泗耳河梯級電站送出工程電壓等級探討

張昌均

(四川省水電投資經營集團有限公司，成都，610081)

1 基本情況及問題的提出

泗耳河位于平武縣西南部的山區，全長約43.1km。泗耳鄉境內37.6km河段，共規劃開發水電站3座，總裝機容量為7.7萬kW，設計保證出力為1.4093萬kW，年發電量3.4577億kW.h，均為混凝土重力壩或混凝土翻板壩引水式水電站，由四川星辰水電有限公司負責投資開發。

2007年初，業主委托的設計單位提出了泗耳河梯級電站接入系統可行性研究報告初稿，推薦采用68km110kV電壓等級240mm2LGJ導線送出的方案。業主校核后認為，該方案不能滿足經濟電流密度的要求，同時電壓降校核也不滿足要求。因此，對送出工程方案需進行進一步論證分析。

2 論證比較方案

2.1 原方案的不合理性分析

按經濟電流計算，采用110kV電壓等級方案，導線截面應為:S=P/■3/Ue/cosφ /77000/■3/110/0.85/1.15=413mm2

式中，S為計算導線截面(mm2);P為線路的最大傳輸功率(kW);Ue為線路的額定電壓(kV);cosφ為線路負荷的功率因數;j為經濟電流密度(A/mm2)，LGJ導線取1.15。

由以上計算可見，設計原推薦110kV電壓等級240mm2導線方案不能滿足經濟電流要求，同時，經校核也不能滿足輸電線電壓降要求。

2.2 擬定方案

在梯級電站聯網方案中，各方對第一、二級電站通過110kV電壓等級匯入第三級電站，并聯以后接入系統一點并網沒有異議，爭議點在于:三個電站在第三級電站電能匯集后至接入北川擂鼓220kV變電站的68km輸電線，選擇用110kV還是220kV電壓等級更為合理。由于三級容量總和處于220kV和110kV電壓等級選擇的臨界點，所以接入系統方案考慮采用220kV和110kV兩個方案進行比較。

方案一:第一、二級以110kV電壓等級匯入第三級，在第三級采用220kV三圈變壓器升壓成220kV，以220kV電壓等級送入220kV擂鼓變電站。根據容量計算導線選擇400mm2LGJ，不再贅述。

方案二:第一、二、三級電站以110kV電壓等級在第三級匯流后，以110kV電壓等級送入220kV擂鼓變電站。根據容量計算并考慮一定的前瞻性，導線選擇400mm2LGJ，不再贅述。

2.3 方案經濟比較

為考察方案的經濟性，對兩方案進行經濟比較。經濟指標參考電力規劃設計總院有關火電、送電和變電工程限額設計指標(2006年水平)以及四川電網近期輸變電工程造價實際情況。具體經濟指標見表1，各方案的投資比較情況見表2，經濟比較結果見表3。經濟比較僅針對方案的不同部分，相同部分不參與比較。

表1 具體經濟指標

表2 泗耳河梯級電站接入方案投資規模比較單位:萬元

表3 泗耳河梯級電站接入方案經濟比較 單位:萬元

由表2可知，方案一比方案二直接投資高1326萬元，因兩方案效益不同，可采用凈現值法比較。方案一，運行期前20年運行費用(含折舊)為774.55萬元，后5年運行費用為325.75萬元，殘值277.62萬元，年銷售收入為6915萬元;方案二:運行期前20年運行費用(含折舊)為868.7萬元，后5年運行費用為484.2萬元，殘值237.84萬元，年銷售收入為5878萬元。

由表3計算可知，方案一凈現值為47314萬元，方案二凈現值為38232萬元。方案一凈現值大于方案二凈現值，說明方案一優于方案二。

2.4 綜合比較和選擇方案

(1)從電壓等級來看，二個方案均能夠將泗耳河三級電站(總容量77MW)送出。

(2)方案一在第三級匯流后由220kV電壓等級送出，投資高，但年運行費用低。

(3)方案二在第三級回流后由110kV電壓等級送出，投資較低，但年運行費用高。

(4)方案一的220kV主變容量選擇120MVA。目前，泗爾河三級電站總容量為77MW，功率因數按0.85計算，還有25MW的富裕容量，且220kV的導線LGJ－400的經濟輸送容量為155MW。泗耳河鄰近的馬鳴溝約有50MW的裝機將于近期開發，擬通過該送出線路接入系統。省電力公司也要求給附近小水電預留變電間隔和容量，近期內就將會提升效益。所以，方案一有較好的發展性和長期效益。

(5)方案二的導線型號為LGJ－400，其經濟傳輸容量為75MW。

(6)從可靠性來講，方案一當第三級主變故障時，將影響一、二級的送出。

綜上所述，從長期運行和發展的角度，以及變壓器故障機率低來看，選擇方案一比較合理。

3 結論

泗耳河流域水電開發梯級電站送出工程選擇220kV電壓等級400mm2LGJ導線比較合理，既滿足輸送現有容量長期經濟性的要求，也考慮了今后的發展。 ■