老撾500kV川壙—納塞通輸變電項目變電設(shè)計方案研究

胡劍波

(中國水利電力對外公司，北京100011)

摘要：變電站設(shè)計，應(yīng)考慮有效地利用資金，以最小的代價，最大限度地提高變電站的相關(guān)功能，整體提升電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量，最大限度提高供電可靠性。本文基于在老撾地區(qū)相關(guān)的工程實踐，從日常運營維護(hù)、變電站設(shè)備電氣連接的簡化、針對設(shè)備發(fā)生故障時的響應(yīng)限制措施以及為未來技術(shù)改進(jìn)留足空間的角度，對川壙—納塞通輸變電項目的變電設(shè)計方案進(jìn)行深入研究比選，最終確定了該項目變電設(shè)計方案，奠定了項目開發(fā)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：輸變電；方案；研究

中圖分類號：TM72

Laos 500kV Xieng Khouang-Nasseri Power Transmission and Distribution

Project Power Transmission Design Plan

Hu Jian-bo

(ChinaInternationalWater&ElectricCorp.,Beijing100011,China)

Abstract：Effective utilization of fund, and maximum improvement of related functions in power substation by minimum cost should be considered for substation design, thereby improving power supply quality of power system as a whole, and maximally improving power supply reliability. In the paper, related project practice in Laos areas is combined for deeply researching and comparing substation design plan of Xieng Khouang-Nasseri Power Transmission and Distribution Project from the perspectives of daily maintenance and operation, simplification of equipment electric connection in substation, response limitation measure during equipment failure, and sufficient space reservation for technology. Finally, project power transmission design plan is determined, thereby laying foundation for project development.

Keywords：power transmission and distribution; plan; research

1項目簡介

老撾500kV輸變電項目(川壙-納塞通段)位于老撾中部，始于川壙省(豐沙灣市)，止于萬象省(萬象市)，輸電容量最大可達(dá)2350MW。按照規(guī)劃，擬在川壙省、萬象省新建兩座500kV變電站，暫命名豐沙灣變電站(川壙省)、端西變電站(萬象省)，并建設(shè)約210km的500kV輸變電線路連接兩個新建變電站；同時擴(kuò)建現(xiàn)有的230kV納塞通變電站(萬象省)，并建設(shè)約8.5km的230kV線路連接端西變電站和納塞通變電站。

該項目的建成將打通第一條貫穿泰國、老撾、越南的高效輸電通道，一方面將老撾中北部的豐富電力傳輸?shù)嚼蠐腚娏ω?fù)荷中心，另一方面將富余電力出口至泰國和越南電力市場。該段線路作為一條骨干電力線路，不僅能促進(jìn)老撾全國聯(lián)網(wǎng)和與鄰國的互聯(lián)互通，未來也必將為老撾國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和東南亞區(qū)域的繁榮做出重大的貢獻(xiàn)。

電網(wǎng)接線示意圖見下圖。

電網(wǎng)接線示意圖

為驗證老撾國家電力公司(EDL) 規(guī)劃方案的可行性，由中國水利電力對外公司(以下簡稱中水對外公司)牽頭組織先后對該項目進(jìn)行了兩次現(xiàn)場走線，并開展了一系列測量、補勘等工作。根據(jù)現(xiàn)場勘查結(jié)果，結(jié)合中水對外公司在老撾相關(guān)項目的實施經(jīng)驗，及與業(yè)主方反復(fù)溝通，打破舊有設(shè)計觀念，結(jié)合地區(qū)實際情況確定項目變電設(shè)計的核心原則。

2設(shè)計方案分析

2014年3月，基于與業(yè)主方多輪技術(shù)談判及現(xiàn)場踏勘成果，中水對外公司組織設(shè)計單位編制完成了《老撾500kV輸變電項目川壙-納塞通段可行性研究報告》，最終確定變電設(shè)計方案如下：

2.1變電站設(shè)備布置方案

目前老撾常見的變電站大多采用常規(guī)戶外布置，即變電站內(nèi)的主要設(shè)備(如主變壓器、開關(guān)裝置等)安裝在露天場所。事實上，除了此類布置方案，最常見的另一種布置形式是氣體絕緣開關(guān)設(shè)備(GIS)布置。

由于采用了SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，大大壓縮了絕緣所需的空間距離，GIS系統(tǒng)的空氣絕緣距離僅僅是戶外開關(guān)設(shè)備(AIS)系統(tǒng)必要空間的15%，且由于設(shè)備全部封裝于套管，其耐污性能較常規(guī)AIS設(shè)備要好。因此，GIS系統(tǒng)在場地較為狹窄、高污染地區(qū)具有較好的適用性，但該系統(tǒng)及其相關(guān)的土建、建筑成本大約是AIS系統(tǒng)的近2倍。因此，在進(jìn)行系統(tǒng)選擇時，必須結(jié)合涉及的站址實際情況，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理予以選擇。對于空間限制地區(qū)(如城市中心、工業(yè)區(qū)等)或高污染地區(qū)，GIS系統(tǒng)是必要且合理的選擇。但對于空間條件較好、污染程度較低的地區(qū)，應(yīng)該首選AIS系統(tǒng)。

考慮到22kV開關(guān)柜比敞開式配電裝置設(shè)備價格約增加80%～90%，針對該項目，22kV側(cè)同樣采用敞開式配電裝置。

2.2主接線形式分析

500kV和230kV側(cè)電氣主接線，對雙母線接線、3/2接線和4/3接線三種常用接線形式進(jìn)行了比較，結(jié)果見下頁表。

從下表不難看出，針對該項目將作為老撾國家電網(wǎng)動脈這一定位，雙母線接線存在全站停電的致命缺陷，因此500kV系統(tǒng)不采用。目前國內(nèi)變電站500kV側(cè)接線方式主要采用3/2或4/3斷路器接線。但4/3斷路器接線，只有當(dāng)進(jìn)出線回路較多時才能保證在一個元件檢修時系統(tǒng)不會開環(huán)運行。

綜合線路的出線回路數(shù)和變電站的重要性，該項目500kV側(cè)接線采用3/2斷路器接線方式。對于230kV側(cè)電氣主接線的比較亦然。每臺主變22kV側(cè)均采用單母線接線，22kV進(jìn)線側(cè)裝設(shè)總斷路器，各無功補償回路裝分?jǐn)嗦菲鳌?/p>

變電站電氣主接線比較表

2.3主變壓器選擇

2.4其他主要電氣設(shè)備設(shè)計方案

a.高壓并聯(lián)電抗器。根據(jù)系統(tǒng)一次分析結(jié)果，在500kV豐沙灣變電站中有必要同期安裝并聯(lián)電抗器，以限制過電壓升高危及絕緣。因此，該項目將在500kV豐沙灣—端西線路的豐沙灣側(cè)同期安裝2臺500kV高壓電抗器。

b.低壓并聯(lián)電抗器。根據(jù)系統(tǒng)一次分析結(jié)果，在500kV豐沙灣及500kV端西變電站中低壓側(cè)有必要同期安裝低壓并聯(lián)電抗器，以平衡系統(tǒng)中的無功功率。因此，低壓并聯(lián)電抗器將并聯(lián)于主變低壓側(cè)。

c.低壓并聯(lián)電容器。根據(jù)系統(tǒng)一次分析結(jié)果，在500kV豐沙灣及500kV端西變電站中有必要同期安裝并聯(lián)電容器，以保持整個電網(wǎng)的無功平衡。電容器將并聯(lián)于主變壓器的低壓端(22kV側(cè))。

d.接地系統(tǒng)。在新建的500kV豐沙灣站、端西站及擴(kuò)建的230kV納塞通站中，地下接地系統(tǒng)將采用網(wǎng)狀形式妥善鋪設(shè)，形成可靠的散流接地網(wǎng)，以保證當(dāng)發(fā)生任何接地故障時，故障入地電流在地中引起的電位提升，不會危及運行人員及相關(guān)電子設(shè)備、儀表的安全。變電站安裝的所有設(shè)備都將采用可靠的連接方式，有效地連接到接地系統(tǒng)。接地系統(tǒng)的接地電阻應(yīng)符合IEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及老撾國家標(biāo)準(zhǔn)。

e.相關(guān)災(zāi)害對策：

?灰塵/鹽污染。變電站地區(qū)受灰塵污染影響的，應(yīng)在設(shè)計時根據(jù)污染程度采取適當(dāng)?shù)膶Σ?。針對老撾實際情況，設(shè)計時不需特殊考慮鹽污染?？紤]到該項目站址周邊無明顯的污染源，站址周邊環(huán)境良好，該工程考慮按照IEC標(biāo)準(zhǔn)中“輕度”的等級選擇設(shè)備爬電距離。設(shè)備爬電距離將為25mm/kV。

?雷電。該項目將在輸電線路進(jìn)入變電站的一段線路上采取裝設(shè)避雷線、調(diào)整保護(hù)角等措施來降低雷電侵入波對變電站的危害。同時，變電站內(nèi)還將同步建設(shè)避雷針、避雷線、屋頂避雷帶等設(shè)施，以有效防止直擊雷危害。

?洪水。該項目將結(jié)合水文地質(zhì)分析，適當(dāng)提高站址高程，以保證該站址高度位于洪水位之上，使項目建成后，變電站不受洪水威脅。

?火災(zāi)。該項目在設(shè)計時充分考慮相關(guān)設(shè)備的防火間距要求，在室外設(shè)置主變事故排油系統(tǒng)、事故油池并配備主變壓器充氮滅火系統(tǒng)。在相關(guān)建筑物內(nèi)配備足夠的滅火設(shè)施。同時，全站還將設(shè)置火災(zāi)報警系統(tǒng)，當(dāng)站內(nèi)主要建筑、變壓器發(fā)生火災(zāi)時，可與變電站微機(jī)綜合自動化及圖像監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、遠(yuǎn)傳，同時通過火警電話通報火情，以便采用正確滅火的措施。

?地震。該項目在相關(guān)土建設(shè)計時，考慮采用合理的措施，提高相關(guān)建筑物、構(gòu)架、支架的抗震性能。

f.環(huán)境考慮：

?噪音。該項目針對導(dǎo)線設(shè)備的絕緣水平進(jìn)行了合理考慮，使相關(guān)設(shè)備的電暈水平控制在合理水平，不發(fā)出干擾噪聲。

?振動。該項目設(shè)計時通過合理選擇設(shè)備及導(dǎo)體，保證設(shè)備及相關(guān)構(gòu)架、支架的振動在合理范圍內(nèi)。

?環(huán)保。該項目在設(shè)計過程中，充分重視對所涉及自然環(huán)境的保護(hù)，通過合理選擇設(shè)備及導(dǎo)體，保證無線電干擾、電磁輻射等相關(guān)指標(biāo)符合IEC及老撾相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

?通風(fēng)。變電站主控室、通信機(jī)房、蓄電池室、通信電源室、主控室、休息室、值班室和其他輔助建筑等在設(shè)計過程中均采用自然通風(fēng)的方式。其中蓄電池室、電源室設(shè)置事故通風(fēng)系統(tǒng)。

3結(jié)語

綜合對項目所涉及各變電站設(shè)計中不同設(shè)備、不同設(shè)計方案的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性分析，最終確定：

500kV豐沙灣變電站，本期建設(shè)1臺主變壓器，500kV、230kV、22kV三個電壓等級，500kV采用一個半斷路器接線，230kV采用一個半斷路器接線，22kV采用單母線接線。均采用敞開式設(shè)備。

500kV端西變電站，本期建設(shè)1臺主變壓器，500kV、230kV、22kV三個電壓等級，500kV采用一個半斷路器接線，230kV采用一個半斷路器接線，22kV采用單母線接線。均采用敞開式設(shè)備。

230kV納塞通變電站，本期擴(kuò)建230kV兩個不完整串，主接線形式不變。

目前上述方案已得到了老撾政府主管機(jī)構(gòu)的認(rèn)可，為該項目未來實施打下了基礎(chǔ)。

簡訊

世界最大水光互補發(fā)電項目明年年初投產(chǎn)

世界最大水光互補并網(wǎng)光伏項目——龍羊峽水光互補二期530兆瓦并網(wǎng)光伏項目已進(jìn)入發(fā)電沖刺階段，預(yù)計明年年初可投產(chǎn)發(fā)電。該項目負(fù)責(zé)人23日透露上述消息。

龍羊峽水光互補二期530兆瓦光伏發(fā)電項目位于青海省海南州共和縣塔拉灘黃河公司產(chǎn)業(yè)園，是黃河公司繼龍羊峽水光互補一期320兆瓦并網(wǎng)發(fā)電后，建設(shè)的又一個全球最大水光互補發(fā)電項目。項目占地11.24平方公里，在當(dāng)期建設(shè)規(guī)模、裝機(jī)容量等都超過了全球最大的龍羊峽水光互補一期，項目建成后將接入到已建的一期330千伏升壓站，以330千伏電壓等級接入龍羊峽水電站。

530兆瓦建設(shè)項目部經(jīng)理李輝介紹說：“龍羊峽水光互補光伏電站最大的優(yōu)勢就是水電與光伏發(fā)電協(xié)調(diào)運行，利用水光互補性發(fā)電，從電源端解決了光伏發(fā)電穩(wěn)定性差的問題，通過水電調(diào)節(jié)后送入電網(wǎng)。”

“二期項目今年8月底開工建設(shè)，工程建設(shè)進(jìn)度一直穩(wěn)步推進(jìn)。目前，機(jī)電安裝工作已進(jìn)入并網(wǎng)發(fā)電沖刺階段”李輝說。

據(jù)悉，截至12月17日，計劃首批并網(wǎng)發(fā)電的子陣單元支架累計安裝145個子陣，組件累計安裝104個子陣，直流柜安裝81面，逆變器吊裝就位203臺，35千伏兩回集電線路架設(shè)已基本完成。

來源：中國新聞網(wǎng) 中國水力發(fā)電工程學(xué)會網(wǎng)2014年12月24日

http://www.hydropower.org.cn/showNewsDetail.asp?nsId=15213