桂林北部電網存在的問題及對策探析

余 奎

（廣西大學電氣工程學院，廣西 南寧 530004）

1 桂林電網簡要情況

桂林電網位于廣西電網末端，是廣西電網、南方電網的重要組成部分和“西電東送”的有力支撐，地處南方電網西電東送北通道的中部，是南網“西電東送”中的一個負荷落點，桂林電網的安全穩定運行直接影響到廣西電網及南方電網的安全可靠運行。但桂林北部電網主要依靠500 k V桂林站供電，桂林站主變容量為1×750 MVA，當前主變負載率為53.3%，網區內電源單一、220 k V出線間隔不足，限制了網絡發展。桂林北部220 k V電網目前尚未形成環網結構，多為小三角結構，并且不同線路之間共塔走線現象較多，故障時容易出現N－2的情況，供電可靠性不高，且北部電網的主要輸送通道導線截面較小。而桂林北部易受冰凍災害的影響，對網架形成較大的外部沖擊。

2 桂林北部電網存在的主要問題

近三年來，桂林網區發生的最高級別的電力安全事件是2012-03-07T01：06桂林供電局220 k V大南線故障跳閘（三級事件），造成全州縣網城關站、水晶崗主供電源失電，損失負荷約5 MW，8 110個客戶停電；造成灌陽縣網110 k V文市站＃1主變停電，損失負荷約6.3 MW，1個客戶停電，35 k V城北站＃2主變停電，5 244個客戶停電，損失負荷約3 MW；造成資源縣網中鋒站、城關站主供電源失電，2 040個客戶停電，損失負荷約1.1 MW；造成興安縣網溶江站10 k V母線、源河站35 k V母線停電，11 460個客戶停電，損失負荷約5.6 MW。本次事件造成南塘站、湘山站兩座220 k V變電站以及胡家站、旺田站兩座110 k V變電站全站對外停電，梅中站、金紫山風電場站兩座110 k V升壓站停電。共計損失負荷33.8 MW，損失負荷比例4.74%（大南線跳閘前桂林全社會用電負荷為713.45 MW），停電戶數26 855戶，停電戶數比例為1.79%（桂林供電用戶總數為1 503 388戶）。此起電力安全三級事件對桂林供電局帶來了較大的負面影響，反映出了桂林北部電網網架結構薄弱、變電容量不足、供電可靠性不高的問題。

網區內電源單一、220 k V出線間隔不足，限制了網絡發展。桂林站220 k V出線終期12回，現已出線12回，擴建間隔難度較大，且桂林站220 k V出線走廊較為緊張，不便于周邊220 k V變電站接入，網絡發展受到一定的限制。然而，即使在桂林站第二臺主變投產后，由于受到站點出線路徑走廊的限制，仍不能較大地發揮優化網架結構的作用。

桂林北部電網220 k V變電站布點不足，220 k V總變電容量為600 MVA，220 k V電網容載比偏低。桂林北部電網為桂林北部四個縣（興安縣、資源縣、全州縣和灌陽縣）電網，現有的220 k V南塘站和湘山站分別位于興安縣和全州縣，資源縣和灌陽縣110 k V變電站則分別通過110 k V線路接入南塘站，供電線路較長，可靠性較差，即南塘站作為興安、灌陽及資源三縣唯一的一個220 k V電源點。就整個桂林北部電網而言，220 k V凱歌站處于桂林北部220 k V電網的東部邊緣，距離北部電網中負荷較為集中的區域較遠。因此，220 k V凱歌站的建成投產僅為灌陽縣的110 k V網絡提供了可靠的電源點，并未對優化桂林北部110 k V電網網架和滿足其發展需求起到較大的作用。

桂林北部220 k V電網目前尚未形成環網結構，多為小三角結構，并且不同線路之間共塔走線現象較多，故障時容易出現N－2的情況，供電可靠性不高，且北部電網的主要輸送通道導線截面較小。

110 k V變電容量不足，電網存在薄弱環節，供電可靠性不高。目前部分110 k V變電站存在重載甚至過載現象，故障情況下負荷轉移困難，供電可靠性不高，無法滿足N－1故障運行要求，當主變檢修或故障時，供電能力受限，將會造成部分區域停電。且旺田及胡家站由南塘站獲取電力，線路輸送距離較長，線路網損較大，供電經濟性及可靠性均較低。

3 興安縣電網癥結所在

3.1 當前220 k V變電容量不符合長期發展需求

南塘站主要向興安供電，但后續建成的尚科、中聯科偉達、尚鼎、尚合等光伏企業，將會為興安縣的電力需求帶來高速增長，僅僅依靠當前的一個220 k V南塘站很難適應后續的生產過程中的電力需求。

3.2 供電可靠性不足

當前110 k V源河變電站由單線單變供電，可靠性不高。110 k V溶江站也是單變運行，在檢修主變以及發生故障情況下，難以進行負荷轉移，將導致部分負荷限電，兩個變電站都不能實際做到電網N－1故障運行。另外，在南塘—道冠線路故障退運情況下，需要將110 k V木花道線合環運行，但該線路線徑小、跨越距離長，將會造成電壓及可靠性較低的問題。

3.3 近區電網網架發展潛力不足

一是電源點不足。重要負荷大錳、海螺水泥及主要的源河、道冠、溶江變電站都是由南塘站供電，此外，在枯水期，這一電源還需向資源縣、灌陽縣提供電力支持。當一臺主變因故障退出時，另一主變將過載，無法實現N－1故障運行能力。二是出線間隔不足。光伏工業的建設和投產，對電力的需求和可靠性要求越來越高。但是220 k V電壓等級的出線間隔僅4回，210 k V電壓等級的出線間隔僅9回，而且已是終期水平，無法再新增間隔，已無法滿足近區大用戶及已建110 k V變電站增加電源線等負荷增長需求。

3.4 當前210 k V變電容量同樣不符合長期發展需求

由于興安電力負荷集中分布，周邊110 k V變電站的重載、過載情況時有發生，特別是道冠、溶江這兩個110 k V變電站的負載率最大可達到90%，已不能滿足負荷發展的需要。若道冠或溶江站任一主變故障，該部分站點其余主變均將嚴重過載，尤其是溶江站（1×50 MVA）主變故障退出運行時，負荷轉移困難，將會直接造成供電范圍內部分區域停電。

4 對策思考及必要性分析

為滿足桂林北部興安縣負荷發展需要，優化電網網架結構，提高供電可靠性，有必要增加電源點，以緩解南塘站的供電壓力，便于可能新增的110 k V變電站和電廠并網，因而，在興安嚴關鎮建設220 k V變電站是有必要的。新增的220 k V變電容量可滿足負荷快速發展的需要。在負荷中心——光伏產業園一帶新增一座220 k V變電站以增加全縣的220 k V變電容量，能滿足興安負荷特別是光伏產業園負荷的快速增長。當前至少一座發電廠、兩座110 k V變電站、一座220 k V變電站待接入電網。南塘站目前已無備用間隔，且站內已無場地擴建，若這些站點均接入南塘站，南塘站的220 k V和110 k V變電間隔不能再接入布點，且現有的變電容量也很難滿足其供電需求。因此，再建一座220 k V變電站才能接入新建的變電站及發電廠。考慮在變電站建成后，興安北牽T接110 k V南塘—溶江線路段改接入，形成110 k V興安—興安北牽，1回保持T接110 k V南源溶線路，這不僅為興安北牽提供了1回直供電源，滿足了興安北牽正常及特殊情況下供電可靠性的要求，并且也優化了興安局部110 k V供電網絡。

［1］電力工業部電力規劃設計總院.電力系統設計手冊［M］.北京：中國電力出版社，1998.

［2］水利電力部西北電力設計院.電力工程電氣設計手冊：電氣一次部分［M］.北京：中國電力出版社，1989.

［3］宋維佳，王立國，王紅巖.可行性研究與項目評估［M］.2版.大連：東北財經大學出版社，2007.

［4］陸曉燕.220 k V陸屋送變電工程可行性研究［D］.南寧：廣西大學，2011.