【正文】 臺主變的位置。220kV側(cè)：電氣主接線原則規(guī)劃為雙母線接線，設(shè)專用母聯(lián)間隔； 220kV進(jìn)出線規(guī)劃6回。110kV側(cè)：電氣主接線原則規(guī)劃為雙母線接線，設(shè)專用母聯(lián)間隔；110kV出線規(guī)劃10回。10kV側(cè)：電氣主接線按單母線分段設(shè)計(jì)，10kV出線每段規(guī)劃8回。無功補(bǔ)償：％進(jìn)行配置，每臺主變按48000配置，接在10kV的母線上。中性點(diǎn)：220kV、110kV側(cè)中性點(diǎn)按直接接地設(shè)計(jì)，10kV中性點(diǎn)按不接地設(shè)計(jì)。變電站總體規(guī)劃按最終規(guī)模布置。. 本期規(guī)模主變壓器：本期上兩臺容量為180MVA有載調(diào)壓變壓器，電壓等級220/110/10kV。220kV側(cè)：本期建成雙母線接線，220kV出線建設(shè)4回，破口220kV錦昌Ⅱ線和220kV錦昌Ⅰ線。110kV側(cè)：本期建成雙母線接線，設(shè)專用母聯(lián)間隔；110kV出線本期上4回，分別至明德變2回、洛克倫變1回、昌吉牽引站1回。10kV側(cè)：本期建成單母線分段接線，10kV出線本期上8回。無功補(bǔ)償：％進(jìn)行配置，本期上88000kvar。中性點(diǎn)：220kV、110kV側(cè)中性點(diǎn)按直接接地設(shè)計(jì)，10kV中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地。變電站總體規(guī)劃按最終規(guī)模布置。. 對側(cè)間隔擴(kuò)建本次工程為破口線路，因此無需在對側(cè)新增220kV出線間隔，對原線路保護(hù)進(jìn)行更換。 電氣計(jì)算 潮流穩(wěn)定計(jì)算. 計(jì)算目的檢驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，校驗(yàn)各種運(yùn)行方式下母線電壓和導(dǎo)線截面，為優(yōu)化設(shè)計(jì)、確定變電站主變?nèi)萘?、設(shè)備選擇及接入系統(tǒng)后選擇合理的運(yùn)行方式提供依據(jù)。. 計(jì)算運(yùn)行方式計(jì)算2014年和2018年夏大正常運(yùn)行方式和相關(guān)重要線路N1運(yùn)行方式下的系統(tǒng)潮流。. 計(jì)算程序中國電力科學(xué)研究院《電力系統(tǒng)分析綜合程序》。. 計(jì)算結(jié)果及分析2014年方案一：基本方式：+, +，,。潮流分布詳見潮流圖。N1方式：2014年為雙電源線路，能滿足供電要求。2018年方案一：基本方式：，,，，潮流分布合理，能夠滿足電網(wǎng)供電要求。潮流分布詳見下圖。N1方式：2018年昌吉中西部220kV網(wǎng)架為環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，在N1方式均能滿足供電要求。圖235 寧州戶變2018年方案一正常方式潮流圖 短路電流計(jì)算. 計(jì)算目的校驗(yàn)本工程投運(yùn)后對系統(tǒng)有關(guān)各點(diǎn)的短路電流水平的影響。. 計(jì)算水平年選擇2018年昌吉中西部網(wǎng)架作為本次計(jì)算的水平年。. 計(jì)算電源按照《新疆電網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中規(guī)劃的電源及進(jìn)度安排投運(yùn)。. 計(jì)算程序中國電力科學(xué)研究院《電力系統(tǒng)分析綜合程序》。. 計(jì)算結(jié)果及分析短路計(jì)算結(jié)果見下表：表214 2018年昌吉中西部短路電流值（合環(huán)）序號短路地點(diǎn)三相短路電流（kA）三相短路容量（MVA）1寧州戶220kV母線2錦華220kV母線3昌吉220kV母線4大唐呼圖壁電廠220kV母線5瑪電220kV母線6瑪電三期220kV母線7鳳凰220kV母線表215 2018年昌吉中西部短路電流值（開環(huán)）序號短路地點(diǎn)三相短路電流（kA）三相短路容量（MVA）1寧州戶220kV母線2錦華220kV母線3昌吉220kV母線4大唐呼圖壁電廠220kV母線5瑪電220kV母線6瑪電三期220kV母線7鳳凰220kV母線通過上表可以看出寧州戶220kV變220側(cè)母線短路電流值不大，普通設(shè)備滿足要求，這樣對設(shè)備選擇無特殊要求。 暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算. 計(jì)算目的驗(yàn)算本變電站接入系統(tǒng)后，電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是否滿足系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求，以及是否需要改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或提出其它提高穩(wěn)定性的措施。 . 計(jì)算水平年 選擇2014年為本次計(jì)算的水平年。 . 計(jì)算運(yùn)行方式 以2014年夏季大方式下的正常潮流為本次計(jì)算的基礎(chǔ)。. 計(jì)算故障類型 根據(jù)《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》、《電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算暫行規(guī)定》，并結(jié)合電網(wǎng)的實(shí)際特點(diǎn)，本次計(jì)算類型分別選擇瞬時(shí)三相短路擾動、重要線路發(fā)生單相短路故障重合成功、重要線路發(fā)生三相短路重合不成功。故障地點(diǎn)選擇在對穩(wěn)定影響最不利的母線側(cè)和線路出口處。. 穩(wěn)定判據(jù) 本次計(jì)算主要以電網(wǎng)主力電源之間的功角穩(wěn)定作為系統(tǒng)穩(wěn)定的判據(jù)，同時(shí)觀察電壓及頻率的波動情況。為給今后的實(shí)際運(yùn)行留下裕度，本次計(jì)算控制條件為發(fā)電機(jī)功角差不超過150176。、短時(shí)間內(nèi)電壓波動不低于額定值的75%。. 計(jì)算程序 中國電力科學(xué)研究院《電力系統(tǒng)分析綜合程序》。 . 計(jì)算結(jié)果及分析計(jì)算結(jié)果見下表。表216 2013年暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算 單位：S序號故障線路故障類型故障地點(diǎn)故障切除時(shí)間(S)計(jì)算結(jié)果近端遠(yuǎn)端1寧州戶220kV變220kV母線三相短路擾動/穩(wěn)定2錦華220kV變220kV母線三相短路擾動/穩(wěn)定3昌吉220kV變220kV母線三相短路擾動/穩(wěn)定4錦華變寧州戶變線路三相短路不重合錦華變側(cè)穩(wěn)定寧州戶變側(cè)穩(wěn)定5昌吉變寧州戶變線路三相短路不重合昌吉變側(cè)穩(wěn)定寧州戶變側(cè)穩(wěn)定 無功補(bǔ)償平衡及調(diào)相調(diào)壓計(jì)算. 無功補(bǔ)充平衡根據(jù)該區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及負(fù)荷增長的實(shí)際情況，寧州戶220kV主變?nèi)萘窟x擇為2 180MVA。根據(jù)《國家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)無功補(bǔ)充配置技術(shù)原則》，變電站無功補(bǔ)償容量為15%～25%。因此，寧州戶220kV變本期安裝88000kvar電容器組。2014年夏大方式下投切1組電容器組，%～1%之間，%的要求。. 調(diào)相調(diào)壓計(jì)算計(jì)算原則：無功補(bǔ)償應(yīng)滿足系統(tǒng)各種正常及事故運(yùn)行方式下電壓水平的需要，原則上應(yīng)使無功就地分區(qū)分電壓基本平衡。計(jì)算條件：(1) 計(jì)算水平年：2014年(2) 2014年大方式昌吉中西部電網(wǎng)計(jì)算負(fù)荷取1064MW。(3) 根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行要求。(4) 220kV系統(tǒng)電壓控制在220kV242kV范圍內(nèi)。(5) 計(jì)算結(jié)果及分析：方案一：破口接入220kV錦昌Ⅰ線、220kV錦昌Ⅱ線2013年大方式下和小方式下，寧州戶220kV變母線電壓運(yùn)行在229～，小方式下無需安裝低壓電抗器組。結(jié)論：寧州戶220kV變在各種運(yùn)行方式下，變電站無功配置可以滿足系統(tǒng)的要求。. 10kV電容電流計(jì)算10kV出線全期24回，每臺主變規(guī)劃10kV出線8回，均為電纜出線。本期工程對單臺主變配出8回出線線路電容電流計(jì)算如下：(1) 10kV架空線路電容電流計(jì)算本期接入負(fù)荷中預(yù)計(jì)10kV架空線路長度合計(jì)為40km，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算架空線路電容電流Ic= UPL103≈1040103=(2) 10kV電纜線路電容電流計(jì)算根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查本期工程中電纜長度約為92km，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算電纜線路電容電流Ic=UPL≈1092=92A考慮變電所增加電容電流為16%，故Ic =(＋92)≈108A根據(jù)接地變最大電容電流Ic，分析得出10kV接地需要安裝接地變。(3) 接地變壓器及消弧線圈選擇單臺主變的所配10kV線路的電容電流為108A。178。 消弧線圈容量的確定Q = K Ic UP/√3＝10810/√3≈842kVA式中: K — 系數(shù)， Q— 消弧線圈容量，kVA根據(jù)消弧線圈容量系列性及最大電容電流Ic，確定相應(yīng)的Q= 842kVA。178。 接地變?nèi)萘康拇_定接地變壓器容量按1250kVA考慮，其中消弧線圈的容量為842kVA，所變?nèi)萘繛?00kVA。. 變電站短路電路計(jì)算（合環(huán)）。計(jì)算本站各段母線短路電流。選用常規(guī)阻抗變壓器，U12%=14，U13%=23，U23%=8，計(jì)算得：表3－1 短路電流計(jì)算結(jié)果列表 單位：MVA、kA符號1233短路點(diǎn)單位名稱220kV母線110kV母線10kV側(cè)主變并列10kV側(cè)主變分列短路點(diǎn)編號d1d2d3d3基準(zhǔn)容量Sj1000100010001000基準(zhǔn)電壓Uj230115基準(zhǔn)電流Ij5555短路容量S888018011263698短路電流周期分量始值Id3（3短路電流全電流最大有效值Ich358短路電流沖擊峰值2317798在分列和并列運(yùn)行的情況下。國網(wǎng)要求10kV電網(wǎng)設(shè)備短路電流不能超過25kA，選擇常規(guī)變壓器不能滿足要求，降低低壓側(cè)短路電流方法有：方案一：選用高阻抗變壓器，在主變低壓側(cè)分列的情況下，可以滿足低壓側(cè)設(shè)備選型的要求，且與國網(wǎng)通用設(shè)計(jì)220A1110方案配置一致。方案二：主變低壓側(cè)串接限流電抗器，本站平面方案選用國網(wǎng)通用設(shè)計(jì)220A1110方案的，通用設(shè)計(jì)方案中選用高阻抗變壓器，不設(shè)置限流電抗器，與典型設(shè)計(jì)平面布置不同。方案三：10kV設(shè)備選用開斷電流為40kA?？紤]到國網(wǎng)公司規(guī)定10kV電網(wǎng)系統(tǒng)開斷電流不能超過25kA，本方案不可取。綜上所述，本站降低低壓側(cè)短路電流方案選用方案一。選用高阻抗變壓器后的，本站短路電流計(jì)算：，計(jì)算本站各段母線短路電流。選用高阻抗變壓器，U12%=14，U13%=54，U23%=38，計(jì)算得：表3－1 短路電流計(jì)算結(jié)果列表 單位：MVA、kA符號1233短路點(diǎn)單位名稱220kV母線110kV母線10kV側(cè)主變并列10kV側(cè)主變分列短路點(diǎn)編號d1d2d3d3基準(zhǔn)容量Sj1000100010001000基準(zhǔn)電壓Uj230115基準(zhǔn)電流Ij5555短路容量S88801756604317短路電流周期分量始值Id3（3短路電流全電流最大有效值Ich3短路電流沖擊峰值在分列運(yùn)行的情況下。國網(wǎng)要求10kV電網(wǎng)設(shè)備短路電流不能超過25kA，選擇高阻抗變壓器滿足要求。 線路型式及導(dǎo)線截面選擇 同塔雙回線路與單回路經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市的擴(kuò)張，使得線路走廊已成制約電網(wǎng)發(fā)展的主要因素之一。為節(jié)省寶貴的線路走廊及田地，電網(wǎng)在新建線路中廣泛采用了同塔雙回架設(shè)這一技術(shù)。結(jié)合昌吉市高新區(qū)及昌吉中西部電網(wǎng)規(guī)劃，從電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及相對地理位置來看，本站位于錦華變與昌吉變之間且本次工程為破口線路，因此線路采用同塔雙回架設(shè)。 緊湊型與常規(guī)輸電線路緊湊型輸電技術(shù)是采用縮小相間距、加大導(dǎo)線的分裂間距，使用合成絕緣間隔棒等措施提高線路自然功率、減小線路走廊寬度，達(dá)到提高單位走廊寬度和線路輸電能力的技術(shù)。與常規(guī)輸電線路相比，緊湊型線路充電功率明顯大于同電壓等級的常規(guī)線路，線路功率變化時(shí)末端電壓波動較大；潛供電流和恢復(fù)電壓也較大，需要的無功補(bǔ)償設(shè)備較常規(guī)線路大。緊湊型線路對于單回路來說，節(jié)約走廊效果顯著，而對于同塔雙回緊湊型線路來說，其節(jié)約走廊的效果與常規(guī)線路相當(dāng)。此外，根據(jù)以往超高壓線路的經(jīng)驗(yàn)，緊湊型本體單位造價(jià)比常規(guī)線路投資提高5%10%左右。結(jié)合工程實(shí)際，在出線走廊允許和滿足送電容量的前提下，本工程推薦采用常規(guī)輸電線路。 導(dǎo)線截面選擇表217 220kV導(dǎo)線型號及輸送容量比較 單位：MVA導(dǎo)線型號經(jīng)濟(jì)輸送容量持續(xù)極限輸送容量J=J=t=25℃t=40℃2LGJ300型2622065424392LGJ400型350275644522根據(jù)寧州戶變電站規(guī)劃主變?nèi)萘?，同時(shí)結(jié)合電網(wǎng)規(guī)劃，本站是由錦華變輸送電能。寧州戶變擬破口接入的錦昌Ⅱ線、錦昌Ⅰ線采用的是LGJ2400導(dǎo)線，導(dǎo)線截面裕度較大。LGJ2400導(dǎo)線在220kV電壓等級下，經(jīng)濟(jì)輸送容量為350MVA（最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)30005000小時(shí)），持續(xù)極限輸送容量為644MVA（環(huán)境平均溫度25℃），可以滿足變電站負(fù)荷需求。 主變壓器選擇 主變?nèi)萘考芭_數(shù)選擇根據(jù)寧州戶變負(fù)荷預(yù)測結(jié)果，昌吉高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)工業(yè)項(xiàng)目在“十二五”中期相繼投產(chǎn)，負(fù)荷增長呈跨越式增長，造成寧州戶變投運(yùn)初期負(fù)荷較大，且增長速度較快，后期工業(yè)企業(yè)達(dá)產(chǎn)后負(fù)荷相對穩(wěn)定，寧州戶變負(fù)荷增速放緩。由于初期寧州戶變負(fù)荷增長速度較快，因此為了避免寧州戶變投運(yùn)不久就實(shí)施2主變增容，本期寧州戶變一次性建設(shè)2臺主變。另外，園區(qū)內(nèi)有一定比例的一類負(fù)荷，一次性建設(shè)2臺主變也有利于提高園區(qū)的供電可靠性。 目前，新疆電網(wǎng)新建公用220kV變電站普遍采用180MVA和150MVA主變。若寧州戶220kV變電站本期新建2 150MVA主變，到2016年在不考慮轉(zhuǎn)帶相關(guān)220kV變電站負(fù)荷的情況下，寧州戶變主變負(fù)載率達(dá)到71%，因此，為提高適應(yīng)性，寧州戶變主變?nèi)萘窟x擇為180MVA。 綜上所述，寧州戶220kV變電站主變規(guī)劃為3 180MVA，本期建設(shè)2臺180MVA主變。 主變型式選擇寧州戶220kV變電站主要供電對象為昌吉高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，園區(qū)用電負(fù)荷大部分為10kV電壓等級報(bào)裝，35kV報(bào)裝用戶不足4家，且目前均未動工建設(shè)。昌吉高新技術(shù)