江蘇科能電力工程咨詢有限公司 魯曉莉 蔡學(xué)松

國電南瑞科技股份有限公司 王勇

1 六合變現(xiàn)狀

220kV六合變電站位于南京市六合區(qū)，建于1980年。220kV六合變原設(shè)計(jì)規(guī)模2×120MVA， 2010年#1主變增容擴(kuò)建為180MVA，#1主變增容擴(kuò)建后的參數(shù)如下：

電壓等級：220/110/35kV；

各側(cè)容量：180/180/90MVA；

接線方式：YNa0yn0d11；

主變抽頭：

220×2.5%/121/38.5kV。

#2主變參數(shù)如下：

電壓等級：220/110/35kV；

各側(cè)容量：180/180/60MVA；

接線方式：YNa0d11；

主變抽頭：220 1.25%/115/37kV。

220kV現(xiàn)有出線5回，遠(yuǎn)景6回，母線接線型式為雙母線帶旁路；

110kV現(xiàn)有出線6回，遠(yuǎn)景10回，母線接線型式為雙母線帶旁路；

35kV現(xiàn)有出線6回，遠(yuǎn)景6回，母線接線型式為雙母線。

六合變現(xiàn)有無功補(bǔ)償2組12Mvar電容器，達(dá)到最終規(guī)模，無擴(kuò)建場地。

為配合寧啟鐵路六合牽引站工程的建設(shè)，需要建設(shè)其接入系統(tǒng)的配套輸變電工程。根據(jù)系統(tǒng)規(guī)劃，為滿足六合牽引站用電需求，六合牽引站一回接入六合變電站，需將#2主變（120MVA）增容擴(kuò)建為180MVA。

2 原有設(shè)備校驗(yàn)

#1主變增容擴(kuò)建時僅更換主變，并未校核相關(guān)的設(shè)備、導(dǎo)線，為盡量滿足主變增容改造后的運(yùn)行要求，對原有相關(guān)設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)。

經(jīng)校驗(yàn)可知，110kV主母線需更換。主變及母聯(lián)間隔按1.05倍變壓器額定電流選擇時：110kV主變及母聯(lián)間隔內(nèi)的導(dǎo)線需更換；35kV主變及母聯(lián)間隔內(nèi)的電流互感器、隔離開關(guān)、導(dǎo)線及鋁排均需更換。根據(jù)工程實(shí)際情況110kV按主變及母聯(lián)間隔按1.05倍變壓器額定電流選擇，即更換110kV主變及母聯(lián)間隔內(nèi)的導(dǎo)線及110kV主母線。

根據(jù)系統(tǒng)專業(yè)資料遠(yuǎn)景高峰運(yùn)行方式下，35kV負(fù)荷約為25+j8.2MVA，遠(yuǎn)低于主變低壓側(cè)容量90MVA，同時由于本工程35kV為戶內(nèi)雙層雙列布置，更換原有設(shè)備給運(yùn)行施工都造成極大的不便，因而本期改造不考慮更換戶內(nèi)設(shè)備及鋁排，僅更換戶外的主變進(jìn)線。運(yùn)行時應(yīng)對主變和分段回路的負(fù)荷按實(shí)際設(shè)備參數(shù)進(jìn)行限制。

由于本變電站年數(shù)已久，母線更換受構(gòu)架受力限制，故不能按常規(guī)方案及經(jīng)濟(jì)電流截面選取導(dǎo)線。考慮到構(gòu)架受力跟導(dǎo)線自重有關(guān)，故本期需更換的導(dǎo)線均更換為倍容量導(dǎo)線。

表1 倍容量導(dǎo)線參數(shù)對照表

3 倍容量導(dǎo)線的選擇

根據(jù)對各類材料導(dǎo)線的特性情況，綜合考慮導(dǎo)線截面、導(dǎo)線運(yùn)行溫度以及現(xiàn)有構(gòu)架受力條件三個方面的因素，本設(shè)計(jì)選擇了兩種導(dǎo)線碳纖維（Grosbreak ACCC/TW816）和鋁基陶瓷纖維芯鋁絞線（ACCR－795－T16）與LGJQ-400導(dǎo)線參數(shù)進(jìn)行比較，具體參數(shù)如表1。

導(dǎo)線載流量按130℃時的載流量選取，考慮到只有在短時極限情況下母線通流容量才會達(dá)到1000MVA，因此正常按130℃運(yùn)行溫度選擇和校驗(yàn)?zāi)妇€通流容量是合適的，且在兩種導(dǎo)線在140℃的情況下載流量均超過1000MVA，因此所選兩種規(guī)格導(dǎo)線載流量參數(shù)均滿足本期工程的改造要求。

由于主母線更換受現(xiàn)有設(shè)備構(gòu)架限制，需對其拉力進(jìn)行計(jì)算分析，本設(shè)計(jì)對碳纖維（Grosbreak）和鋁基陶瓷纖維芯鋁絞線（ACCR）與LGJQ－400三種導(dǎo)線拉力計(jì)算并進(jìn)行比較（最大風(fēng)速為30m/s、安裝檢修時風(fēng)速為10m/s、覆冰厚度為10mm、覆冰時風(fēng)速為10m/s、最低氣溫－20℃）。三種導(dǎo)線拉力計(jì)算結(jié)果見表2。

經(jīng)過上述計(jì)算比較，在相同條件下，所選擇的兩種導(dǎo)線拉力計(jì)算結(jié)果均比現(xiàn)有母線拉力略小，且根據(jù)土建專業(yè)計(jì)算，目前六合構(gòu)架的最大允許受力不小于10kN，因此，所選兩種導(dǎo)線均滿足本期工程的改造要求。

根據(jù)向廠家詢價，碳纖維型導(dǎo)線報價約145元/m（人民幣，下同），鋁基陶瓷纖維芯鋁絞線報價約480元/m。經(jīng)比較，碳纖維型導(dǎo)線相對于鋁基陶瓷纖維芯鋁絞線便宜230%。

碳纖維型導(dǎo)線線配套的金具：T型線夾、設(shè)備線夾每只約250元左右；耐張線夾T型線夾每只約5000元左右；鋁基陶瓷纖維芯鋁絞線配套的金具：耐張線夾每只約4800元左右、T型線夾、設(shè)備線夾每只約2500元左右。

本工程暫按3500m導(dǎo)線，180套耐張線夾，60套T型線夾，130套設(shè)備線夾，900支間隔棒，計(jì)算，則選用碳纖維型導(dǎo)線總報價為156萬元，選用鋁基陶瓷纖維芯鋁絞線總價為250萬元，碳纖維型導(dǎo)線相對于鋁基陶瓷纖維芯鋁絞線便宜60%。

綜合導(dǎo)線載流量、拉力計(jì)算、導(dǎo)線及配套金具價格，最終采用碳纖維型導(dǎo)線。

4 改造方案

變電站110kV母線全停，在全停時間內(nèi)進(jìn)行110kV正副母線的更換工作（含正副母線至母線側(cè)隔離開關(guān)的引線），施工所需時間約6天（包括現(xiàn)有母線的拆除工作）。

5 結(jié)束語

六合變增容改造過程中由于本變電站年數(shù)已久，導(dǎo)線更換受構(gòu)架受力限制，故不能按常規(guī)方案及經(jīng)濟(jì)電流截面選取導(dǎo)線，根據(jù)主變及母聯(lián)間隔按1.05倍變壓器額定電流選擇，將110kV主變及母聯(lián)間隔內(nèi)的導(dǎo)線及110kV主母線更換為碳纖維型倍容量導(dǎo)線。