馮晗 王俊有
1、引言
隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速,鄭州城區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷呈現(xiàn)較快增長,尤其是國務(wù)院出臺《關(guān)于支持河南省加快建設(shè)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)的指導(dǎo)意見》后,中原經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)納入國家發(fā)展戰(zhàn)略,鄭州市也將圍繞“建設(shè)鄭州都市區(qū)、打造中原經(jīng)濟(jì)區(qū)核心增長極”發(fā)展思路,加快城市建設(shè)進(jìn)程,預(yù)計(jì)鄭州用電負(fù)荷將逐年攀升,電網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大,原有電網(wǎng)框架已不能很好滿足發(fā)展需要,結(jié)合鄭州現(xiàn)有電網(wǎng)特點(diǎn),優(yōu)化城區(qū)110kV系統(tǒng)電網(wǎng)接線方式已成為電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。
2、鄭州城區(qū)110kV高壓電網(wǎng)接線方式
由于歷史原因,鄭州城區(qū)110kV變電站多種接線方式并存,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架較復(fù)雜。目前,存在3T或雙T、雙鏈?zhǔn)?、∏接方式、輻射式等多種接線方式。新建或擴(kuò)建變電站主接線方式的選擇,需統(tǒng)籌考慮原有變電容量、負(fù)荷特點(diǎn)、電壓等級、變壓器、在網(wǎng)絡(luò)中的位置等多種因素。
2.1 3T或雙T接線
3T(雙T)接線即每個110kV變電站設(shè)3(2)臺主變,每條110kV線路上T接3(2)臺主變。3T(雙T)接線一般采用線路變壓器組,在變電站高壓側(cè)不設(shè)母線。根據(jù)國家電網(wǎng)公司關(guān)于變電站典型化設(shè)計(jì)及“兩型一化”等規(guī)定,這種接線方式屬于典型設(shè)計(jì)之一。目前,鄭州城區(qū)這種接線變電站也很少。3T接線具有顯著優(yōu)點(diǎn):電網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡單,所用設(shè)備元件少,較傳統(tǒng)變電站節(jié)省一段母線及一臺高壓斷路器;操作較簡便,無需倒母線;保護(hù)設(shè)置簡單,調(diào)度運(yùn)行方式靈活,可靠性相對較高。目前,城市變電站選址越來越困難,線路走廊狹窄,3T或雙T接線優(yōu)勢更加凸顯,采用此種接線進(jìn)行原有線路及站址改擴(kuò)建將成為未來電網(wǎng)發(fā)展的趨勢。
2.2 雙鏈接線
雙鏈接線中的變電站多采用雙母接線、雙母分段或單母分段接線方式。兩座220kV變電站采用雙鏈接線,各有兩條出線連接1至3座110kV變電站,根據(jù)運(yùn)行方式選擇合適的斷開點(diǎn)。此方式下,每座110kV變電站有4條110kV線路,兩側(cè)220kV變電站都可向其供電,供電方式靈活,可靠性高。當(dāng)市區(qū)220kV電源布點(diǎn)較少,負(fù)荷較輕時,這種電網(wǎng)接線采用2條110kV線路,采取串聯(lián)的方式,保證了2至3個110kV變電站的供電,如圖2所示。鄭州電網(wǎng)早期采用此方式較多,現(xiàn)仍占不小比例。雙鏈接線最大的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高,線路可滿足N-2要求,運(yùn)行靈活。但采用此方式變電站一次性投資較大,接線較復(fù)雜,不利于后期擴(kuò)建,且多級相連易造成220kV主變過載。隨著鄭州市區(qū)負(fù)荷日益增長,其劣勢愈發(fā)凸顯,今后的規(guī)劃中這種較長雙鏈將會逐步打開。
2.3 ∏接方式
∏接方式即把原來的一條線路從中剖開,分為兩條電源線進(jìn)入變電站,通過變電站母線和母聯(lián)斷路器接回到原來的線路,根據(jù)運(yùn)行方式,安排母聯(lián)斷路器備用或運(yùn)行,此接線方式在市區(qū)220kV變電站間較為常用??衫迷芯€路剖解擴(kuò)建,節(jié)省新線路投資和空間,在線路走廊日趨緊張的市區(qū),∏接方式優(yōu)點(diǎn)尤為突出。兩座220kV變電站以此線路互為外來備用電源,提高了供電可靠性?!墙泳€路中一般采用橋接線變電站,一般分內(nèi)橋接線和外橋接線兩種。橋形電氣接線中,1臺母聯(lián)斷路器及兩側(cè)隔離開關(guān)組成連接橋,將2 條線路與變壓器組橫向連接,連接橋在線路斷路器和變壓器側(cè)之間為內(nèi)橋,在斷路器靠線路側(cè)為外橋,目前內(nèi)橋接線應(yīng)用廣泛。顯而易見,內(nèi)橋接線較完整的單母分段接線減少了兩臺斷路器,接線簡單、占地少、投資小,且安裝母聯(lián)備自投裝置后,運(yùn)行更加可靠。不足之處在于其斷路器不完整配置、保護(hù)及自動裝置較復(fù)雜,倒閘操作不便,存在誤操作風(fēng)險(xiǎn)。
2.4 輻射式接線
輻射式接線是傳統(tǒng)的110kV電網(wǎng)接線方式之一,電網(wǎng)規(guī)劃早期采用較多。由于僅有一側(cè)電源,供電可靠性較低,不能滿足N-1要求。目前鄭州市區(qū)仍有個別110kV輻射式接線變電站,除做好防范措施及事故預(yù)想外,在10kV側(cè)安排充足的外來電源以提供反帶。這些變電站的改擴(kuò)建工程正在逐步進(jìn)行,以實(shí)現(xiàn)雙電源的可靠供電。
3、結(jié)論
通過對鄭州城區(qū)電網(wǎng)110kV變電站接線方式分析,比較其供電可靠性、檢修靈活性、操作方便性、是否有利于改擴(kuò)建等,幾種接線方式各有優(yōu)缺點(diǎn)及其適用范圍。在目前市區(qū)線路走廊緊張,征地困難情況下,T接線及∏形接線具有可利用原有走廊,利于后期擴(kuò)建等顯著優(yōu)勢,擴(kuò)建規(guī)劃時會優(yōu)先考慮;雙鏈接線還將普遍存在,在以后的規(guī)劃中將會逐步打開;單電源輻射式接線的擴(kuò)建工作將逐步推進(jìn)。
(作者單位:1.國網(wǎng)河南省電力公司鄭州供電公司;2.國電河南電力有限公司)