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浅谈66kV联络线及负荷线的应用

刘莹1 潘伟2

(1.山东国研电力技术有限公司,山东 济南 250000;2.济南市人防工程管护中心,山东 济南 250014)

【摘要】作为吉林电网的重要输电及配电网络,66kV配电网的运行安全性、可靠性及灵活性严重影响了吉林的用电质量。本文论述了吉林66kV配电网现状、分析存在的问题,重点分析了东北电网特有的66kV负荷线和联络线的运行方式,结合其不同功能定位,制定不同的过渡方案。

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关键词 目标网架;过渡方案;负荷线;联络线;N-1

1 电网现状及存在问题

1.1 66kV电网结构现状

吉林66kV电网以辐射式结构为主,各供电区基本形成围绕220kV变电站的多重双环网结构,每座220kV变电站与相邻220kV变电站之间基本至少形成2回66kV联络线。为避免电磁环网,正常运行方式下线路一侧开关断开运行,上一级电网发生故障时,具备相互支援的能力,供电可靠性较高;少数向市区供电的线路采用放射状电网结构,供电可靠性较低。

1.2 电网结构存在的问题

(1)66kV变电站普遍容量较小,受220kV出线间隔限制,多为辐射或T接接线方式,存在一回线路上 “T”接多个变电站的情况。一旦电源线或站内进线设备发生故障,会造成大面积的停电。

(2)市辖区每座220kV变电站与相邻220kV变电站之间基本至少形成2回66kV联络线,但部分66kV线路T接变电站过多,负荷较大,在事故状态下,负荷转带能力较差,失去联络线应有的功能。

2 66kV联络线及负荷线的分析

2.1 66kV联络线及负荷线承载能力校验

下面就吉林典型的66kV联络线及负荷线进行分类分析:

(1)对于66kV联络线(正常运行时66kV1#、2#线只有一回线接带负荷,另一回热备用做联络用):

假定220kV变电站2*180MVA,变电站有过载130%的能力,即单座站接带负荷最大能力为360*130%=468MW;每座66kV站变电容量2*40MVA,沿线变电站采用变电站T接接入,对于两座220kV变电站之间存在联络线路(线径LGJ-240,极限承载容量70MW)的情况,单组(双回)联络线路能接带(转带)的最大负荷为2*70=140MW, 验证每组联络线接带变电站的最多个数。假设:

①3座变电站全部由220kV1#站提供电源;

②3座变电站全部由220kV2#站提供电源.

假定220kV变电站及66kV变电站负载率均为50%,220kV1#变电站停电。

在①的情况下,需转带的负荷P=2*180*50%=180MW,两组(双回)2*2*70=280MW>180MW>单组(双回)2*70=140MW,至少需要两组(双回)联络线路,220kV2#站需要接带的负荷为180(1#站)+180(2#站)=360MW<468MW;

在②的情况下,分别假设沿线变电站座数为1~3座,220kV1#变电站停电,则对应的联络线需转移的负荷分别为220~300MW,第3种情况超出两组(双回)联络线的承载能力(最大280MW),即接带最大变电站容量为(280-180)/50%=200MVA,即单座2*40的变电站2座;则220kV2#变电站需要接带的最大负荷为400~440MW,在极限468MW的范围之内。

结论:综合66kV联络线校验220kV变电站的极端接带负荷能力,若220kV变电站负荷全部通过66kV侧转供,两座220kV变电站之间至少需要两组(双回)联络线,联络线需接带负荷(2*2*70-180) =100MW,按50%的负载率考虑,则最大接带容量为200MVA。即原则上,每条66kV联络线不超过2个T接站(每座按2*40MVA配置)。

(2)对于66kV负荷线(与联络线的区别为正常运行时66kV1#、2#线均接带负荷),对比以下接线方式:

方案一:三座66kV变电站分别T接在66kV线路上(结构参考见图1)。

分析:此类接线方式在运行方式上相对较为灵活,但是设备利用率较低,正常运行方式下,1#线可接带66kV1#、2#站负荷,4#线接带66kV3#站负荷;如果1#线停电检修时,需4#线接带66kV变电站负荷,造成供电半径增大,损耗增加,且三站负荷只能集中在1座220kV变电站;双回线路故障时,仅能通过低压侧进行负荷倒供。此类接线方式满足线路N-1,不满足N-1-1。

方案二:两座66kV变电站分别πT接在66kV线路上,第三座66kVT接在66kV线路上(结构参考图2)。

分析:此类接线方式正常运行方式下2#线接带66kV1#、2#站,3#线接带66kV3#站。若2#线停电检修,1#线可转接1#、2#站负荷,3#线接带3#站,保证两座220kV变电站能够分接3座66kV变电站的负荷,缓解了供电压力,提高了设备利用率,且使变电站负载率处于合理的运行区间;此类接线方式满足线路N-1和N-1-1。

结论:对于负荷线,优选方案二。

2.2 66kV联络线在配网中的作用

根据66kV联络线在系统中的传输能力,本文将其定义为重要、一般和次要三种类型:

(1)重要备用联络线:220kV变电站内2台主变带1片66kV电网独立运行时,最严重情况即两台主变停运(N-1-1或220kV侧全停状态),会使该片电网和主网失去电气联系,此时由同一或不同500kV供电系统220kV变电站与之备用的66kV联络线转供。若该联络线在不减自身所带负荷情况下,可转供该变电站“N-1”运行方式下所带负荷(一般考虑单台主变额定容量,下同)50%以上,此时该备用联络线为重要备用联络线。

(2)一般备用联络线:220kV变电站内2台主变带1片66kV电网独立运行时,最严重情况即两台主变停运(N-1-1或220kV侧全停状态),会使该片电网和主网失去电气联系,此时由同一或不同500kV供电系统220kV变电站与之备用的66kV联络线转供。若该联络线在不减自身所带负荷情况下,可转供该变电站“N-1”运行方式下所带负荷25%~50%,此时该备用联络线为一般备用联络线。

(3)次要备用联络线:220kV变电站内2台主变带1片66kV电网独立运行时,最严重情况即两台主变停运(N-1-1或220kV侧全停状态),会使该片电网和主网失去电气联系,此时由同一或不同500kV供电系统220kV变电站与之备用的66kV联络线转供。若该联络线在不减自身所带负荷情况下,可转供该变电站“N-1”运行方式下所带负荷25%以下,此时该备用联络线为次要备用联络线。

由于地区电网结构发生变化,备用联络线的类型也发生变化,它们之间的关系如下:

(1)重要备用联络线会随220kV变电站增容或联络线继续“T”接负荷,而下降为一般或次要备用联络线;次要和一般备用联络线也会随电网进一步加强等因素,而上升为一般或重要备用联络线。

(2)对上述三种联络线,为满足新建66kV变电站接入系统后,导致无转带能力,建议将其改为负荷线路。

(3)规划的220kV变电站接入系统后,可将负荷线建设成联络线。

3 结论与建议

城市发展是在原有基础上逐步向前发展,尽管区域有较详细的城市规划,但发展的变数仍较大,而远景规划网架要在现状负荷和现状线路的基础上逐步发展,所以要求远景网架应具有较强的适应性和灵活性。在城市发展出现新情况时可以比较灵活地发展成为其他供电模式。66kV配电网的新、改、扩建工程应结合电网规划、统筹安排、合理布局,以下为笔者认为未来66kV网架的规划重点:

(1)就近的220kV变电站之间建立承载能力较强的66kV联络线。市区内220kV变电站一般具有1-2回联络线通道。市区外220kV变电站,至少有1回联络线通道。

(2)若无需设专用联络线的区域,市区220kV变电站之间的66kV联络线可T接2座以下66kV变电站,农网地区66kV联络线根据容量可T接4座以下66kV变电站。

(3)一条联络线通道规模要达到双回线路,由两侧的220kV变电站各带一条线路运行,避免电磁环网。同时可为线路所带负荷提供2个电源。容量需满足线路所带负荷N-1及对端互带要求。

(4)随着220kV电网,66kV联络线的功能定位应适时进行相应调整。在不影响安全可靠、运行灵活的情况下,通过分析计算,对现已运行的、富裕的、并对经济运行影响较大的联络线进行开断运行。对经济运行影响不明显、无T接及一个T接点的联络线路,以联络线路所带变电所供电可靠性和运行灵活性为主,维持联络线路运行。

[责任编辑:薛俊歌]

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