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        金中直流交流配套工程過渡方案研究

        2011-06-22 10:52:08
        云南電力技術(shù) 2011年1期
        關(guān)鍵詞:阿海開關(guān)站裝設(shè)

        方 豪

        (云南省電力設(shè)計院,云南 昆明 650051)

        1 金沙江中游直流接入系統(tǒng)方案

        換流站交流接入系統(tǒng)方案如圖1所示:

        圖1 金沙江中游電站接入系統(tǒng)方案示意圖

        按照投產(chǎn)進度,2013年汛前,阿海電站投產(chǎn)完畢,容量5×400MW,梨園電站投產(chǎn)2臺機組,容量2×600MW,即換流站建成前已投運的機組總裝機容量達3200MW。

        從投產(chǎn)的裝機容量看,換流站投產(chǎn)前需要3回500kV交流線路才能滿足送出要求,考慮過渡時期的送電方案為:梨園電站以一回線接入阿海電站,阿海電站再以2回500kV交流線路接入太安開關(guān)站。

        根據(jù)線路踏勘情況,擬定兩類方案,第一類方案為:阿海至太安開關(guān)站雙回線路初期經(jīng)過換流站站址,2013年換流站投產(chǎn)時,換流站雙“π”阿?!查_關(guān)站線路,其中阿海電站~太安開關(guān)站單回線路的長度為原兩段線路長度之和,即94+69=163km。方案見圖2。

        圖2 第一類過渡方案

        第二類方案為:兩段線路初期都不經(jīng)過換流站站址,在距離較近的地方搭接,換流站建成后再延伸至換流站,形成最終的如圖1的電網(wǎng)結(jié)構(gòu),該方案阿海電站~太安開關(guān)站的線路長度為110km。方案見圖3。

        圖3 第二類過渡方案

        2 過渡方案比較

        2.1 無功平衡

        第一類過渡方案下,太安開關(guān)站近區(qū)感性無功平衡情況見表1。

        表1 第一類方案太安開關(guān)站近區(qū)感性無功平衡計算結(jié)果

        如表1所示,換流站建成前,太安開關(guān)站近區(qū)4段線路總的充電功率為685Mvar。如果兼顧換流站近區(qū)終期無功配置,為滿足感性無功平衡,采取初期在阿海電站裝設(shè)210Mvar母線高抗,太安開關(guān)站裝設(shè)150Mvar母線高抗后,近區(qū)總的感性無功配置達到705Mvar,感性無功補償度約103%,感性無功平衡滿足要求。

        考慮到第一類過渡方案線路長度在150km以上,初期無功配置尚需結(jié)合工頻過電壓和潛供電流的計算結(jié)果來確定。

        第二類過渡方案下,太安開關(guān)站近區(qū)感性無功平衡情況太安~阿海電站線路長度為110km,太安開關(guān)站近區(qū)4段線路總的充電功率為566Mvar。在阿海電站裝設(shè)210Mvar母線高抗,近區(qū)總的感性無功配置達到568Mvar,感性無功補償度約100%,滿足系統(tǒng)運行要求,而且換流站投產(chǎn)前不必建成太安開關(guān)站母線高抗。

        2.2 工頻過電壓及潛供電流

        計算工頻過電壓是為了確定是否需要裝設(shè)線路高抗。根據(jù)《規(guī)程》的規(guī)定:工頻過電壓計算應以正常運行方式為基礎(chǔ),加上一重非正常運行方式及一重故障形式。故障形式可取線路一側(cè)A相接地短路、故障側(cè)開關(guān)三相斷開和無故障三相跳開兩種。330~500kV網(wǎng)絡的過電壓水平:線路斷路器的變電所側(cè)及線路側(cè)應分別不超過網(wǎng)絡最高相電壓 (有效值,kV)的1.3倍和1.4倍。氧化鋅避雷器可達到1.5倍。

        在阿海~太安開關(guān)站線路都不安裝線路高抗時,2012年汛后枯小方式下,第一類和第二類方案下,阿?!查_關(guān)站線路的工頻過電壓計算結(jié)果??梢钥闯觯⒑k娬灸妇€側(cè)過電壓倍數(shù)接近1.3,太安開關(guān)站線路側(cè)過電壓倍數(shù)接近1.4。

        阿海電站母線側(cè)過電倍數(shù)1.235,太安開關(guān)站線路側(cè)過電壓倍數(shù)為1.264,滿足要求。

        潛供電流計算的目的是校驗500kV線路潛供電流是否滿足單相快速重合閘要求,從而為各交流線路是否需要安裝高壓并聯(lián)電抗器以及中性點小電抗提供依據(jù)。500kV線路要實現(xiàn)單相快速重合閘,潛供電流一般要求在18A以下。

        在阿海~太安開關(guān)站線路未安裝線路高抗和中性點小電抗情況下,潛供電流。

        計算結(jié)果表明,第一類方案,阿海~太安開關(guān)站線路潛供電流最大為23.27A,為保證單相快速重合閘的成功,需裝設(shè)線路高抗和中性點小電抗;第二類方案,阿?!查_關(guān)站線路潛供電流最大為13.9A,不必裝設(shè)線路高抗和中性點小電抗。

        2.3 穩(wěn)定極限比較

        如果2013年汛期金中直流單級不投產(chǎn),在2013年豐大方式下,第二類方案的送出極限比第一類高出300MW。

        2.4 損耗比較

        根據(jù)電站機組投產(chǎn)時序,從2012年4月阿海第一臺機組投產(chǎn)開始,計算至2013年10月金中直流單級投產(chǎn),第一類方案的線路電量損耗比第二類方案高1304萬kWh。

        2.5 投資比較

        兩類方案的總投資相同,約為7.45億元,但第一類方案初期架設(shè)一次完成,第二類初期可緩建57km雙回線路,減少投資2.5億元,地形、森林等條件均優(yōu)于第一類方案,施工、運行方便。

        3 結(jié)論

        1)由于梨園、阿海電站在換流站建成前已開始發(fā)電,因此需要考慮在金沙江中游電站500kV交流配套工程中結(jié)合終期方案考慮過渡方案。

        2)建議阿海電站在換流站建成前以雙回500kV線路接入太安開關(guān)站。

        3)第一類方案太安~阿海電站線路長度為163km,線路工頻過電壓水平和潛供電流不能滿足要求,兩回線均需裝設(shè)1組150Mvar線路高抗,并加裝中性點小電抗。太安側(cè)線路高抗在換流站建成后可移作本站母線高抗用,阿海側(cè)線路高抗需要退出運行,與終期無功配置銜接性較差。

        4)第二類方案太安~阿海電站線路長度為110km,線路工頻過電壓水平和潛供電流能夠滿足要求,不需要裝設(shè)線路高抗。初期只需要在阿海電站裝設(shè)210Mvar母線高抗,不必建成太安開關(guān)站母線高抗,與終期無功配置銜接較好。

        5)第二類方案的穩(wěn)定極限比第一類方案高300MW左右,年電量損耗低1304萬kWh。兩類方案總投資相同,但第一類方案初期架設(shè)一次完成,第二類初期可緩建57km雙回線路,減少投資2.5億元。推薦采用第二類方案。

        [1]云南省電力設(shè)計院.金沙江中游電站500kV交流配套工程可行性研究 [Z].2010年,53-S8451K.

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