220kV变电站构架分阶段防腐加固电力系统分析与研究张文壕

引言

阳江地区新增的220kV薄荷站需建设2回220kV线路接入阳江站,阳江站(投运超过20年)原有220kV构架无法满足接入要求,需全部拆除重建。施工期间,阳江站需停电配合。经测算评估及多次会议讨论,220kV阳江站因地处市区,其所供负荷性质基本属于一二级重要负荷,阳江站更换构架所需施工周期长(超过1年),全站停电施工方案存在巨大的电网运行风险,极易造成重大电力事故。经阳江供电局及施工、监理等多方面讨论和调研,分阶段停电更换构架施工方案施工难度仍较大,施工风险、电网运行风险仍较高。故在考察了省内类似项目做法后,提出防腐加固方案。

由于省内防腐加固方案也均是在全站停电的情况下进行施工的,阳江站不具备长时间全站停电的可能性,因此本项目按分阶段停电防腐加固方案设计。分阶段停电施工需对变电站近区进行电力系统评估及分析,保证施工安全及地区用电安全。

1负荷预测

对施工年份变电站负荷进行预测,是进行电力系统评估及分析的前提条件。根据《阳江市电网规划》及阳江供电局系统运行部提供的数据,220kV阳江站负荷预测如表1所示。

2分阶段施工方案

根据电气、土建、线路等各专业相互配合,拟定如下构架防腐加固施工方案(图1):

2.1第一阶段

(1)第1天:停I母、I母、#2主变、蝶阳乙线:

(2)第2~21天,共20天:停I母、#2主变、蝶阳乙线。

2.2第二阶段

(1)第1天:停Ⅰ母:

(2)第2天:停Ⅱ母、#3主变、旁路、蝶阳甲线、阳漠线、母联:

(3)第3~27天,共25天:停Ⅲ母、#3主变、旁路、蝶阳甲线、阳漠线、母联:

(4)第(3)步工作完成后,全停Ⅰ母,时间5天。

2.3第三阶段

(1)第1~20天,共20天:全停Ⅱ母、#1主变、#2pT、蝶阳乙线:

(2)第21~27天,共7天:停I母。

2.4第四阶段

(1)对第8间隔(薄荷乙线间隔)进行改造:线路侧双接地

隔刀的线路侧地刀,由A类地刀改造为B类地刀:新建3台避雷器:

(2)第8间隔薄荷乙线间隔建成投运。

3分阶段施工电力系统评估

结合分阶段施工方案,对每一阶段220kV阳江站近区电力系统进行分析及评估,确保施工方案可行,近区供电可靠性得到保障。

3.1第一阶段

第一阶段停电施工时间按2018年底实施。根据负荷预测表1可知,2018年冬大方式下,阳江站负荷为315Mw。由于此时阳江站#1(180MVA)、#3(180MVA)2台主变保持运行,其主变总容量满足负荷需要,且有阳漠线、蝶阳甲线2回电源线路可传送电力,此阶段无需进行负荷转移。

若考虑主变N-1,#1、#3主变负荷控制在单台变压器容量1.3倍范围内,则阳江站负荷需234Mw(1.3倍180MVA)以内,此时可考虑白沙站、金郊站转由其他变电站供电,方式如下:

(1)漠南一银河一白沙:

(2)平地一东城一金郊。

按以上转供电方案,第一阶段2019年冬大方式下可转移负荷90Mw。

3.2第二阶段

根据施工单位反馈,第二阶段计划安排于2019年实施,施工前提按220kV薄荷站及其110kV配套线路工程已投产考虑。本阶段负荷按2019年冬大计算。

根据负荷预测表1可知,2019年冬大方式下,阳江站负荷为286Mw。由于本阶段停电最严重步骤为第(3)步,此时阳江站#1(180MVA)、#2(150MVA)2台主变保持运行,其主变总容量满足负荷需要,且薄荷站已投产,薄荷甲、蝶阳乙线2回电源线路可向阳江站传送电力,此阶段无需进行负荷转移。

若考虑主变N-1,#1、#2主变负荷控制在单台变压器容量1.3倍范围内,则阳江站负荷需195Mw(1.3倍150MVA)以内,此时可考虑白沙站、金郊站转由其他变电站供电,方式如下:

(1)漠南一银河一白沙:

(2)平地一东城一金郊。

按以上转供电方案,第二阶段2019年冬大方式下可转移负荷94Mw。

3.3第三阶段

根据施工单位反馈,第三阶段施工紧接第二阶段,因此本阶段负荷仍按2019年冬大计算。

根据负荷预测表1可知,2019年冬大方式下,阳江站负荷为286Mw。由于本阶段停电最严重步骤为第一步,此时阳江站#2(150MVA)、#3(180MVA)2台主变保持运行,其主变总容量满足负荷需要,且有薄荷甲、蝶阳甲线、阳漠线3回电源线路可向阳江站传送电力,此阶段无需进行负荷转移。

若考虑主变N-1,#2、#3主变负荷控制在单台变压器容量1.3倍范围内,则阳江站负荷需195Mw(1.3倍150MVA)以内,此时可考虑白沙站、金郊站转由其他变电站供电,方式如下:

(1)漠南一银河一白沙:

(2)平地一东城一金郊。

按以上转供电方案,第三阶段2019年冬大方式下可转移负荷94Mw。

3.4第四阶段

在第四阶段结束后,站内220kV场地全部改造、扩建完毕。第四阶段无退运的设备,无需进行系统分析及评价。

4结语

本次更换构架按分阶段停电防腐加固方案设计。由于220kV阳江站地处阳江市中心,负荷性质级别高,分阶段停电防腐加固方案需可行,最大程度保障施工及供电安全。通过对施工方案每一阶段的电力系统评估及分析,准确预测变电站负荷,制定了转供电方案,确保了施工方案可行,保障了220kV阳江站近区供电平稳,取得了较大的经济和社会效益。