《天津市电力学会2006年学术年会论文天津市区建设2203510kv和22035kv变电站的技术经济分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《天津市电力学会2006年学术年会论文天津市区建设2203510kv和22035kv变电站的技术经济分析（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、天津市电力学会2 0 0 6 年学术年会论文天津市区建设 2 2 0 3 5 1O k V 和2 2 0 3 5 k V 变电站的技术经济分析 祝艳芳宗志刚商淑芳王萍 ( 天津电力设计院天津3 0 0 2 0 0 ) 1 问题的提出 天津中心市区供配电网络经过几十年规划演变，逐渐消除了1 l O k V 供电网络，除目前仅剩下的两 条1 1 0 k V 线路外，已全部实现了以2 2 0 k V 供电、3 5 k V 、1 0 k V 配出的网络结构。目前在中心市区已建成的 2 2 0 k V 变电站的电压等级均为2 2 0 3 5 1 0 k V 。 在国内城市供电中，仅极个别城市存在3 5
2、k V 电压等级，其中独天津是2 2 0 3 5 1 0 k V 变电站，其他 城市一般是2 2 0 11 0 3 5 k V 、2 2 0 3 5 k V 变电站。尤其是最近国家电网公司组织的典型设计推荐方案和各省市 的特色方案中，天津的2 2 0 3 5 1 0 k V 变电站更是一枝独秀。 几十年来也一直存在一个疑问：在天津市区，对于建设2 2 0 3 5 1 0 k V 和2 2 0 3 5 k V 两种变电站，哪一 种更经济、更合理、供电可靠性更高? 从表而上看似乎是后者，但实际不然。本文从可靠性、技术性、经 济性等方面对这两种变电站进行分析比较。 2 技术性分析 2 1 进行技术性
3、分析的前提条件 为了便于比较，要在达到相同的供电能力前提下进行分析。 假设2 2 0 3 5 1 0 k V 变电站的主变压器容量( 1 5 0 M V A ) 、台数( 3 台) 、2 2 0 k V 及3 5 k V 主接线、出线 回路数、设备型号、参数等，与2 2 0 3 5 k V 变电站一致。站用变、无功补偿等设备，按照需要接人3 5 k V 或 l O k V 侧。 天津市区2 2 0 3 5 1 0 k V 变电站的3 5 k V 、1 0 k V 出线均为2 4 回，低压侧向该站周围的l O k V 负荷提供 电源。为达供电能力一致，我们将一座3 台1 5 0 M V A 主变
4、的2 2 0 3 5 1 0 k V 变电站，与一座3 台1 5 0 M V A 主 变且无l O k V 出线的2 2 0 k V 变电站加上一座3 台2 0 M V A 主变的3 5 1 0 k V 变电站进行综合比较。 2 2 电气主接线分析 由于2 2 0 k V 侧的主接线和出线回路数一样，故这里只对3 5 k V 、1 0 k V 进行比较。2 2 0 3 5 1 0 k V 变电 站中、低压侧的主接线见图一，简称方案一。无l O k V 出线的2 2 0 k V 变电站的主接线有两种，一种是主变 l O k V 卷只做平衡线圈不接设备，简称方案二，见图二。另一种是主变1 0 k
5、V 卷不出线，但接有无功补偿和 站用变等设备，简称方案三，见图三。与方案二、三配套的3 5 l O k V 变电站的主接线已体现在E l - 、图三 中。 2 2 0 k V2 2 0 k V 。 2 2 0 k V 4回4回4 回4 回4 回4 回 图一：方案一电气主接线 2 2 0 k V 2 2 0 k V2 2 0 k V 图二：方案二电气主接线 4 5 图三：方案三电气主接线 从方案一、二、三的主接线图中可见，他们3 5 k V 主接线均是一样的。方案二、三l O k V 主接线虽简 单，甚至无主接线，但都需配一座3 5 k V 变电站才能达到与方案一相同的供电效果。3 5 k V
6、变电站l O k V 侧 的主接线与方案一的l O k V 是一样的，也可以看作是方案一的l O k V 经过一段电缆和3 5 k V 变压器延伸到另 外的地方。 在方案二、三中，3 5 k V 变电站若远离2 2 0 k V 站，一则3 5 k V 站需单独成院，占地大，征地拆迁、 上下水等市政配套费用高。二则2 2 0 k y 站周围的l O k V 负荷需要经过大量的电缆回供，线路建设费用高， 运行费用和线损大。3 5 k V 变电站若与2 2 0 k V 站贴建，3 5 k V 电源线保护定值整定困难。若将2 2 0 k V 变电站 3 5 k V 断路器直接作为3 5 k V 站的进
7、线断路器，接3 5 k V 主变差动保护，既省了进线断路器，又能够较好地 解决上述问题。 2 3 可靠性分析 从概念上来说，元件越多、接线越复杂，可靠性越低。2 2 0 3 5 1 0 k V 变电站与2 2 0 3 5 k V 变电站相 比，多了l O k V 部分，应该是可靠性降低。但仔细分析，l O k V 出线故障，在保护装置正确动作时，一般不 会影响其他出线或元件的正常运行。当出线断路器拒动而造成越级跳闸时，会影响l O k V 母线的正常运行， 一般不会影响主变压器、3 5 k V 和2 2 0 k V 的正常运行。但l O k V 受总断路器故障或拒动时，会影响主变压器 和3 5
8、 k V 的正常运行。尽管是现在l O k V 均选用真空开关，开断性能和故障率比以前的油断路器要改善许 多，但还不能完全排除对高、中压侧供电可靠性的影响。 对于3 5 k V 变电站，当3 5 k V 主变故障，而3 5 k V 受总断路器拒动时，就会越级跳闸，造成2 2 0 k V 站的主要负荷侧3 5 k V 母线停电，后果是较严重的。所以这种用方案二、三来代替方案一的供电模式，从 两站主接线的可靠性来说，也不是理想的。 对于2 2 0 k V 枢纽变电站，重点要考虑2 2 0 k V 系统网络的可靠性，l O k V 出线直接带大量用户，运行 情况复杂，虽然现在设备质量提高了，但还不能
9、不防万一。一旦出现越级跳闸，危及到2 2 0 k V 系统网 络的安全运行，后果将不堪设想。故对于2 2 0 k V 枢纽变电站，为确保2 2 0 k V 系统网络的安全，不宜 出1 0 k V ，建设2 2 0 3 5 k V 变电站为好。 对于2 2 0 k V 中转、终端变电站，重点要考虑配电系统的可靠性。对于用户来说，直接从2 2 0 k V 变 电站供电，要比再经一级降压后供电可靠性高。所以，对于2 2 0 k V 中转、终端变电站，以建设2 2 0 3 5 1 0 k V 变电站为好。 2 42 2 0 k V 主变压器选型分析 方案一：天津常用的变压器选型：三相油浸风冷有载调压三
10、绕组变压器；联接组别：Y N ，Y n o ，d l1 ； 容量比：1 0 0 1 0 0 5 0 。 方案二：虽是两级电压，但天津电网的3 5 k V 系统是星形接线，为了解决三次谐波和零序电流的 通路问题，需要增加1 0 k V 三角形接线的平衡线圈，只是容量可以小一些。选型应为：三相油浸风冷有载 调压三绕组变压器；联接组别：Y N ，Y n o ，d l1 ；容量比：1 0 0 1 0 0 3 0 ( 或1 0 0 1 0 0 5 0 o 方案三：同方案一。 由此分析可见，方案二的主变压器并不能省掉1 0 k V 卷，与方案一、三没有本质的区别。经了解， 当低压侧容量减为3 0 时，单价
11、上也只降低2 5 万元左右。 2 5 一、二次设备增减情况分析 为了方便比较，将方案一作为基准。 方案二：在方案一的基础上取消了1 0 k V 受总、母线、出线等的所有设备，但在3 5 k V 侧增加了 无功补偿、站用变以及至3 5 k V 变电站的出线开关柜等一、二次设备。另增加一座3 5 k V 变电站所有一、二 次和通讯等设备。 方案三：在方案一的基础上取消了1 0 k V 出线的一、二次设备，在3 5 k V 侧增加了至3 5 k V 变电站 的出线开关柜。另增加一座3 5 k V 变电站所有的一、二次和通讯等设备。 2 6 电气布置分析 从运行管理考虑，按天津现有管理模式，2 2 0
12、 k V 和3 5 k V 变电站分别由不同的运行单位管理，故不 应混在一起布置。从前面2 2 论述的内容中已知，3 5 k V 变电站宜与2 2 0 k V 变电站贴建。有利于征地、公用 运输道路和上下水源等问题的解决，可节省投资。 2 7 站前电缆出口占道分析 变电站选址首先要考虑选在负荷中心和进出线方便，一般宜邻路建设。目前方案一总电缆出线根数 按近1 0 0 根考虑。站前电缆出口占道布置紧张。尤其是变电站落在老旧道路旁，地下管线已建成且较多， 站前电缆出口布置越发显得困难。方案二、三采用两站贴建的方式，不能缓解这个问题。若将3 5 k V 站远 离2 2 0 k V 站建设，又将出现前
13、述的征地困难、建设和运行费用增高的问题。 解决这个问题可以采用以下措施： 1 、站址尽量选在主干道十字路口，便于多侧出线。 2 、电网规划及时与城市总体规划相结合，尽量提前落实站址，随着城市规划道路建设、改造等， 提前将站前电缆出I ：1 布置随道路建设一次性建成。 3 、对特殊地带采用电缆隧道。 3 经济性分析 3 1 经济性比较的假定条件 同前述2 1 。另外选2 0 0 3 年投产的白庙2 2 0 k V 变电站和嘉海3 5 k V 变电站的设备布置和设备价格做 投资计算参考，3 5 k V 开关柜选用合资N X P L U S 充气柜。1 0 k V 选用国产K Y N 开关柜。 4
14、7 3 2 经济性比较结果 见表一 表一各方案投资比较表 单位：万元 建筑工程费设备购置费安装工程赞其他费用总投资与方案一相比 增加的投资 方案一1 5 6 2 4 16 4 0 9 0 46 1 7 5 21 7 4 1 4 61 0 3 3 0 4 3 方案一 1 5 7 4 8 27 3 2 9 0 46 9 8 5 31 9 8 2 1 0“5 8 4 4 91 2 5 4 0 6 方案三1 6 5 8 0 77 0 3 3 7 26 7 0 1 l1 9 5 3 1 81 1 3 1 5 0 89 8 4 6 5 注：各种费用是按2 0 0 2 年定额和取费标准计算的，其他费用中不含
15、拆迁征地费、市政配套费。 3 3 经济i 生比较分析 与方案一相比，方案二、三分别增加了1 2 5 4 0 6 万元和9 8 4 6 5 万元，增值分别为1 2 1 4 和9 5 3 。 在所增加的投资中，设备购置费的增加分别占7 0 3 6 和6 3 4 4 ，是主要因素。 显而易见，方案二、三的投资增加是较大的。若3 5 k V 变电站不贴建而单独成院，这笔投资还会 加大。 另外，一座2 2 0 k V 变电站第三卷的供电能力实际上可达到两座3 2 0 M V A 变电站的水平，从这一 方面来说，其经济性更显优越。 4 结语 4 1 通过以上技术经济比较，在天津市区现有的电网结构和负荷需求
16、情况下，建设2 2 0 3 5 1 0 k V 变 电站与2 2 0 3 5 k V 变电站相比，前者无论是整体技术上，还是从综合经济上都优于后者。 4 2 市区2 2 0 3 5 1 0 k V 变电站在系统定位上不是枢纽站，而是终端或中转型负荷站，其可靠性就是 指对负荷的供电可靠性。因此建议在2 2 0 k V 变电站1 0 k v 侧设备选型上应尽量满足供出3X4 0 M V A 的要求。 参考文献 1 1 水利电力部西北电力设计院电力工程设计手册北京：水利电力出版社1 9 8 9 2 1 陈章潮，唐德光城市电网规划与改造r M l 北京：水利电力出版社，1 9 8 9 f 3 1 电力工业部电力规划设计总院电力系统设计手册北京：中国电力出版社。1 9 9 8
