维普资讯 http://www.cqvip.com 第３期（总第１３９期） ２００７年６月 山 西 电 力 ＳＨＡＮＸＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ Ｐ０ＷＥＲ ＮＯ．３（Ｓｅｒ．１３９） Ｊｕｎ．２００７ 关于对山西中部２ ２ ０ ｋＶ电网解网目标的思考 张琳娜，王 皑，李 强 （山西省电力公司， 山西太原０３０００１） 摘要：针对山西中部２２０ ｋＶ双环网中部分厂、站短路电流水平超标或接近断路器额定遮断容量 的问题，主要从电网结构来分析，通过必要的电气计算，提出中部２２０ ｋＶ双环网解网的思路和 目标。 关键词：电网；短路电流；解网 中图分类号：ＴＭ７２７．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—０３２０（２００７）０３—００５４—０３ １ 问题的提出 山西中部２２０ ｋＶ双环网中部分厂、站短路电 流水平超标的问题目前已经是一个非常紧迫的问 题。虽然期间山西省电力公司就《２００７年山西电 网系统设计》、《山西省中部电网２０１０年规划设计》 津冀电网送电，娘子关电厂２×１００ Ｍｗ机组与山 西电网解列，以双回２２０ ｋＶ线路并人河北南网。 随着忻州５００ ｋＶ变电站２×７５０ ＭＶＡ主变的 投产（２００６年），忻朔电网与太原电网的联络线在 正常方式下已经断开。中南部２２０ ｋＶ解网方案已 经审定，但目前还不具备解网条件。 按照省公司的“双五百”计划，预计２００８年 底将全面建成中部一南部５００ ｋＶ双环网。 等报告多次组织研讨会来讨论中部２２０ ｋＶ双环网 解网的问题，但均未达成一致意见。 ２ 山西省中部电网概况 山西省中部电网包括太原、阳泉、吕梁、晋中 电网。 ３ 中部２２０ ｋＶ电网短路电流超标情况 随着中部发电装机的不断增加和电网的不断加 强，山西省中部２２０ ｋＶ双环网内一些厂站短路电 流比较大，有的已超过该厂站断路器额定遮断容 截止２００６年底，中部有５００ ｋＶ站２座，侯村 ２×７５０ ＭＶＡ主变，晋中１×７５０ ＭＶＡ主变。侯 村一晋中已形成５００ ｋＶ双回路。 ２００６年中部４个地区预计２２０ ｋＶ最大下网负 荷共计４ ４１５ ＭＷ，最大无功负荷为１ ７０７ Ｍｖａｒ。 并人中部电网２２０ ｋＶ系统的电厂主要有太一（４× ３００ ＭＷ）、太二（３×２００ ＭＷ）、榆社（２×１００ ＭＷ）、 阳光（４×３００ ＭＷ）、河坡（２×１００ ＭＷ）、娘子关 （２×１００ ＭＷ）、柳林（２×１００ ＭＷ）、西山（２× ５Ｏ ＭＷ）、阳煤（３×１３５ ＭＷ）、太二六期（１× 量。通过２００７年度短路电流计算可知：在北中部 ２２０ ｋＶ电磁环网解开，古交５００ ｋＶ站１台主变投 运后，２００７年太原双环网中部分厂站短路电流较 大，几尢表１。 表１短路电流 ｋＡ ３００ ＭＷ）等，装机容量４ ６０５ Ｍｗ。 目前中部侯村至石家庄单回５００ ｋＶ线路向京 表１中２２０ ｋＶ变电站短路电流均达到该站断 收稿日期：２００７一ｏ１－２０。修回日期：２００７—０２—２５ 作者简介：张琳娜（１９７４一），女，山西长治人，１９９７年毕业于武汉水 利电力大学电力系统自动化专业，工程师； 王 皑（１９６９一），女，山西太原人，１９９１年毕业于西安交 通大学电力系统自动化专业，高级工程师； 李强（１９７７一），男，山西长治人，１９９８年毕业于华中理 工大学电力系统自动化专业，工程师。 ・ ５４ ・ 路器额定遮断容量的９Ｏ 左右，且随着电网的发 展，还有继续增加的趋势。 目前我国国内２２０ ｋＶ侧开关设备短路电流水 平在５０ ｋＡ以内，因此，研究中部２２０ ｋＶ电网的 解网问题是迫在眉睫的。需要找到１个既有效可 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００ ７年６月 张琳娜，等：关于对山西中部２２０ ｋＶ电网解网目标的思考 行，又安全稳定的办法来解决山西省中部２２０ ｋＶ 双环网错综复杂的结构，使网架变得简明清晰，便 于控制。 ４ ２０１０年中部５００ ｋＶ电网规划 根据山西省“十一五”电网规划，“十一五” 期间中部要新建吕梁５００ ｋＶ站２×７５０ ＭＶＡ变压 器、古交５００ ｋＶ站１ Ｘ １ ０００ ＭＶＡ变压器、阳泉 ５００ ｋＶ站１×７５０ ＭＶＡ变压器，扩建晋中２号主 变７５０ ＭＶＡ。届时中部将形成古交一侯村一晋中 的环网。侯村一廉州双“Ⅱ”阳泉５００ ｋＶ站，柳 林电厂一霍州５００ ｋＶ线路“Ⅱ”吕梁５００ ｋＶ站。 ２００７年￣２０１０年国投能源有限公司安平发电 厂２×１３５ Ｍｗ、太原二电厂六期第２台３００ Ｍｗ、 南庄煤矸石电厂２×１３５ Ｍｗ、吕梁方山电厂２× ５Ｏ Ｍｗ、柳林电厂二期工程２×６００ Ｍｗ。 ５ 电网类型 从可靠性角度分，电网接线基本上可分为无备 用网络和有备用网络两大类。无备用网络又可分为 单回路放射式和单回路链式；有备用网络又分为双 回路放射式、双回路链式、环网和双回路与环网混 合型。见图１。 具体采用哪种电网接线，要具体问题具体对 待，一般重要的枢纽站环网或双回路与环网混合型 网络采用的比较多，末端站或用户站宜采用双回路 放射式。电网结构应尽量简单清晰，不宜大环套小 环，电磁环网能打开的可以考虑解开。 ◇ ａ单回路放射式 ｂ单回路链式 ｃ环网 星馨耋环 图１有备用网络 ６ 中部解网思路 山西省中部２２０ ｋＶ解网方案应依托中部５个 ５００ ｋＶ变电站，从网架上考虑，如果２２０ ｋＶ联络 线潮流较轻，断开后网络可以各成一片，不影响安 全稳定，断开点又是可以降低短路电流的关键点， 就可以考虑从该处解网。 ６．１ “十一五”古交５００ ｋＶ站只有１台主变 从网络结构可以看出：太原西部电源比较集 中，由于规划的“十一五”古交５００ ｋＶ站只有１ 台主变，在该主变故障或检修时，中部太原、晋中 电网主要依托侯村、晋中５００ ｋＶ站供电。侯村、 晋中５００ ｋＶ站均为２台主变，因此，考虑太原北 部电网与南部电网解开，东部与西部电网连通。就 是要找到太原北部与南部电网潮流较轻的联络线， 断开该线路不会对电网潮流、稳定造成影响。 ２０１０年阳泉５００ ｋＶ站投产后，考虑将侯榆 线、侯海线在侯村站外短接，将榆白线、娘白线两 回２×ＬＧＪ一１５０ ｍｍ 线路退出运行，阳泉一晋中 ２２０ ｋＶ送出线路仍为５回。侯村５００ ｋＶ站少了２ 回２２０ ｋＶ联络线，但是侯村２号变投产，加上阳 泉５００ ｋＶ站的投运，系统的可靠性不会有影响。 太原市北部电网与南部电网的联系线有小店一 马庄（双）、南社一冶峪（双）、冶峪一古交。根据 省所做的电源规划和电源前期工作进展情 况，在小店２２０ ｋＶ站附近不会有大的机组。因此 如果该联络线潮流较轻，可以考虑断开。断开后， 太原市马庄以北由侯村主供，以南由晋中主供，网 架清晰、明了。 冶峪２２０ ｋＶ站也是可以考虑解列的１个点。 两种设想如下。 ａ）冶峪２２０ ｋＶ母线分列运行，太一４× ３００ Ｍｗ机组２台接入太原北部电网，２台接入太 原南部电网。 ｂ）从冶峪北面的三回联络线考虑解网方案。 ６．２ “十一五”古交５００ ｋＶ站上２台主变 ６．２．１ 在过渡方案的基础上对最终解网方案的设想 考虑在过渡方案的基础再断开古交一冶峪。 太一４×３００ Ｍｗ机组满发，断小店一马庄 （双）、南社一冶峪（双）、古交一冶峪，线路潮流 可以满足要求。但是在该解网方案下冶峪一小店 ２×ＬＧＪ一１８５ ｍｍ 线路潮流（３２３ ＭＶＡ），不满足 Ｎ一１要求（略超２ＸＬＧＪ一１８５ ｍｍ 线路在环境温 度４Ｏ℃的持续极限输送容量３１８ ＭＶＡ）。 太二停１台２００ Ｍｗ机组，断小店一马庄 （双）、南社一冶峪，古交５００ ｋＶ站１台主变降压 容量６１８ Ｍｗ，基本满足要求。 最终解网方案如果将侯村、晋中、古交各自分 片供电，即如果在方案一基础上再断开赵家山一南 社（双），则古交５００ ｋＶ站降压容量为７５３ ＭＶＡ， 古交５００ ｋＶ站１台主变停运时，另一主变降压容 量不满足要求，需瞬时合上南社以北或以南的 ２２０ ｋＶ线路，因此不建议古交５００ ｋＶ站出来 供电。 从以上潮流计算可知：在古交５００ ｋＶ站１台 主变时，采用断开小店一马庄（双）、南社一冶峪 （双）的过渡解网方案；在古交５００ ｋＶ站上第２台 主变后，再断开古交一冶峪，最终太原电网形成侯 ・ ５５ ‘ 维普资讯 http://www.cqvip.com 山 西 电 力 ２００７年第３期 村、古交５００ ｋＶ站为依托的北部电网和晋中为依 托的南部电网。 ８ 中部解网方案对稳定的影响 就以上２个中部最终解网方案来讲，方案一太 一６．２．２ 不考虑过渡方案，对最终解网方案的设想 若“十一五”中部侯村、晋中、古交、阳泉、 吕梁５个５００ ｋＶ站均为２台主变，考虑在断开小 店一马庄（双）的基础上，再断开赵家山一南社 （双）。 送出线路有４回（冶峪一晋阳、冶峪一小店均为 双回），方案二太二送出线路有４回（赵家山 新 店、赵家山～黄寨均为双回），经验算： ａ）解网方案一冶峪一晋阳、冶峪一小店Ｎ一２ 从潮流计算可知：在该方案下各种方式的潮流 均可以满足要求。 故障时，系统可保持稳定； ｂ）解网方案二赵家山一新店Ｎ一２故障时， 系统可保持稳定。 该解网方案最终太原电网将形成晋中、古交 ５００ ｋＶ站为依托的南部电网和侯村为依托的北部 电网。 ９ 结论 通过以上对中部电网结构的分析和电气计算， 初步得出以下结论。 ａ）山西省中部２２０ ｋＶ解网方案应依托中部５ 个５００ ｋＶ变电站，阳泉５００ ｋＶ站１台主变投运 ７ 中部解网方案对降低短路电流的影响 ２０１０年太原双环网中一些厂、站短路电流见 表２。 表２部分厂站短路电流 后，正常方式考虑将侯榆线、侯海线在侯村站外短 接，将榆白线、娘白线两回２×ＬＧＪ一１５０ ｍｍ 线路 退出运行；在阳泉５００ ｋＶ站主变检修或停运时， 可将阳泉市机组压出力。 侯村５Ｏ。 ２２０ ｋＶ母线 ．ｂ）太原双环网解网最终方案２个方案均是可 ４５．４４ ３８．８９ 铀＿４４ ４８．４８ ３６．６５ ４３．９３ ３５．２２ ３８．７９ ３１，１４ ３５．１９ 行的。在古交５００ ｋＶ站２台主变时，方案一最终 冶峪 新店 太原电网形成以侯村、古交５００ ｋＶ站为依托的北 部电网和晋中为依托的南部电网；方案二最终太原 电网将形成晋中、古交５００ ｋＶ站为依托的南部电 网和侯村为依托的北部电网。但方案一冶峪一小店 ２×ＬＧＪ一１８５ ＩＴｌｍ 线路不满足Ｎ一１要求，该线路 为老线路且导线截面较小，建议适时更换。 在古交５００ ｋＶ站１台主变时，过渡方案采用 断开小店一马庄（双）、南社一冶峪（双）。在古交 赵家山 小店 ４５．６５ ３７．１８ ４４．４Ｏ ３５．Ｏ５ ３７．１７ ３２．５７ 从表２可看出若采用断开小店一马庄（双）、 南社一冶峪（双）的过渡解网方案及再断开古交一 冶峪的最终解网方案后，２０１０年太原双环网超标 的变电站短路电流大大降低，可降至断路器遮断容 量允许范围内；若采用断开小店一马庄（双）、赵 家山一南社（双）的解网方案，冶峪２２０ ｋＶ站短 ５００ ｋＶ站主变停运时，将南社一冶峪（双）合上。 ｃ）由于吕梁、晋中和太原南部电网联系比较 路电流仍超出４０ ｋＡ，但在允许范围内，其余变电 站短路电流均可降至断路器遮断容量允许范围内。 紧密，“十一五”不具备解开运行的条件。 Ｔｈｏｕｇｈｔ ｏｆ Ｕｎｔｉｎｇ Ａｉｍ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ２２０ ｋＶ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎ Ｓｈａｎｘｉ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｅｃｔｉｏｎ ＺＨＡＮＧ Ｌｉｎ－ｎａ，ＷＡＮＧ Ａｉ，ＬＩ Ｑｉａｎｇ （Ｓｈａｎｘｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｔａｉｙｕａｎ，Ｓｈａｎｘｉ ０３０００１，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｈａｎｘｉ ｃｅｎｔｒａｌ ｓｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｓｈａｎｘｉ ｎｅｔｗｏｒｋ，ｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔ ｌｅｖｅｒ ｏｆ ｓｏｍｅ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ ａｎｄ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｓｈａｎｘｉ ｃｅｎｔｒａｌ ｓｅｃｔｉｏｎ ｈａｓ ｇｏｎｅ ｂｅｙｏｎｄ ｏｒ ａｐｐｒｏａｃｈｅｄ ｒａｔｉｎｇ ｓｈｕｔｏｆｆ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｓｗｉｔｃｈｅｓ，ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔ ｌｅｖｅｒ ｈａｓ ｂｅｃａｍｅ ａ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ ｉｎ ｐｒｏｇｒａｍｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｍａｉｎｌｙ ａｎａｌｙｓｅｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｇｒｉｄ ａｎｄ ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｈｅ ｔｈｏｕｇｈｔ ａｎｄ ａｉｍ ａｂｏｕｔ ｕｎｔｉｎｇ ｔｈｅ ２２０ ｋＶ ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎ ｔｈｅ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ２００６￣２０１０． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｈｏｒｔ—ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｕｒｒｅｎｔ；ｕｎｔｉｅ ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ・ ５６ ・
