(包头供电局，内蒙古 包头014030)
摘要： 文章通过对包头电网运行现状分析，针对包头电网运行中存在的问题，提出了运行建议及改 进措施。
关键词：包头电网；网络运行；供电分析
中图分类号：TM7(226)文献标识码：A文章编 号：1007—6921(2009)16—0083—03
根据2007年～2008年度包头电网网架结构变化及地区供电负荷平衡情况，进行年度电网运行 计 算分析和综合研究，认真总结梳理电网运行现状和电网带负荷能力，“分压分层”逐级提出 地区电网2008年安全稳定运行重要环节及运行建议，以便全局各生产环节熟悉了解系统运行 整体情况及重点部位、薄弱环节，进而全面树立“站在管网的角度管设备”的安全生产工作 理念，确保电网各层面运行稳定。
1 500kV网络运行现状
地区500kV系统随着2007年1月30日，包北2#T投运、2008年4月28日，高新2#T投运及相关220 kV线 路切改工程的实施，地区500kV电网结构发生较大变化。高新变通过包新一线与包北变联结 ，南部通过响高一、二线与响沙湾变联结；包北变西部通过包德一线与德岭变联结，东部通 过包旗一线与旗下营联结，形成两座500kV变电站3台变运行，对包头地区的供电及电压支撑 起着至关重要的作用。两站是自治区西电东送南、北通道的重要输送结点；3变是地区220kV 系统的重要电源支撑，正常下载潮流如下表1所列，共有122万有功出力参与220kV系统负荷 平衡。.gif)
从500kV系统的运行情况及其特殊重要性，包头供电局管辖的500kV两站3变在安全稳定运行 方面当属重中之重，运行中应关注以下几方面内容。
1.1通道线路方面
包新一线、包旗一线目前为单回运行，并承担着东送二通道重要输电任务，站端设备检修停 运线路影响东送潮流突出。
1.1.1包新一线或包北主变正常运行时，包北220kV母线结点上包沙ⅠⅡ回潮流方向为包北 向沙河。当包新一线或包北主变停电时，包二B站出力不足时，包北220kV母线结点上包沙Ⅰ Ⅱ回潮流方向为沙河向包北，并要求包沙I、Ⅱ回热稳定极限控制潮流不超400MW。
1.1.2根据过电压计算分析，包旗一线存在过电压问题，包旗一线两侧装设了互为备用 的两套 过电压远跳装置，装置具备本侧开关跳闸后远跳对侧开关功能，由压板控制功能投退。包北 站应严格执行网调运〔2008〕17号文要求的装置使用规定。
1.2三台主变元件方面
高新2#T投运后，为控制高新变220kV母线短路电流超标问题，公司调通中心与包供共 同研究在地区220kV电网不具备开环运行情况下，决定采取高新主变220kV侧分裂运行的过渡 方案，形成高新1#变下载与高张II回、高前线、高河线、新钢I、II回在高新220kVI、II段 母线结点平衡；高新2#变下载与高麻I、II回、希望I、II回在高新220kVⅢ、Ⅳ段母线结点 平衡的运行结构。
1.2.1高新1#、2#变220侧两站运行，主变元件检修或事故情况下，各自220kV结点平衡 受限，运行方式单一。通过计算高新主变检修需要在主变下网潮流不超过200MW下才可以停 电，为此检修时必须有效调整220侧机组出力，并加强220侧联络线极限控制。
1.2.2正常方式高新1#、2#T分裂运行时，两变负载率分别达65%以上，负荷较重，且不 满足N-1准则，事故时将造成大面积的限电。主变给包钢、希望铝业两大负荷区备用不足， 建议加快高新3#、4#变建设或第三座500kV变建设进度，尽早实现分区环网供电格局。
1.2.3包铝二期年内新增负荷50万，将由包北变主力供出，届时包北2#主变负荷将大幅 增加，包北主变停电检修比较困难，建议加快包北第二台变建设进度。
1.2.4由于无功补偿不足，地区不能分层分区运行，500kV下网无功潮流达到300Mvar左 右，通过计算：高新1#主变事故跳闸时在西部开机大方式下，高新1#变侧220kV电压下降8kV 左右；在西部小开机时电压下降20kV左右，此时，因电压降低太多威胁到安全甚至会引起系 统崩溃，为此必须完善高新变所带所有变电站的低频低压减载装置配置并保证能可靠动作， 特别是包钢81号变、希铝必须尽快加装安自装置，同时加强包头地区无功补偿配置工作。
2 220kV网络运行现状
地区220kV网络中共有220kV变电站19座，其中局属站13座，用户站6座。局属220kV变电容量3 210MVA，其中终端站容量720MVA；220kV线路43条，总长806.89km。
目前，地区220kV网络以高新变220kV分段为断口，经昆河、张家营变、召庙变、沙河变、古 城 变、兴胜变、麻池变为枢纽的“C”网运行，以包北220kV一条出线串带后山3座220kV变电站 的供电格局。地区220kV系统通过土东双回、土昭线与呼和浩特市连接，现已开环运行；经 高前线、张前线与巴盟连接，巴盟地区沙德格变由昆都仑电厂供电；达旗老厂1～4#机单独 经达包3回线参与包头地区平衡。
2.1220kV系统供电分析
根据正常运行时的潮流分布及其负荷特点，地区供电能力能够满足负荷增长的需求，但受部 分主力枢纽220kV变变电容量不足及部分联络线路热稳定限制，将有局部供电受限。
2.2运行建议及措施
受220kV系统在高新变分段断口运行结构的限制，在一定程度影响220kV网络的稳定性和运行 方式的灵活性及局部供电的局限性，地区负荷300万以上，运行中应关注以下几方面内容。
2.2.1包头220kV电网发电装机和负荷水平都很高，而联络线中细截面导线较多，造成22 0kV电网运行压力很大，一旦出现不均衡开机方式，就会出现线路热稳定问题。220kV输电线 路高麻II回、兴城线、沙召II回、古土线、兴土线导线均为LGJ-400、沙城I、II回为LGJ-30 0， 尤其是考虑N-1时，要求沙召双回不超250MW，沙城双回不超220MW，高麻双回不超270MW，兴 城线+古土线不超270MW，这些极限要求，在异常方式、检修或事故情况下，将出现局部限负 荷。
2.2.2由于达电1-4#G直接参与地区平衡，形成包三、达电机组出力在南部平衡区域的控制 要求，根据计算在兴城线（古土线）停电，控制高新2#变下送潮流+古土线（兴城线）≤270 MW（潮流方向以兴城线流向兴胜、古土线流向土右为正）。
2.2.3希望双回正常运行热稳定控制极限440MW，希望单回线运行极限控制300MW，只考 虑希望掉一台机组情况下不造成线路过负荷的安全裕度。该情况下停两机甚至多机，仍存在 严重安全稳定问题。为此希望铝业必须及早完成安自装置投运，同时建议希望铝业再增加一 条送电通道，提高稳定性及事故备用的裕度。
2.2.4重要联络线路、主力枢纽变电站情况说明。
以上线路及变电站应作为日常运行维护的重要对象，重点防范，同时应科学计算、合理安排 以上设备检修方式下的负荷平衡工作，重点防止因转移负荷造成其他线路或变压器超极限运行，遇有大负荷变化的元件，及时通知设备维护单位。
2.2.5后山地区达25万kW负荷，现在仍较大幅度增长，仅通过一回220kV包固线和110kV包 白I、 II回老旧线路供电，固北变单电源单主变已接近满载，包白双回临时打断满载运行，由于接 线方式的单一，造成设备运行压力较大，特别是220kV包固线停电，将造成后山地区大面积 停电，供电可靠性非常低，而且运行电压质量差，限制负荷增长。建议加快后山地区固南站 及固南到望海220kV第二电源建设，提高供电可靠性，同时解决风电电源的接入问题。
2.2.6针对包头电网工业负荷比例大、且较为集中，对供电可靠性要求高的特点，建议 规划建 设市区220kV枢纽站应按3×180MVA最终规模建设，目前针对容量不足的主力变电站可选择把 120MVA容量变压器更换为180MVA容量变压器，有效提高局部容载比；简化和规范导线型号， 新建220kV环网线路一般选用LGJ——2×400导线，对目前系统主干线路有一部分导线型号偏 小 ，不能适应输送容量需要，应在适当时机更换大截面导线，同时应掌握线路线径与两侧CT的 匹配问题。
2.2.7在地区220kV网络过渡方案运行期间，地区电压稳定依然是电网稳定运行的突出问 题。无功补偿的原则是分层基本平衡和分区基本就地平衡。分层平衡的重点是220kV及以上 电力网络。分区平衡重点是110kV及以下的各级供电电压网络。1～5月最大有功3 100MW，无功1 300MW，功率因数0.92，1～5月份220kV最低电压运行在204.9kV相比电压允许运行下限 值213kV低了8.1kV，低电压运行比去年提前3个月，根据计算地区需要增加无功补偿容量29 0MVAR，可以提高正常和事故工况下的电压水平，提高系统静态电压水平保证足够静态电压 安全裕度， 努力提高无功补偿设备的可用率，防止发生电压稳定问题。为此请相关部门（生产部、营销 部、农电公司等）重视无功电压管理工作，制定相应的管理措施。确保2008年高峰负荷包头 电网电压保持在较高的水平。
3 110kV及以下配电网络运行现状
到目前为止，包头电网共有110kV公用变电所36座，60台主变、变电总容量2 087MVA。市区 电 网有15座110kV变电站，城区变电站总变电容量为980MVA，15座110kV市区变电站中，有2座 是单电源供电，分别是和平变和前明变，有5座是单主变变电站，分别是西北门变、前明变 、民主变、昆都仑变和青山变。共有110线路68条，总长度约1 058.5km，其中老旧线路较 多，运行在30年以上的线路有30条，线路型号多样。
接
入110kV系统的电厂有一处，即一电老厂5#、6#G，形成地区110kV电网中河昆ⅠⅡ回、昆 沙线与220kV网络唯一的电磁环网运行结构，其余变电站均属终端负荷站，辐射城区配电网 络。
3.1110kV系统供电分析
地区300万供电负荷除去70%的大宗工业负荷外，30%的基础供电负荷约有100万，这部分负荷 负荷率低，季节波动大，自然增长快，同时考虑变电站运行可靠性、经济性，要满足100万 配电负荷需求，应配置2.0～2.2倍，甚至更高的供电容量。而地区110kV网络变电总容量2 0 87MVA，城区变电容量为980MVA，可见地区110kV及以下配电网络供电能力显现不足。城区11 0kV部分站点已经显现供电不足，如：轻质变、和平变、南排变、固阳变、河西变等。
3.2运行建议及措施
3.2.1由于昆河变——包一电厂——沙河变电磁环网安全稳定问题突出，正常运行时要求 河昆双回+昆 沙线极限控制不超90MW，特别是昆河停一台变时或在一厂5#、6#G出力不足时，直接影响影 响一厂110kV系统供包钢的20万负荷的供电问题。为此必须加快将包钢负荷切至鹿钢变带， 并将电磁环网解开运行。
3.2.2目前南排、中心电源完全由召庙110kV一段单母供电，引起两站同时失电的风险很 大。针对此方式制定了由张变通过河西串带的应急预案，但该方案执行需限掉河西变大部分 负荷，并且保护多处无时限配合。建议尽快解决召庙2#T系列扩建。
3.2.3轻质变、河西变、桥西变、迎春变、南排变、厂前变、和平变、幸福变、民主变 、前明变、西北门变、西斗变、固阳变、忽鸡沟变、石园变、斗林变、毛岱变主变负荷率超 过60%，其中固阳变、迎春变、河西变等主变负荷率已超过80%，供电能力不足，急需扩容改 造或增加变电站布点。
3.2.4青山、昆都仑、美岱、民主、西北门、石宝、毛岱、巴润、电报局、忽鸡沟、前 明和斗林变为单主变，故障时没有转带能力，不能满足“N-1”的安全准则；对于有两台主 变的哈林、柏树沟、西斗、固阳，由于两台主变容量不同，停运或检修大容量变压器，小容 量的变压器严重过负载，负载率超过130%，不满足“N-1”的安全准则；对于两台主变容量 相同的桥西、南排、哈业变电站，一台主变故障，另一台主变过负载率超过130%，不满足“ N-1”的安全准则。
3.2.5东河变、石拐变两站运行时间在30年以上，变电站内一次、二次设备破损情况较 为严重，影响系统的安全稳定运行和对用户可靠供电。
3.2.6电网中的哈业、和平、前明、柏树沟、美岱、忽鸡沟、石宝、西斗和巴音10座变 电站只有一条电源进线，一旦该线故障，整个变电站将失电，不能满足“N-1”的供电要求 。轻质变负荷较重，电源进线不能满足“N-1”的供电要求。
3.2.72008年计算超过10kV开关额定短路电流值有：南排变、哈业变、河西变，建议， 尽快采取措施更换设备或者加装限流电抗器，保证设备安全可靠供电。
3.2.810kV配网存在线路绝缘化率、电缆化率低；导线截面小；近70%的线路无法实现环 网互带，负荷转供能力差；2/3的线路负载率超过70%，负荷发展适应性差，整个中压 电网线损较大。建议加快配网改造力度，增加变电站布点，形成新的配出线，提高配网带负 荷能力。
3.2.9加强110kV变电站的备投管理工作，可以大大地提高对用户的供电可靠性，进一步 提高电网供电能力和供电水平，要积极解决影响装置投入存在的问题，对已安装备投装置的 变电站投运率要争取达到100%。而且还应根据负荷状况逐步扩大安装、投入备投装置的范围 。
3.2.10加强配电系统、小区变、用户专变等无功补偿装置的运行和管理，提高无功就地平 衡率。