左新南
摘要 主要对厂网分开后,有关发电厂接入系统的电压等级、出线回路数及接入系统方式等问题提出个人的一些意见和建议,供讨论研究。
关键词 变电所设置 终端接入 电力网 发电厂 发供分管
1 问题的提出
发电厂与电力网紧密联系形成电力系统。在以往计划经济下,整个电力系统统一经营管理,很多发电厂作为枢纽的方式接入系统。此类发电厂接入系统除满足本身电力送出外,还是系统的功率交换点,并向当地负荷供电,因此,造成这些电厂不仅出线电压等级较多,而且出线回路数也较多,调度运行管理较为复杂。一些较大型的火电厂还为此专设联络变压器,除机组本身的机炉电单元控制室外,还设置网络控制室。一些水电站地处山区,为满足系统需要,开关站面积较大,布置及出线走廊十分困难,工程量及投资大。
随着市场经济的发展,实行厂网分开后,虽然系统仍统一调度管理,但发电厂作为独立的企业,主要是考虑电厂本身发电的经营管理,竟价上网的问题;在其有关电网供电管理上出现的一些问题,没有更多的考虑,因而影响整个系统的安全可靠运行。例如我区的恶滩水电站,仅装设一台60MW的机组,但该电站却是我区220kV网络的重要枢纽点,连接着合山火电厂、大化及百龙滩水电站,担负着向河池电网供电的主要任务,是我区220kV网络主要环网点之一,电站接入系统接线如图1所示。1998年该电站曾两次发生220kV两组母线全停事故,从而使河池电网大面积停电,损失严重。为此,电网被迫将恶滩——六圩第二回220kV线路与恶滩——合山220kV线路直接连接,两回线路不再进入恶滩水电站。这样改接后的电网接线,不仅潮流不够合理,可靠性亦较差,而且减少了大化、百龙滩及恶滩三个水电站的出线,故障情况下将影响这些水电站的电力送出。
图1 恶滩水电站接入系统接线图
2 意见与建议
按照上述情况,在厂网分开经营管理后,为了使发电厂接入系统的工作能更好的符合实际,便于运行,提高系统的可靠性,笔者对发电厂接入系统的设计提出一些个人的意见和建议,以供讨论研究。
2.1 减少发电厂出线电压等级
在以往设计中,为了向当地负荷供电,一些发电厂按两级或两级以上电压接入系统考虑,从而使电厂电气主接线较复杂,需采用三线圈升压变压器或联络变压器与电网连接,电厂既管发电又管供电,对厂网分开营运管理带来了问题。若当地负荷改由变电所供给,发电厂不仅可减少出线电压等级,其电气主接线及运行管理就较简单,这样虽然会出现变电重复容量的问题,使系统总的投资增加,但有利于厂网分开后的运行管理,同时变电所可深入或靠近负荷中心,能充分利用其低压侧容量直接向负荷供电。在技术经济指标相差不大的情况下,应优先采用后者方案。
2.2 减少发电厂出线回路数
在满足电厂电力可靠送出及电网要求的情况下,可适当增大送出线路的导线截面,提高每回出线的输送容量,减少出线回线数及占用的出线走廊,简化电厂的电气主接线。一些供电线路可考虑由变电所引接,不必由电厂直接引出,尽量避免电厂出线过多,成为系统重要的枢纽点。
2.3 简化电厂电气主接线
对于一些区域性发电厂,可考虑采用发电机——变压器——线路单元制接入附近的枢纽变电所,不设高压母线,简化电气主接线。例如我区的来宾火电A厂,两台125MW机组分别给双线圈变压器升压为220kV后接至紧邻的来宾500kV变电所。
2.4 变电所的设置与电厂的接入
在发电厂附近设置变电所,一方面如前所述是为了减少发电厂出线电压等级,向当地负荷供电;另一方面是为了便于发电厂通过变电所接入系统。因此,变电所的布局不仅要考虑负荷的分布、电网的结构和城市规划等问题,而且还要考虑便于发电厂接入的问题,选择变电所位置时尽可能靠近发电厂,变电所的电气主接线及总平面布置须考虑发电厂接入的需要。
例如即将建成的左江水电站装机72MW,位于崇左县城西面约16km左江上。现已建成的崇左金马220kV变电所在选址时考虑了左江水电站接入系统的问题,所址落在崇左县城西南方向6km位置上,左江水电站两回110kV线路接入该变电所,距离约11km。但不足之处是,该变电所初期工程110kV出线为6回(含左江水电站2回),其110kV主接线为单母线接线,可靠性较差,宜为双母线接线。
2.5 电厂接入系统方式
为便于运行管理,对于一些发电厂在条件许可的情况下,可考虑按终端方式接入系统,这类发电厂的高压母线将无系统穿越功率流过。对于一些发电厂有条件时还可考虑与系统一点连接方式,即仅与一个变电所连接。例如天生桥一级水电站装机1200MW,通过4回220kV线路接入附近的马窝500kV换流站;左江水电站通过2回110kV线路接入220kV金马变电所。
2.6 电网结构与发电厂接入
电网设计应充分考虑发电厂接入的影响,加强电网本身的结构,尽量避免出现以下情况:
(1)某区域电网主要的电源线路均由同一发电厂引出;
(2)发电厂之间互相串接,互相影响;
(3)发电厂串接入主要的供电环网内。
例如我区已建成的平果——岩滩——沙圹——来宾——平果500kV四边形环网,当平果——来宾仅有一回线时,若此回线路故障停运,由天生桥二级水电站送来的大量电力经过平果500kV变电所,到岩滩水电站(1210MW),至沙圹和来宾500kV变电所,送往广东,潮流重,距离长,电网安全稳定运行十分困难。现建成平果——来宾Ⅱ回线路后,电网结构加强,运行情况大大改善。
又如目前在建的桂林电厂以大代小工程,远期规划装机容量4×135MW,初期为2×135MW。该厂终期以3回220kV线路接入系统,初期2回220kV出线分别接入桂林市候塞及大丰220kV变电所,形成电厂——侯塞——崴村——大丰——电厂220kV环网,如图2所示。此环网距离长约130km,电厂二回出线的运行对电网潮流影响较大,为此在适当的时候宜架侯寨——大丰220kV线路,形成侯寨——大丰—崴村——侯寨城市环网。电厂远期增加一回220kV出线后,为减少出线电压等级,不宜再考虑设110kV电压级向外供电。
图2 桂林电厂接入系统接线图
3 结语
发电厂接入系统是一个十分复杂的问题,要充分考虑各种因素的影响。由于各电厂的情况不同,以及周围网区条件的差异,电厂接入系统的方式变化变较大,应详细的进行设计研究工作。特别是在目前市场经济的情况下,电力作为一种商品,厂网分开形成卖方和买方,供需两方对电厂接入系统方式有不同的意见,这是很正常的。设计在符合国家有关法规和规程要求的情况下,协调两者关系,使设计方案真正的做到“安全、可靠、经济、适用、符合国情”。对于已运行的发电厂,厂网分开后出现的一些问题,要从整个电力系统安全可靠运行原则出发,通过调查研究,充分协商解决。
例如我区的柳州火电厂,装机容量为2×200MW。该厂接入系统除两台发电机组分别经过双线圈变压器升压接入220kV母线,220kV出线2回与电网连接外,为了向近区负荷供电,还设两台150MVA联络变压器,连220kV和110kV电压级,110kV出线8回。电厂除有机炉电单元控制室外,还另设有网络控制室。厂网分开后,电厂既要管发电,又要管供电,运行管理不便。为解决这个问题,可考虑将网控所管部分划出由供电部门管理,电厂只管发电部分,但其中具体实施细节问题较为复杂,须进一步研究解决。
作者单位:广西电力工业勘察设计研究院 南宁 530023