此2×120MV.A的规模已不能满足系统目前的负荷水平,更无法适应电网进一步发展。这些变电站大多数运行10~20a,设施状况比较好,且多数位于负荷中心,通过改造增容提高其供电能力,解决过负荷问题,一般要比建设新站投资少、工期短,在经过技术经济论证可行的前提下,应优先考虑。

    b.建设新站。在负荷增长较快、潜力较大的区域,或电网结构比较薄弱的区域,要适时地建设新站。但新建变电站布点必须考虑与其它站之间的关系,应有合理的供电范围,做到旧站增容改造与建设新站统筹规划,优化变电站布局。

    c.加强110kV电网建设。110kV电网存在的问题,往往直接影响到用户供电,应适当增加投入,改善加强110kV电网结构,增加供电能力,提高供电可靠性与供电质量,满足用户需求。

    d.适当加强220kV变电站之间的110kV联络,不仅可以提高110kV系统的供电能力和供电可靠性,还可以增加220 kV变电站之间转供电能力,提高主变负荷率,缓解过负荷问题。

    4、电网设备抵御自然灾害能力不足及对策

    自然灾害是威胁电网安全运行的主要因素之一。目前,电网抵御恶劣天气和自然灾害的能力不足,特别是城乡电压等级较低的配网杆塔、线路等设备抗侵袭能力不高。2002年8月,河北南网经受了历史上罕见的大风雷雨天气的袭击,部分区域最大风力超过12级,风速达34m/s,超过了电网输电线路最高

原文网址:http://www.pipcn.com/research/200702/7226.htm

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