淺談江門地區110千伏主變經濟運行方式

摘 要：電力供應的需求大大推動了電力設備擴容、電網構架擴大的發展速度。在如此飛速的發展速度下，供電企業的目光容易著重于發展而忽視了經濟節能的重要性。因此，文章以江門電網為例，從調度管理和科研發展的角度，以降低110千伏主變損耗為主線淺談對經濟運行方式的看法。

關鍵詞：主變；經濟運行；方式

引言

隨著一線城市的工商業飽和，對周邊二線城市的發展需求日益劇增，同時，也推動著這些地區的電力需求增長。供電企業為了滿足本區的電力需求和發展趨勢，對電力設備的配給更多地偏向于發展的前瞻性，有時可能因為時間、空間的差異，忽略了及時的合理調整，并未滿足設備經濟運行的要求，所以，我們提出了“經濟運行”的課題。

江門，位于珠三角地區中心，正是崛起二線城市的代表。為什么要把江門地區經濟運行的重心放在110千伏主變運行方式上？眾所周知，網損是是電網運行過程中不可避免的能量損耗，通過更優技術手段降低網損，不但能減少負荷損失、降低設備負載，也能減少供電企業的運營成本，更加貼切經濟運行的目標。據統計，江門地區58%的網損來于自變壓器，38%來自輸電線路。江門地區共擁有500千伏變電站3座、220千伏變電站22座、110千伏變電站124座（不包括用戶站）。其中，110千伏變電站為江門地調調管設備，含變壓器243臺，總變壓器容量9894.8MW。所以，從數據分析可以看出，減少110千伏主變的運行損耗對江門電網經濟運行起到舉足輕重的作用。

1 江門地區主變運行情況

1.1 主變運行方式

1.1.1 單主變。單主變110千伏變電站12座，占全區9.6%。此類變電站以單母線接線方式為主，多分布在發達縣區的較邊遠地區，承擔負荷較低，供電可靠性要求較低，在該區網架中起到負荷中轉或遠程補給的作用。

1.1.2 雙主變。雙主變110千伏變電站105座，占全區84.7%。此類變電站以雙母線和分段接線方式為主，部分帶有旁路母線，供電可靠性較強，是分布最廣泛的配備模式。

1.1.3 三主變。三主變110千伏變電站7座，占全區5.6%。此類變電站以分段式接線為主，多分布在負荷較重地區（如工業區等），裝機容量較大，負載能力強，供電可靠性強。

1.2 網架特點

江門電網存在著網架雖大，但對擾動的承受能力不強和負荷分布不均兩大特點，可以分解出以下幾個問題：（1）環網結構，解環運行；（2）部分220千伏片區間110千伏相互聯絡不足；（3）同桿架設單一通道供電；（4）局部網絡結構較為薄弱，相互聯絡不足；（5）串供變電站較多、供電距離較長；（6）負荷中心區變電站重載，邊遠地區變電站輕載。針對這些問題和特點，我們思考通過時間和空間的差異，使用管理和科技手段進行優化和改善。

2 經濟調控

2.1 管理手段

2.1.1 季度調整。根據2015年基建投產計劃、負荷需求預測及發電計劃安排等，編制江門電網年度典型方式的潮流數據，確定2015年夏大、夏小、冬大、冬小典型運行方式，并對各方式下的潮流進行計算分析，結果收斂，無過載變電站及線路，計算結果如下：

（1）夏大方式。負荷水平：3740.03+j630.42（MW，Mvar）。（2）夏小方式。負荷水平：2401.50+j241.51（MW，Mvar）。（3）冬大方式。負荷水平：3280.08+j421.65（MW，Mvar）。（4）冬小方式。負荷水平：2240.28+j248.86（MW，Mvar）。

從經濟運行的角度，我們需要關注的是，針對雙主變和三主變的變電站，在負荷較低的冬季多會減少運行主變來降低損耗：在滿足電力供應的前提下，將站內一臺主變轉為空載運行，配合10千伏備自投裝置使其作為備用電源，可以減少無功損耗。

2.1.2 節假日調整。如春節、元旦、國慶等國家法定節假日期間，工廠的大規模停工休假將導致本區的負荷大幅度下降。為減少此期間的損耗，部分雙主變及以上的變電站將倒為單主變運行，其余主變倒為空載運行或熱備用狀態，配合10千伏備自投裝置作為備用電源。這是兼顧供電安全和經濟運行前提下，作為控制無功出力保證電能品質的重要手段。

2.2 科技手段

2.2.1 備自投方式統計。雙主變及以上變電站配置10母聯備自投裝置92座，占82%，其中，三主變變電站配備雙套備自投裝置站100%。同樣是在夏季運行方式下，負荷中心與邊遠地區所帶的負荷差異很大，是否存在改善方式，能減少電能的損失呢？

2.2.2 改善方案。以雙主變為例，運行方式分三種：雙主變分列運行、一臺主變運行，一臺熱備用和雙主變并列運行。

雙主變分列運行，可靠性高，一臺主變失壓，可通過10千伏分段備自投自動恢復失壓母線供電，但低負荷時損耗較大，運行不經濟，是最普遍的運行方式。一臺主變運行，一臺熱備用，低負荷時損耗較小，經濟性高，但可靠性低，10千伏分段備自投不起作用，運行主變失壓需人工恢復備用主變供電，一般不被采用。雙主變并列運行，可靠性高，超過一定負荷時損耗較小，經濟性高，但10千伏短路電流可能超標，兩臺主變不一定具備并列運行的條件，與AVC系統配合存在困難，一般不被采用。我們是否能夠通過對10千伏備自投改造來達到目的？其原理十分簡單：一臺主變運行，一臺熱備用，10千伏母聯合上。運行主變失壓，主變備自投則自動隔離故障主變，投入備用主變，恢復10千伏母線供電。這樣便能兼顧供電可靠性與運行經濟型。負荷率在30%以下時，可一臺主變運行，投入主變備投功能。需要主變分列運行，則可投入分段備投功能。在原有已實現分段備自投功能的10千伏備自投裝置內增加主變高壓側相關回路，實現主變備投功能。若原有裝置無法實現，則需更換裝置。如裝置具備此功能，則只需完善相關二次回路接線。實現起來耗費都不大。

2.2.3 應用成效。臺山地區較為偏遠的漁塘站作為試點，在備自投裝置改造后得到表1數據。

從數據中可以得出，改造10千伏備自投裝置對降低主變損耗確實能達到預期的效果。

3 結束語

文章從110千伏變壓器運行方式方面淺談對江門電網經濟運行的看法。從時間的角度，辨析夏冬季負荷差異和節假日負荷突變的現象，通過經濟調度手段進行管控；從空間的角度，區分負荷中心和邊遠地區的差異，通過科技手段對邊遠變電站的10千伏備自投裝置進行改造從而達到主變經濟運行的目的。

參考文獻

[1]陳曦，張慶.備自投裝置的若干應用問題及改進措施探討[J].科技創新導報，2010（8）：88-89.

[2]黃常抒，胡云花.備自投裝置接線中的問題及應對措施[J].電力自動化設備，2009（4）.

作者簡介：李達揚（1989-），男，廣東廣州人，本科，助理工程師，主要從事電力調度運行工作。