【正文】 主變型式選擇寧州戶220kV變電站主要供電對(duì)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(jí)報(bào)裝，35kV報(bào)裝用戶不足4家，且目前均未動(dòng)工建設(shè)。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。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(tái)主變也有利于提高園區(qū)的供電可靠性。 主變壓器選擇 主變?nèi)萘考芭_(tái)數(shù)選擇根據(jù)寧州戶變負(fù)荷預(yù)測(cè)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(zhǎng)呈跨越式增長(zhǎng)，造成寧州戶變投運(yùn)初期負(fù)荷較大，且增長(zhǎng)速度較快，后期工業(yè)企業(yè)達(dá)產(chǎn)后負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定，寧州戶變負(fù)荷增速放緩。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。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。緊湊型線路對(duì)于單回路來說，節(jié)約走廊效果顯著，而對(duì)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)。 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)。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)。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。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?？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。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。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(hào)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(hào)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。. 變電站短路電路計(jì)算（合環(huán)）。178。Q = K Ic UP/√3178。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。本期工程對(duì)單臺(tái)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(zhǎng)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≈結(jié)論：寧州戶220kV變?cè)诟鞣N運(yùn)行方式下，變電站無功配置可以滿足系統(tǒng)的要求。(4) 220kV系統(tǒng)電壓控制在220kV242kV范圍內(nèi)。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。2014年夏大方式下投切1組電容器組，%～1%之間，%的要求。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%。 . 計(jì)算結(jié)果及分析計(jì)算結(jié)果見下表。、短時(shí)間內(nèi)電壓波動(dòng)不低于額定值的75%。. 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(dòng)情況。. 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(dòng)、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。 . 計(jì)算水平年 選擇2014年為本次計(jì)算的水平年。. 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(hào)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(hào)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(duì)設(shè)備選擇無特殊要求。. 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)。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(duì)系統(tǒng)有關(guān)各點(diǎn)的短路電流水平的影響。潮流分布詳見下圖。N1方式：2014年為雙電源線路，能滿足供電要求。. 計(jì)算結(jié)果及分析2014年方案一：基本方式：+, +，,。. 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。. 對(duì)側(cè)間隔擴(kuò)建本次工程為破口線路，因此無需在對(duì)側(cè)新增220kV出線間隔，對(duì)原線路保護(hù)進(jìn)行更換。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。10kV側(cè)：本期建成單母線分段接線，10kV出線本期上8回。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。變電站總體規(guī)劃按最終規(guī)模布置。無功補(bǔ)償：％進(jìn)行配置，每臺(tái)主變按48000配置，接在10kV的母線上。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。 綜上所述，本期寧州戶變電站110kV出線規(guī)劃10回，本期建成寧州戶變至明德變2回，至洛克倫變1回，至昌吉牽引站1回，預(yù)留6回，110kV出線規(guī)劃設(shè)想如下圖所示： 圖234 寧州戶變110kV進(jìn)出線規(guī)劃設(shè)想圖234 寧州戶變110kV進(jìn)出線規(guī)劃示意圖 建設(shè)規(guī)模. 寧州戶220kV變規(guī)劃及建設(shè)規(guī)模. 規(guī)劃規(guī)模主變壓器：規(guī)劃容量為2180MVA，電壓等級(jí)220/110/10kV，并預(yù)留擴(kuò)建第三臺(tái)主變的位置。此外，由于目前110kV明德變由長(zhǎng)寧變主供，該線路長(zhǎng)度較長(zhǎng)，且為單回路供電，隨著明德變負(fù)荷增長(zhǎng)，該線路將過載運(yùn)行，同時(shí)，洛克倫變目前為呼圖壁變串供，供電能力受到一定制約，寧州戶變本期出4回110kV線路，分別破口洛克倫變至明德變線路及明德變至昌吉牽引站線路，提高明德變及洛克倫變的供電能力及可靠性。寧州戶變220kV出線規(guī)劃6回，本期建設(shè)4回，出線規(guī)劃設(shè)想見下圖所示：圖233 寧州戶變220kV進(jìn)出線規(guī)劃設(shè)想. 變電站110kV出線規(guī)劃設(shè)想寧州戶變建成后將與錦華變、昌變分區(qū)供電，寧州戶變主要承擔(dān)昌吉市高新區(qū)及周邊鄉(xiāng)鎮(zhèn)的供電，錦華變負(fù)責(zé)呼圖壁縣及周邊團(tuán)場(chǎng)、農(nóng)場(chǎng)的供電。本期寧州戶變西距錦華變20km，東距昌吉變30km，寧州戶變?yōu)殄\華變與昌吉變的中間界線。 寧州戶220kV變電站出線規(guī)劃設(shè)想. 變電站220kV出線規(guī)劃設(shè)想根據(jù)推薦的寧州戶220kV變電站接入系統(tǒng)方案，本期寧州戶220kV變電站需占用4個(gè)220kV出線間隔，預(yù)留2個(gè)220kV進(jìn)線間隔。綜合以上四個(gè)方面進(jìn)行分析后，本報(bào)告推薦采用方案一為接入系統(tǒng)方案，即由寧州戶220kV變電站出2條同塔雙回線路，分別破口220kV錦昌Ⅰ線以及220kV錦昌Ⅱ線，其中破口錦昌Ⅰ線雙回線路，線路長(zhǎng)度為1km，導(dǎo)線采用LGJ2400鋼芯鋁絞線，破口錦昌Ⅱ線雙回線路，導(dǎo)線采用LGJ2400鋼芯鋁絞線。工程投資總投資10087萬元=變電站10087萬元+線路846萬元+光纜工程35萬元+。 工程投資分析表212 變電站接入系統(tǒng)方案比較表 單位：萬元方案項(xiàng)目方案一方案二網(wǎng)架合理性網(wǎng)架合理網(wǎng)架較合理為寧州戶變供電可靠性雙電源供電雙回線路供電實(shí)施難易性可行性較高可行性較低電源側(cè)間隔擴(kuò)建情況破口220kV錦昌Ⅱ線、220kV錦昌Ⅰ線，對(duì)側(cè)不需要新建間隔及設(shè)備接入長(zhǎng)寧220kV變電站，對(duì)側(cè)需新建2個(gè)間隔及相應(yīng)設(shè)備工程量新建寧州戶220kV變， 220kV規(guī)劃進(jìn)出線間隔6回，本期工程新建4回間隔，預(yù)留2回間隔，新建雙回220kV線路約1公里至220kV錦昌Ⅰ線破口點(diǎn)，導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ2400，Ⅱ線破口點(diǎn)，導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ2400。圖217 2014年寧州戶變接入系統(tǒng)方案二夏大（長(zhǎng)寧變至寧州戶變線路斷開）潮流圖圖218 2014年寧州戶變接入系統(tǒng)方案二夏大（長(zhǎng)寧變至昌變線路斷開）潮流圖圖219 2014年寧州戶變接入系統(tǒng)方案二夏大（錦華變至長(zhǎng)寧變線路斷開）潮流圖圖220 2014年寧州戶變接入系統(tǒng)方案二夏大（大唐呼圖壁電廠至錦華變線路斷開）潮流圖圖221 2014年寧州戶變接入系統(tǒng)方案二夏大（錦華變至工業(yè)園變線路斷開）潮流圖圖222 2014年寧州戶變接入系統(tǒng)方案二夏大（大唐呼圖壁電廠一臺(tái)機(jī)組停運(yùn)）潮流圖結(jié)論：通過對(duì)兩種接入系統(tǒng)方案的分析，從供電能力及供電可靠性比較，在正常運(yùn)行方式和N1運(yùn)行方式下，方案一、方案二相差不大。若大唐呼圖壁電廠一臺(tái)機(jī)組停運(yùn)，昌吉中西部電網(wǎng)將依靠錦華變至昌變和長(zhǎng)寧變的線路，由庭州電廠和昌吉熱電廠供給部分負(fù)荷。圖216 2014年寧州戶變接入系統(tǒng)方案二夏大正常方式潮流圖N1校驗(yàn)特點(diǎn)：由于昌吉中西部地區(qū)電源點(diǎn)較多，且已經(jīng)形成鏈?zhǔn)骄W(wǎng)架結(jié)構(gòu)，本站以本方案接入系統(tǒng)中，在昌吉中西部電網(wǎng)220kV線路N1方式下，均滿足要求，各條220kV線路均滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。正常運(yùn)行方式下，各條線路均滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。目前昌吉中西部擬建的220kV項(xiàng)目有樂土驛220kV變電站和呼圖壁工業(yè)園220kV變，兩項(xiàng)工程均未對(duì)長(zhǎng)寧變及寧州戶變補(bǔ)強(qiáng)，因此寧州戶變的可靠性也沒有加強(qiáng)。該接入方式下，昌吉中西部220kV電網(wǎng)在N1的情況下，均能滿足負(fù)荷需求。當(dāng)220kV大唐呼圖壁電廠至錦華變一回線路斷開時(shí)，大唐呼圖壁電廠僅有一回線路送出，因此大唐呼圖壁電廠至錦華變的這一回線路將過載運(yùn)行。中西部電網(wǎng)220kV線路均滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，兩回線路滿足寧州戶變本期負(fù)荷需求，潮流分布合理。寧州戶220kV變電站有兩回線路主供，另有兩回線路與主網(wǎng)聯(lián)絡(luò)，供電能力及可靠性較高。 方案一規(guī)劃 方案二規(guī)劃圖29 寧州戶變接入系統(tǒng)方案網(wǎng)架結(jié)構(gòu)圖 供電能力及供電可靠性分析方案一分析：破口220kV錦昌Ⅰ線，電源由大唐呼圖壁電廠錦華寧州戶方向供給電，220kV錦昌Ⅰ、Ⅱ線導(dǎo)線型號(hào)均為L(zhǎng)GJQ400/35，從方案一潮流圖可以滿足供電能力需求。方案二增加了長(zhǎng)寧變的轉(zhuǎn)供壓力，后期待樂土驛220kV變電站、呼圖壁園區(qū)220kV變電站建成投運(yùn)后，在不考慮高新區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的情況下，寧州戶變由長(zhǎng)寧變主供，由于寧州戶變至長(zhǎng)寧變線路為同塔雙回線路，且與主網(wǎng)其他220kV變電站無任何聯(lián)絡(luò)，若一回線路故障，需將另一回線路停電檢修，因此網(wǎng)架相對(duì)薄弱。圖27 寧州戶變接入系統(tǒng)方案二 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)合理性分析從局部網(wǎng)架結(jié)構(gòu)來看，方案一及方案二均形成鏈?zhǔn)骄W(wǎng)架。經(jīng)初步分析后，提出以下2個(gè)寧州戶變接入系統(tǒng)方案：方案一：寧州戶220kV變電站出2條同塔雙回線路，分別破口220kV錦昌Ⅰ線以及220kV錦昌Ⅱ線，其中破口錦昌Ⅰ線雙回線路，線路長(zhǎng)度為1km，破口錦昌Ⅱ線雙回線路。昌吉變共有220kV進(jìn)出線共6回，220kV昌吉變已建成220kV出線5回（瑪昌線、錦昌線、寧昌線、頭昌線、昌熱線），220kV進(jìn)出線間隔僅剩1回，由于目前昌變周邊建筑較多，進(jìn)出線數(shù)量較多，擴(kuò)建難度較大，因此也不宜再作為寧州戶變的接入點(diǎn)。圖25 寧州戶變擬選站址區(qū)域示意圖根據(jù)寧州戶變電站推薦站址位置，本期寧州戶變電站可供選擇的接入點(diǎn)有220kV錦華變、220kV昌吉變和220kV長(zhǎng)寧變，或是開口寧州戶變周圍220kV線路（包括錦昌Ⅰ線、錦昌Ⅱ線和瑪寧線）接入系統(tǒng)。根據(jù)寧州戶變?cè)谙到y(tǒng)中的主要作用，擬選區(qū)域位于昌吉市高新區(qū)規(guī)劃用地周邊，根據(jù)就近供電的原則并考慮遠(yuǎn)期熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目的接入，初選站址位于昌吉市高新區(qū)西側(cè)的荒地上，地勢(shì)平坦，交通便利，出線開闊。且園區(qū)已升級(jí)為國家級(jí)工業(yè)園區(qū)，部分用戶對(duì)供電要求較高，需雙電源供電，寧州戶220kV變電站的投運(yùn)將解決部分用戶雙電源的用電需求。工業(yè)園區(qū)北部進(jìn)駐的重工業(yè)負(fù)荷較多，且逐步向南輻射，在2011年至2015年將有55個(gè)項(xiàng)目在該區(qū)域范圍內(nèi)落地，目前，引進(jìn)的25項(xiàng)目已部開工建設(shè)，總投資達(dá)42億元，其中投資億元以上的項(xiàng)目達(dá)17個(gè)，這25