浅析东莞电力局110kV电网的规划建设


祁寿枝


、投资节约、运行灵活、供电可靠的规划建设方案，优化了东莞电力局110kV电网结构，也可作为其它地区电网建设的参考。变压器容量4080　M　VA；110kV变电站58座，主变压器容量4955MVA，在夏季负荷高峰期间，110kV电网容载比仅为1.6，远低于《城市电力网规划设计导则》要求的2．2～2．5。110kV变电站容量、一次接线和接入系统的方式，因各个地区和建设时期均有所不同，已远远不能满足当今电力高速发展的要求。因此，通过对现有110kV电网结构的分析和研究，提出适合今后东莞110kV电网发展，安全可靠、运行灵活、投资节省的规划建设方案是十分必需的。
1　变电站接入系统的方式
　东莞电力局早期建设的110kV变电站，其接入系统的方式主要采用双电源单环网接线，即“双电源手拉手”接线。这种接线最大优点是投资省、工期短，但供电可靠性低，特别是为了避免电磁环网、开环运行，110kV变电站就变成了单电源辐射形输电网，甚至一条110kV线路就挂了几个110kV变电站，供电可靠性、电压水平等均无法保证。近年来，东莞电网建设已开始重视这个问题，采用双回路辐射T接线接入系统，这种接入系统的方式电网结构简单清晰，变电站适用于线路变压器组单元接线　，一、二次电气设备简化，运行维护工作量减少，节约投资，线路走廊利用率高。但由于目前东莞地区220kV变电站布点不足，110kV电网结构薄弱，双回路辐射T接线方式尚不能明显发挥其优越性　。考虑到东莞电力局即将建设古坑、陈屋、葵湖、下沙、河田等多个220kV变电站，所以在规划110kV电网时，明确提出新三回路单电源辐射网络，导线截面的选择应充分考虑规划接入变电站的数量、主变压器容量，并能达到“n－1”的安全准则，同时预留适当的裕度，满足不可预见的负荷发展，提高线路走廊的利用率。
2　变电站的主接线
　变电站的主接线应根据变电站在电网中的地位、电网结构、设备性能等综合因素，在满足安全可靠运行的要求下，电气主接线应力求简单。过去，东莞地区110kV变电站主要采用单母线带旁路。这种接线站址占地面积大，一、二次电气设备配置较多，在负荷水平不高、变电站点不多情况下，具有安全可靠、设备检修少停电的优点，但随着经济发展，变电站站点增加，这种接线运行维护工作量大，建设投资高、占地多的矛盾越来越突出。所以在今后的规划设计中，110kV站采用线路变压器组单元接线，并以三T方式接入系统，如图1所示。这种接线占地面积小，仅装主变压器断路器、进线隔离开关及避雷器和主变压器保护装置，一、二次电气接线简单、投资节省、运行维护工作量降低。

3　变电站变压器台数及其容量的选择
　目前东莞110kV电网容载比仅为1．6，远低于规划设计导则要求，因此，在选择变电站、变压器台数和容量时应充分考虑容载比的要求。
　对于主变压器安装台数的选择，根据供电可靠性的“n－1”安全准则，当变电站断开一台主变压器时，其余主变压器的容量应能保证向下一级配电网供电，则主变压器在正常运行时的负荷率可按下式求得：
　　［n－1］S_r＝nkS_r．
式中　S_r———单台主变压器容量；
k———主变压器的负荷率；
　　n———主变压器的安装台数。
　可见，当n＝2时，负荷率k＝0．5；n＝3时，负荷率k＝0．67；n＝4时，负荷率k＝0．75。
　同样，当断开一台主变压器时，其余主变压器的容量如按计入变压器1．3倍的过负荷能力后保证100的全部负荷进行选择，则可得：n＝2，k＝0．65；n＝3，k＝0．87；n＝4，k＝0．975。
　以上分析说明，变电站主变压器台数越多，变压器的运行利用率越高，对安装有两台主变压器的变电站，其正常运行时的负荷率为0.5～0.65；安装有3台主变压器时，负荷率为0.67～0.87。显然变压器台数越多有越大的优越性，但是，当110kV变电站的变压器是4台以上时，为使停动变压器的负荷能平均分配至其它运行中的变压器，其110kV侧的接线就较为复杂，因此，东莞地区新建的110kV变电站的主变压器最终规模为3台是比较合适的，至于早期建设的变电站进行第三台主变压器扩建也是必要的。
4改造原有的110kV电网和110kV变电站
对现有的110kV电网中双电源单环网接线、单电源单回路接线的网络结构进行彻底改造国。这种单环网、单回路的导线截面多为240mm²，很大部分在负荷高峰时严重过载运行。在东莞地区负荷密度大、线路走廊紧缺的条件下，只能充分提高这些线路走廊的利用率，结合现有和新建220kV变电站的110kV出线，改造成双回路或三回路单电源辐射网络，提高输电线路的供电能力。
在理顺110kV电网结构为单源辐射网络的基础上，对现有单母线带旁路电气主接线的110kV变电站进行改造，主变压器由原来2台的建设规模改为3台，电气主接线改为线路变压器组单元接线，110kV改为单母线4分段接线。目前东莞地区此类型的变电站约30座，改造要投入一定的资金，改造后的变电站主变容量大大增加，一、二次电气设备大为减少，使得在原有站点的基础上，提高供电能力，降低了运行维护量和运行费用。
5结束语
目前，东莞北部地区的110kV电网结构的改造正组织实施，其它新建的220kV樟木头古坑、清溪葵湖、石排下沙、厚街河田等变电站的110kV出线的建设也按这种构思，结合现有网络结构，制定了切实可行的规划设计方案，分区分片优化理顺东莞地区的110kV电网结构。相信这批输变电工程项目投产之后，东莞地区的110kV电网结构会有质的飞跃，不仅解决东莞电网长期“卡脖子”的问题，而且为适应今后负荷的增长打下了基础。