麗水新區(qū)配電網(wǎng)供電方式探討

蔣美娟，劉志毅

（麗水電業(yè)局，浙江 麗水 323000）

麗水市蓮都區(qū)南城新區(qū)近年來工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長迅速，負(fù)荷密度急劇增大，其10 kV供電的局限性已初露端倪，不能滿足當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展需求。因此采用了20 kV配電網(wǎng)供電方式，以提高配電網(wǎng)的輸送能力，改善電壓質(zhì)量，降低電能損耗。

1 配電網(wǎng)建設(shè)與改造原則

根據(jù)《浙江省配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》，配電網(wǎng)建設(shè)與改造應(yīng)遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、分布實(shí)施、因地制宜、適度超前”的原則，充分考慮不同供電地區(qū)在飽和負(fù)荷、負(fù)荷分布、負(fù)荷特性和供電可靠性要求等方面的差別，實(shí)施差異化規(guī)劃。對(duì)于電力負(fù)荷增長空間大、飽和負(fù)荷密度高的地區(qū)，經(jīng)國家電網(wǎng)公司批準(zhǔn)后，可采用20 kV供電。

1.1 供電區(qū)塊的劃分

目前南城新區(qū)有在建220 kV變電站1所、已建110 kV變電站2所和35 kV變電站1所，10 kV及以上線路264.616 km、低壓線路167.612 km、配電變壓器14臺(tái)，總?cè)萘?38 148 kVA。2011年上半年最高負(fù)荷15萬kW。2020年預(yù)測(cè)負(fù)荷將達(dá)67.5萬kW，考慮負(fù)荷的同時(shí)率0.7后，負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果為47.3萬kW，負(fù)荷密度為1.34萬kW/km2。根據(jù)麗水目標(biāo)網(wǎng)架變電站分布（見表1），該區(qū)域?qū)⑴渲?個(gè)220 kV變電站、6個(gè)110 kV變電站。

表1 南城新區(qū)遠(yuǎn)期變電站規(guī)劃

按以下原則，南城新區(qū)各變電站可分為3個(gè)供電塊：

（1）南城規(guī)劃分為兩部分，水閣工業(yè)區(qū)保留10 kV供電電壓等級(jí)，而經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)發(fā)展20 kV電壓等級(jí)，且10 kV和20 kV之間不進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，按此要求，南城水閣工業(yè)區(qū)的水閣變電站和龍石變電站構(gòu)成一個(gè)供電塊。

（2）對(duì)于經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，為節(jié)省線路通道，滿足多回路、高可靠性的要求，減少電能損耗，在該區(qū)域發(fā)展20 kV電壓等級(jí)。與原有作為城市中壓配電網(wǎng)主力的10 kV電壓等級(jí)相比，20 kV供電半徑增加60%，供電范圍擴(kuò)大1.5倍，供電能力提高1倍，輸送損耗降低75%，通道寬度基本相當(dāng)，在輸送功率相同時(shí)，可大量減少變電站和線路布點(diǎn)。該區(qū)域規(guī)劃原110 kV及以上供電需要8座變電站，采用20 kV電壓只需要6座。結(jié)合經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)實(shí)際情況，以金麗溫高速公路為界分為2個(gè)供電塊，其中高速以西由張村變電站、T02和T03 3座110 kV變電站構(gòu)成相對(duì)獨(dú)立的供電塊；高速以東僅1座110 kV變電站T01，考慮其主要與220 kV富嶺變電站的中壓側(cè)形成聯(lián)絡(luò)。

（3）由于網(wǎng)架過渡或者實(shí)際要求的需要，金麗溫高速公路兩側(cè)的供電塊之間可能已形成或需要有聯(lián)絡(luò)，但本文主要考慮的是供電塊的內(nèi)部聯(lián)絡(luò)，在內(nèi)部聯(lián)絡(luò)滿足要求、能夠達(dá)到負(fù)荷需求并滿足供電可靠性時(shí)，可以限制跨高速公路聯(lián)絡(luò)的線路數(shù)。

根據(jù)理論研究結(jié)果，各供電塊在互聯(lián)以后110 kV主變壓器能夠達(dá)到的最大負(fù)載率如表2所示。

表2 南城供電塊劃分及110 kV主變壓器供電能力

1.2 南城城區(qū)供電互聯(lián)能力分析

表3為南城各供電塊互聯(lián)模式，表中數(shù)據(jù)說明如下：

表3 南城供電塊互聯(lián)模式

（1）供電塊模型采用原來的供電塊劃分原則。不同的是，南城規(guī)劃分為兩部分，水閣工業(yè)區(qū)保留10 kV供電電壓等級(jí)，而經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)發(fā)展20 kV電壓等級(jí)。10 kV和20 kV之間不進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。

（2）根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)的結(jié)果，計(jì)算出在2020年負(fù)荷狀況下，南城水閣工業(yè)區(qū)110 kV變電站主變壓器最大平均負(fù)載率需控制在72.86%以下，折算負(fù)荷為124.6 MW。而由負(fù)荷預(yù)測(cè)可知，水閣工業(yè)區(qū)2020年的負(fù)荷需求為184.95 MW，因此有60.35 MW的負(fù)荷必須通過其他變電站提供（北城的白巖變電站）。

（3）經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)金麗溫高速公路以西20 kV供電塊有3座110 kV變電站，但表3數(shù)據(jù)并沒有考慮與220 kV金橋變電站的聯(lián)絡(luò)。理論上，供電塊內(nèi)主變壓器站間聯(lián)絡(luò)數(shù)達(dá)到表中相應(yīng)要求時(shí)，即能滿足相應(yīng)負(fù)載率下的負(fù)荷需求，并保證供電可靠性。實(shí)際運(yùn)行中，建議盡量采用供電塊內(nèi)聯(lián)絡(luò)的方式，但需要時(shí)可以與220 kV金橋變電站形成聯(lián)絡(luò)。

（4）對(duì)于經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)金麗溫高速公路以東20 kV供電塊，由于供電塊的劃分理論上沒有考慮與高速公路以西的聯(lián)絡(luò)，只是與220 kV變電站的20 kV側(cè)形成聯(lián)絡(luò)，這是為了減少跨高速公路聯(lián)絡(luò)的線路數(shù)，但是在實(shí)際需要或過渡時(shí)期可能有聯(lián)絡(luò)，應(yīng)強(qiáng)調(diào)供電塊內(nèi)部的聯(lián)絡(luò)，在塊內(nèi)聯(lián)絡(luò)滿足要求時(shí)，塊間盡量減少聯(lián)絡(luò)。

2 2020年理論聯(lián)絡(luò)方案

根據(jù)上述整體思路和具體方法，在規(guī)劃區(qū)現(xiàn)有中壓配電網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，針對(duì)2020年變電站選址定容及供電區(qū)域劃分方案，提出南城2020年配電網(wǎng)理論聯(lián)絡(luò)方案，如表4所示。

表4 規(guī)劃中2020年南城高壓變電站公用線路統(tǒng)計(jì)

表4所示為理論計(jì)算出的各個(gè)供電區(qū)塊內(nèi)變電站互聯(lián)情況，由于電網(wǎng)建設(shè)的需要或已經(jīng)建成的聯(lián)絡(luò)情況，實(shí)際與理論值不一定一致，但是建議遠(yuǎn)期至少要形成表4所需聯(lián)絡(luò)數(shù)，方能滿足供電需求及可靠性要求。

3 2020年實(shí)際聯(lián)絡(luò)方案

南城有2個(gè)中壓供電電壓等級(jí)，其中水閣工業(yè)區(qū)為10 kV供電，且已初具規(guī)模，而經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)以20 kV電壓等級(jí)供電，以下分析南城各變電站主要的站間聯(lián)絡(luò)情況。

3.1 110 kV水閣變電站

110 kV水閣變電站為現(xiàn)有變電站，主要向水閣工業(yè)區(qū)B區(qū)及其周邊提供電源，至2020年共有10 kV公用線路23回，出線主要型號(hào)為JKLYJ－240 mm2或 YJV22－3×300 mm2。 其出線和龍石變電站（6條）、白巖變電站出線進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，與白巖變電站的聯(lián)絡(luò)視需要而定。

3.2 110 kV龍石變電站

110 kV龍石變電站為現(xiàn)有變電站，主要向水閣工業(yè)區(qū)C區(qū)及其周邊提供電源，至2020年共有10 kV公用線路22回，出線主要型號(hào)為JKLYJ－240 mm2或 YJV22－3×300 mm2。 其出線和水閣變電站（6條）出線進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。

3.3 110 kV張村變電站

110 kV張村變電站為新建變電站，主要向南城D，L，M，I，N區(qū)及其周邊提供電源，至2020年共有至規(guī)劃區(qū)的20 kV公用線路31回，出線主要型號(hào)為 JKLYJ－240 mm2或 YJV22－3×300 mm2，與T02變電站（3條）、T03變電站（3條）出線進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。同時(shí)為保證N和L區(qū)供電可靠性，加強(qiáng)其與金橋變電站（220 kV）的聯(lián)絡(luò)，考慮聯(lián)絡(luò)數(shù)為6條，并視情況需要進(jìn)行增減。

3.4 T01變電站

110 kV T01變電站為新建變電站，主要向南城G和H區(qū)及其周邊提供電源，至2020年共有至規(guī)劃區(qū)20 kV公用線路23回，出線主要型號(hào)為 JKLYJ－240 mm2或 YJV22－3×300 mm2， 與富嶺變電站的20 kV出線（6條）進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。同時(shí)為了加強(qiáng)其所在供電塊與金麗溫高速公路以西供電塊的聯(lián)系，考慮與T02變電站形成6條聯(lián)絡(luò)，并視情況需要進(jìn)行增減。

3.5 T02變電站

110 kV T02變電站為新建變電站，主要向南城E，F(xiàn)，I，J區(qū)及其周邊提供電源，至2020年共有至規(guī)劃區(qū)10 kV公用線路20回，出線主要型號(hào)為 JKLYJ－240 mm2或 YJV22－3×300 mm2， 與T03變電站（3條）、張村變電站（3條）出線進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。

3.6 T03變電站

110 kV T04變電站為新建變電站，主要向南城J和K區(qū)及其周邊提供電源，至2020年共有至規(guī)劃區(qū)10 kV公用線路30回,出線主要型號(hào)為JKLYJ－240 mm2或 YJV22－3×300 mm2， 與張村變電站（3條）、T02變電站（3條）出線進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。

4 經(jīng)濟(jì)性分析

經(jīng)過互聯(lián)以后，網(wǎng)絡(luò)總共提升的供電能力為：（18.52+140.4+36）MW=194.92 MW； 相當(dāng)于 3座2×50 MVA的變電站以72.2%的主變壓器最大平均負(fù)載率（互聯(lián)后）運(yùn)行所帶的負(fù)荷。

2×50 MVA的變電站造價(jià)約為3 020萬元，在以上供電塊劃分情況下，通過塊內(nèi)聯(lián)絡(luò)可以節(jié)省約9 060萬元的變電站建設(shè)費(fèi)用。

以半戶內(nèi)式變電站為例，1座變電站的占地面積大約為3 500 m2，因此，通過供電塊分區(qū)供電并加強(qiáng)塊內(nèi)聯(lián)絡(luò)，可減少約10 500 m2的變電站征地面積，同時(shí)避免了選址困難等問題。供電塊之間需要有多少聯(lián)絡(luò)是合適的，還需做專項(xiàng)研究。

5 結(jié)語

通過對(duì)麗水市蓮都區(qū)南城開展電壓序列優(yōu)化和20 kV配電網(wǎng)可行性研究分析，在南城遠(yuǎn)期（2020年）目標(biāo)高壓配電網(wǎng)（110 kV）網(wǎng)架的基礎(chǔ)上，通過理論原則對(duì)網(wǎng)架中的變電站進(jìn)行區(qū)塊劃分，在相對(duì)獨(dú)立的供電塊內(nèi)通過站內(nèi)主變壓器聯(lián)絡(luò)，可提高網(wǎng)絡(luò)的供電能力和負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力。

（1）在進(jìn)行供電塊劃分時(shí)，理論上劃分的供電塊相對(duì)獨(dú)立，即不考慮供電塊之間的聯(lián)絡(luò)，而在供電塊內(nèi)部聯(lián)絡(luò)達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，即能滿足在相應(yīng)主變壓器最大負(fù)載率下的供電可靠性。

（2）在已有網(wǎng)絡(luò)或在網(wǎng)架過渡期，各相對(duì)獨(dú)立的供電塊之間可能存在聯(lián)絡(luò)，在供電塊內(nèi)部聯(lián)絡(luò)充分的情況下，可以盡量減少此類聯(lián)絡(luò)，至于

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