博扎線極限輸送功率分析及提高輸送功率措施

馬喜明

摘 要：就呼倫貝爾電網嶺東地區接納新增負荷能力受到制約的問題，探討如何提高博扎線的輸送功率，解決當前嶺東地區供電“卡脖子”問題，通過分析和計算，利用低壓減載裝置、增加無功補償設備和負荷聯切裝置等措施，提高博扎線的極限輸送功率。進一步提高嶺東地區的供電輸送能力。

關鍵詞：接納新增負荷能力 改變無功補償容量 增加負荷聯切裝置 措施

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）08（a）-0080-02

呼倫貝爾嶺東地區，經濟發展迅速，負荷增長很快，但是，嶺東地區電源支撐點比較少，只有兩個電廠，一個是扎蘭屯熱電廠，另一個是大楊樹電廠，并且嶺東電網的網架薄弱，受電壓穩定限制，嶺東地區新增負荷的接納成了難題，為了保證呼倫貝爾嶺東地區經濟的迅速發展，用電不再受到制約，必須考慮如何提高博扎線的輸送功率問題。

1 電網概述

嶺東地區電網為呼倫貝爾電網的一部分，嶺東地區指大興安嶺以東地區，包括扎蘭屯市、莫力達瓦達斡爾自治旗、阿榮旗、鄂倫春自治旗。現以上地區分為三個區域供電，即220 kV扎蘭屯西郊變、110 kV扎南郊變、110 kV阿倫變、220 kV莫力達瓦變、110 kV甘河變、110 kV大楊樹變由呼倫貝爾電網供電；110 kV那吉屯變通過110 kV甘阿甲、乙線由齊齊哈爾電網供電；110 kV尼爾基變由黑龍江電網通過110 kV拉尼線供電。

嶺東地區電網網架薄弱，并通過單回220 kV博扎線與主網聯接。目前方式，220 kV博扎線受220 kV扎團線、團莫線、110 kV扎南線和35 kV熱南I II回跳閘電壓失穩限制，極限輸送功率為90 MW。隨著嶺東地區經濟的發展，負荷增長速度很快，而嶺東地區電源出力嚴重不足，且無近期電源建設規劃。

2 現負荷及運行方式下博扎線的供電能力分析

嶺東地區變電站為220 kV扎西郊變、團結變、莫力達瓦變進和蘑菇氣變；110 kV變電站有甘河變、大楊樹變、高臺變、雙龍泉變和宜里變，以上變電站共計最大負荷110 MW；最小負荷34 MW。共有無功補償電抗56 MVar；無功補償電容26.7 WVar。目前方式，220 kV博扎線受220 kV扎團線、團莫線、110 kV扎南線和35 kV熱南I II回跳閘電壓失穩限制，極限輸送功率為90 MW，而扎蘭屯熱電廠兩臺12 MW機組滿出力運行最大廠供負荷20 MW，這樣就導致博扎線輸送潮流達到穩定極限，無法再接帶新增負荷。

3 在阿倫變加裝低壓減載裝置穩定分析

3.1 在阿倫變加裝低壓減載裝置后穩定分析

通過穩定計算分析，如在阿倫變新增加低壓減載裝置，通過該裝置切除阿倫變部分負荷，可以將220 kV博扎線功率極限提高至110 MW。

3.1.1 嶺東地區穩定分析

阿倫變采取低壓切負荷措施后，嶺東地區能夠保持穩定，具體如下：（1） 110 kV扎南線故障跳閘阿倫變低壓減載裝置動作切除7.2 MW負荷后，嶺東地區各點電壓能夠恢復合格水平。扎南郊變低頻減載動作，切除部分負荷后，能夠保證扎熱廠帶扎南郊變負荷穩定運行。（2） 110 kV甘大線、扎倫線之中任意一條線路故障跳閘嶺東地區電壓較高，通過調整后能夠達到合格水平，扎熱廠機組功角穩定。（3） 220 kV扎團線、團莫線潮流超22 MW跳閘嶺東地區電壓失穩，控制在22 MW以下時，扎團線、團莫線故障跳閘阿倫變低壓減載裝置動作切除18.5 MW負荷后，嶺東地區電壓能夠保持穩定，扎熱廠機組功角穩定，稍有波動。

220 kV友倫I回、友倫II回、海哈線、哈牙線、友牙線中任意一條線路故障跳閘后嶺東地區電壓較低，阿倫變低壓減載裝置動作切除12.5 MW負荷后，嶺東地區電壓能夠保持穩定，扎熱廠機組功角穩定。

3.1.2 扎熱廠全停方式嶺東地區穩定分析

嶺東地區運行方式：扎熱廠機組全停檢修，博扎線最大輸送功率為105 MW。阿倫變采取低壓切負荷措施后，嶺東地區穩定性仍較差，具體如下：（1） 110 kV扎南線、甘大線、扎倫線之中任意一條線路故障跳閘嶺東地區電壓較高，通過調整后能夠達到合格水平。（2） 220kV扎團線、團莫線潮流超22 MW故障跳閘嶺東地區低壓失穩，扎團線、團莫線功率控制在22 MW以下時扎團線、團莫線故障，阿倫變低壓減載裝置動作切除15 MW負荷后，嶺東地區電壓能夠保持穩定，稍有波動。（3） 220 kV友倫I回、友倫II回、海哈線、哈牙線、友牙線中任意一條線路故障跳閘后嶺東地區電壓較低，阿倫變低壓減載裝置動作切除9.5 MW負荷后，嶺東地區電壓能夠保持穩定。

3.1.3 小結

通過增加阿倫變低壓減載裝置，能夠將博扎線輸送功率極限提高到110 MW，但扎團線、團莫線故障對嶺東地區電壓穩定影響較大，扎團線、團莫線送電功率要控制在22 MW以下。

扎熱廠機組全停方式，通過增加阿倫變低壓減載裝置，博扎線輸送功率極限能夠達到105 MW，220 kV扎團線、團莫線功率超過22 MW時故障跳閘，嶺東地區電壓失穩。

通過以上分析可知在阿倫變增加低壓減載裝置后，可以將博扎線的輸送能力由目前的90 MW提高至110 MW，但穩定性依然較差，事故情況下需低壓減載裝置切除部分負荷才能保持穩定，且博扎線跳閘后嶺東地區將全部失電，供電可靠性得不到保證。

4 嶺東地區增加無功補償容量和負荷聯切裝置后的供電能力分析

目前，博扎線的輸送功率最大到100 MW，已接近目前博扎線的輸送功率最高值，不能滿足嶺東地區增長負荷的需要，所以，必須采取措施，提高博扎線的極限輸送功率。2015年夏季大負荷正常方式。博扎線、扎團線、團莫線正常運行，博扎線輸送潮流120.5+j5.2，扎團線、團莫線輸送潮流33+j14扎熱雙機滿出力運行。

嶺東地區并網電廠2座，大楊樹東電廠2*6 MW機組非供暖期間停機檢修，所以不做考慮，扎蘭屯熱電廠2*12 MW機組最大上網負荷為20 MW。在扎西郊變安裝30 Mvar電容器；莫力達瓦變安裝30 Mvar電容器；在阿倫變安裝20 Wvar電容器，負荷平衡后，博扎線最大輸送功率為120 MW。

此方式下驗證嶺東地區電網的穩定性：

4.1 扎團線、團莫線輸送潮流33+j14三永故障重跳閘合不成功

經計算扎團線、團莫線故障跳閘在不采取聯切阿倫變負荷的情況下嶺東地區電壓穩定，但需較長時間才能恢復到合格水平，扎熱廠功角穩定。

采取在阿倫變加裝負荷聯切裝置后扎團線、團莫線跳閘聯切阿倫變35 MW負荷及電容器后嶺東地區電壓穩定，并且能夠很快恢復到合格水平，扎熱廠功角穩定。

4.2 扎倫線三永故障重合不成功

扎倫線三永故障跳閘嶺東地區電壓較高，通過調整無功補償裝置能夠達到合格水平，扎熱廠功角穩定。

4.3 扎南線三永故障重合不成功

扎南線三永故障跳閘嶺東地區電壓失穩，阿倫變電壓降至0.6 pu，扎西郊電壓降至0.8 pu采取在阿倫變加裝負荷聯切裝置后扎南線跳閘聯切阿倫變45 MW負荷及電容器后嶺東地區電壓穩定，能夠達到合格水平。

在以上140 MW負荷情況下再增加少量負荷電壓降低明顯，潮流計算不收斂，增加電容器電壓即越上限，嶺東各地區間電壓很難調整，認為嶺東地區接帶140 MW負荷已接近極限，

參考文獻

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