凉山州电网规划两河口接入系统设计.doc

检索号 NJ 1308K 盐源县两河口水电站接入系统盐源县两河口水电站接入系统 方案设计方案设计 四川清扬电力设计咨询有限公司四川清扬电力设计咨询有限公司 二二 O 一三年八月一三年八月 成都成都 盐源县两河口水电站接入系统盐源县两河口水电站接入系统 方案设计方案设计 批批 准 准 审审 核 核 校校 核 核 编编 写 写 I 目目 录录 前前 言言 I 1 两河口水电站简介两河口水电站简介 1 2 电网概况电网概况 2 2 1 电网现状 2 2 2 电网规划 3 3 电力预测及平衡电力预测及平衡 3 3 1 盐源县概况 4 3 2 供用电现状 4 3 3 负荷预测 5 3 4 电力平衡 6 4 两河口水电站接入系统方案两河口水电站接入系统方案 13 4 1 盐源河流域梯级水电站电力送出方案 13 4 2 送电方向和送电电压研究 15 4 3 接入系统方案 15 4 4 导线截面的选择 19 4 5 送变电工程投资估算 20 5 电气计算电气计算 20 5 1 潮流计算 20 5 2 稳定计算 25 5 3 短路阻抗计算 27 5 4 发电机参数要求 27 5 5 对电站电气参数的要求 27 6 系统继电保护系统继电保护 28 6 1 35KV 配置原则 28 II 6 2 系统安全稳定控制装置 29 6 3 系统继电保护设备投资估算 29 7 调度自动化调度自动化 29 7 1 调度关系 29 7 2 远动系统 29 7 3 电能量采集管理系统 30 7 4 调度数据网接入配置 31 7 5 二次系统安全防护配置要求 31 7 6 视频安防系统 33 7 7 发电计划申报子站 33 7 8 调度端接口 33 7 9 调度自动化部分投资估算 34 8 系统通信系统通信 34 8 1 工程概述 34 8 2 系统通信设计 36 8 3 系统通信对电站本体建设的要求 40 8 4 通信部分主要设备材料表及投资估算 41 9 两河口水电站接入系统工程投资估算两河口水电站接入系统工程投资估算 42 10 结论和建议结论和建议 42 附图 附图 附图 01 盐源县 2010 年电网现状地理接线图 附图 02 两河口电站接入系统方案示意图 附图 03 2015 年凉山州电网规划地理接线示意图 I 前前 言言 一 受盐源县两河口水电开发有限责任公司的委托编制本可行 性研究报告 二 两河口水电站位于凉山州盐源县境内盐源河上游 装机容 量 20MW 三 本报告重点研究两河口水电站接入系统的方案 以及相 关的继电保护 通信 自动化方案 对推荐方案提出相应的送出 工程建设项目 并进行投资估算及经济比较 四 本报告设计水平年考虑为盐源河梯级电站全部建成投运 后的 2015 年 五 进行该项目可行性研究的依据有 1 盐源河流域梯级水电站电力送出研究 报告 2 凉山州电网 十二五 规划 报告 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 1 1 两河口水电站简介两河口水电站简介 盐源河为盐源河右岸一级支流 发源于木里县尼波区境内 境 外流域面积 203 045km2 入境流量 4 847m3 s 由南向北流经盐源 县上 中 下盐源等地 于裤裆沟口与盐源河汇流后注入漫滩河 盐源县境内干流长 45 6km 天然落差 443m 河床平均比降 9 7 盐源河干流共分七级开发 由上而下依次为 呷依电站 装机 2 2500kW 两河口电站 装机2 10000kW 富兴电站 装机 2 4000kW 红兴电站 装机2 5000kW 盐源一级电站 装机 2 6400kW 盐源二级电站 装机2 12500kW 西山电站 装机 容量3 30000kW 两河口电站是盐源河干流梯级电站中的第二级 位于平川乡两 河口村境内盐源河上游左岸 设计水头191m 设计流量11 8m3 s 引水渠长9 82km 装机2 10000kW 年利用5299小时 年发电量 5299万kW h 两河口水电站主要技术指标表两河口水电站主要技术指标表 表1 项目单位指标 设计水头m191 设计流量m3 s11 8 引水隧洞km6 8 水轮机台数台2 单机容量kW10000 装机kW20000 保证出力kW5000 年均发电量万 kW h5290 年利用小时h5290 投产年2014 年 根据电站开发安排的时间 两河口水电站预计 2014 年建成投 产 设计水平年选择盐源河梯级电站全部建成投运后的 2015 年 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 2 2 电网概况电网概况 2 1 电网现状电网现状 盐源河位于凉山州盐源县 境内电网包括凉山州国家电网和盐 源县电力公司电网 盐源县由县电力公司供电 目前 县电力公司 已交由四川省电力公司代管 凉山州国家电网供电范围包括西昌市 德昌 冕宁 喜德 甘 洛 盐源 会理 会东等县 市 主要供电对象为大中型厂矿 军工 成昆铁路电铁牵引及部分农村 通过趸售方式向各县地方电 网供电 凉山州国家电网是四川电网的重要组成部分 但凉山州地处偏 远 电网与四川主网联系较为薄弱 220kV 电网是其基本支撑网架 西昌 马鞍山 冕山 盐源 永郎 220kV 变电站构成凉山州中部 北部片区的电源支撑点 中北部电网内 由西昌 冕山 盐源变及 雅安的新棉变 南桠河电厂形成一个三角形的单回线环网 环网内 线路长约 250km 线径小 均为 LGJ 400 线路 可靠性较差 环 网向北通过棉朱 线 新棉 朱坎 160km 与四川主网的乐 山电网相连 向南通过石永线 永郎 石板箐 83km 与攀枝花电 网相连 雷波 220kV 变电站是凉山州东部片区最远的一座变电站 通过普提 美姑河 雷波约 103km 的单回 LGJ 400 线路接入普提 500kV 站 凉山州西部电网暂无国家电网 110kV 及以上变电站布点 会理 会东 220kV 变电站是南部片区的电源支撑点 通过会东 会 理 永郎 石板箐约 197km 单回 LGJ 400 线路与由攀枝花电网相 连 由攀枝花电业局供电 盐源县电力公司电网主要分布于境内成昆铁路沿线及盐源河 盐源河峡谷带 35kV及以下电压等级地方电网 通过城关110kV变 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 3 电站与西昌电业局盐源220kV变电站相连 一点单线接入国家电网 2 2 电网规划电网规划 盐源县地处凉山州北部 北部包括盐源 木里 冕宁三县 凉 山州北部电网规划情况简介如下 根据西昌 220kV 可研审定结果 凉山州将在近期建设西昌 220kV 变电站 配套项目包括新建西昌 盐源双回 LGJ 400 的线路 盐源 冕宁单回 LGJ 400 线路以及双回 盐源 普提 LGJ 2 400 线路 预计 2012 年左右投入运行 根据 盐源县农网建设与发展规划 盐源县按区域共划分为 三个片区 分别是盐井供区 平川供区 盐源供区 其中平川供区 和盐源供区的负荷基本为居民生活用电 农业排灌用电和电铁负荷 等 盐源供区主供盐源和围城工业园区及盐源北部地区居民生活用 电 各供区包括的范围如下 盐井供区包括 盐井 梅雨 黄草 白乌 泸沽湖 树河 双河 干海 下海 棉垭 博大等 平川供区包括 平川 桃子 前所 巴折 阿萨 右所 长 柏 洼里 沃底 金河 盖租乡等 盐源供区包括 盐源镇 大河 盐塘 田湾 藤桥 大草 甘塘 马鹿 德石 巫木 梅子坪乡等 按规划 盐源供区 平川供区 盐井供区将分别以城关 已建 围城 在建 盐源 规划 三座 110kV 变电站为电源支撑点 2012 年盐源县高压电网规划地理接线图见附图 2 3 电力预测及平衡电力预测及平衡 根据 凉山州国家电网 十二五 电网发展规划 凉山州负荷 主要分布在凉山州南部 中部 负荷以采矿 有色金属冶炼 黑色 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 4 金属冶炼和加工 以及瀑布沟电站 锦屏电站 溪洛渡电站 白鹤 滩电站 乌东德等大型电站的施工供电为主 2009 年西昌电网供电 量和供电负荷分别达到 30 9 亿 kW h 和 594MW 2005 2009 年分 别平均增长 16 11 和 13 02 预计 2015 年西昌电网供电量和供 电负荷分别达到 124 亿 kW h 和 2151MW 2010 2015 年分别平均 增长 28 55 和 27 40 2010 2015 年西昌统调电网电力需求预测详见表 3 2010 2015 年西昌统调电网电力需求预测表年西昌统调电网电力需求预测表 表 3 单位 亿 kW h MW h 项目200520092010201120122015 10 15 平均增长率 一 供电量1730 935 3260 781 512428 55 二 供电负荷36459464110181339215127 40 三 利用小时数466552025510596360885765 3 1 盐源县盐源县概况概况 盐源县位于青藏高原南缘 雅砻江下游西岸 地理坐标 东经 100 42 09 102 03 44 北纬 27 06 31 28 16 31 隶属凉山彝族自治州 东隔雅砻江与西昌市 德昌县 米易相望 南接盐边县 西连云南省宁蒗县 北与木里藏族自治县 冕宁县山水相连 幅员面积 8398 6 平方公里 县城设在盐井镇 盐 源县东西长 133km 南北宽 129km 海拔一般在 2300 米至 2 800 米 最高海拔 4393 米 最低海拔 1200 米 地形地貌以山高 坡陡 谷深 盆地居中为总特征 盆地 坝子 面积 1080 平方公里 全 县生态环境良好 森林覆盖高达 32 全县幅员面积 8376 平方公里 境域东西长 132 6 公里 南北宽 129 4 公里 县城东距西昌市 142 公里 3 2 供用电现状供用电现状 盐源电网供电负荷由 110kV 国网直供负荷和 35kV 地方农网负 荷组成 110kV 国网直供负荷主要为电铁牵引站负荷 盐源县 2009 年全社会用电量 1 73 亿 kWh 售电量 1 57 亿 kWh 最大供电负荷 41 3MW 2006 2009 年盐源县用电情况见表 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 5 3 2 2006 2009 年盐源县用电情况表年盐源县用电情况表 表 3 2 单位 万 kW h MW 2006 年2007 年2008 年2009 年 供电量9751 10640 11681 12775 售电量83579246 10268 11370 增长率 10 6 11 1 10 7 综合线损率14 3 13 1 12 1 11 0 供电负荷28 229 731 533 5 增长率 5 3 6 1 6 3 地方电网 利用小时3458 3582 3708 3814 供电量4056 4198 4391 4535 售电量3837 3971 4150 4299 增长率 3 3 4 6 3 3 综合线损率5 40 5 40 5 50 5 20 供电负荷8 38 59 710 增长率 2 4 14 1 3 1 国网直供 利用小时4886 4938 4527 4535 供电量13807 14837 16072 17310 售电量12194 13217 14417 15669 增长率 7 4 8 3 7 7 综合线损率11 69 10 92 10 30 9 48 供电负荷34 7 36 3 39 1 41 3 增长率 4 7 7 9 5 6 全口径 利用小时3982 4089 4106 4189 3 3 负荷预测负荷预测 根据盐源县农网的特点与盐源县 十二五 经济发展目标 对盐 源县电力需求进行预测 预测采用趋势法与新增大负荷项目相叠加 的方法 盐源县 十二五 期主要新增负荷见表 3 3 1 盐源县 十二五 期 用电需求预测结果详见表 3 3 2 从预测结果可见 随着 十二五 期工业项目建成投运 盐源用 电需求在 十二五 期间将有较大增长 盐源县盐源县 十二五十二五 期主要新增负荷情况表期主要新增负荷情况表 结合盐源用电现状和以上工业用电现状 采用趋势法预测 盐 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 6 源县 十二五 期用电需求预测结果见表 3 3 2 盐源县盐源县 十二五十二五 期用电需求预测结果表期用电需求预测结果表 表 3 3 2 单位 kW 万 kW h 2011 年2012 年2013 年2014 年2015 年 供电量14260 14607 14817 15022 15315 售电量12834 13219 13483 13820 14166 增长率5 0 3 0 2 0 2 5 2 5 综合线损率10 0 9 5 9 0 8 0 7 5 供电负荷37 1 38 9 40 8 42 6 44 4 增长率4 9 4 9 4 7 4 5 4 3 地方电网 利用小时3842 3751 3635 3528 3449 供电量5871 12638 17997 18698 19406 售电量5589 12196 17439 18137 18862 增长率24 7 115 3 42 4 3 9 3 8 综合线损率4 80 3 50 3 10 3 0 2 80 供电负荷12 6 26 9 38 7 40 2 42 2 增长率23 8 113 0 43 9 3 9 4 9 国网直供 利用小时4650 4700 4650 4650 4600 供电量20130 27244 32814 33720 34720 售电量18423 25414 30923 31957 33028 增长率9 6 35 3 20 4 2 8 3 0 综合线损率8 48 6 72 5 76 5 23 4 87 供电负荷47 3 62 5 75 5 78 7 82 3 增长率9 1 32 3 20 7 4 2 4 6 全口径 利用小时4260 4356 4347 4287 4221 由负荷预测知 到 2015 年 盐源地方电网需电量将达到 1 53 亿 kW h 负荷达到 44 4MW 盐源国家电网需电量将达到 1 94 亿 kW h 负荷达到 42 2MW 盐源全口径需电量将达到 3 47 亿 kW h 负荷达到 82 3MW 3 4 电力平衡电力平衡 1 电源现状及规划装机情况 盐源县境内有属大渡河水系的盐源河 盐源河 宝珠拉达河和 属金沙江水系的宝石河 则普拉打河等河流 河床坡度大 落差集 中 流域面积在 100km2以上有 7 条 其中 500 km2以上的 3 条 多年平均天然径流量 26 02 亿立方米 入境的客水量多年平均 1 53 亿立方米 全县水能资源理论蕴藏量 65 1 万 kW h 可开发量 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 7 262MW 可开发系数为 0 40 盐源县境内现有发电资源全部为水力发电资源 主要为盐源河 及盐源河流域资源以及其他小河流域资源 均为小水电开发形式 中小水电项目全面开发 水电产业已建电站 16 座 8 22 万千瓦 在 建电站 9 座 20 12 万千瓦 拟建电站 19 座 18 38 万千瓦 盐源县现有水电站均为径流式电站 无调节能力 受丰枯来水 量变化影响 电站年内出力变化很大 每年 7 11 月是河流来水量 的丰水期 6 12 月为平水期 1 5 月为枯水期 丰水期的代表月 为 8 月 平水期的代表月为 12 月 枯水期代表月是 3 月 丰水期 电站的平均出力可达装机容量的 95 枯水期电站的平均出力则仅 为装机容量的 1 3 左右或更低 目前 并入盐源县电网的水电站共 计 12 座 总装机容量为 22 7MW 年发电量约 9928 万 kW h 盐源 县电源装机进度情况见下表 盐源县电源装机进度表盐源县电源装机进度表 表 3 4 1 单位 kW 万 kW h 投产时间 序号装机 2010 年2011 年2012 年2013 年2014 年2015 年 一 国家电一 国家电 网网 66 3 76 3 134 3 140 7 163 7 168 2 1 盐井片 22 122 149 149 154 156 1 结团27 27 马铁99 庆大5 5 景春2 2 姑巴一级1 61 6 姑巴二级22 岩瓦一级55 岩瓦二级22 水响河二级2 52 5 2 平川片 37 837 849 856 274 274 2 花大一级2 42 4 花大二级33 花大三级2 42 4 堡岩一级6 4 6 4 园茶二级18 18 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 8 序号装机 投产时间 2010 年2011 年2012 年2013 年2014 年2015 年 园茶一级12 12 西山3030 3 盐源片 6 416 435 435 435 437 9 盐源二级11 11 盐源一级6 46 4 富兴4 4 红兴4 4 两河口10 10 呷依2 5 2 5 二 地方电二 地方电 网网 22 7 25 8 38 4 38 4 53 2 58 1 马铁一级3 23 2 结团二级2 52 5 白沙河二级22 三岔河11 吉德 123 级4 124 12 花大三级22 结团一级1 61 6 白沙河一级0 570 57 姑苏0 2850 285 古巴1 261 26 玛索3 23 2 乡新11 岩大一级1 26 1 26 岩大二级1 85 1 85 岩大三级12 6 12 6 母洛2 4 2 4 水响河一级10 10 基司0 8 0 8 洛彩0 8 0 8 白拉0 8 0 8 洛依一 二 级 1 44 1 44 吉德 4 级1 1 赛尔1 26 1 26 祖火0 5 0 5 牛木觉0 64 0 64 合计 89 102 1 172 7 179 1 216 9 226 3 由以上装机进度表可知 到2012年 盐源县将共装机 172 7MW 其中接入国家装机134 3MW 地方电网装机38 4MW 到2015年 盐源县将共装机226 3MW 其中接入国家装机 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 9 168 2MW 地方电网装机58 1MW 2 电力平衡的主要原则 1 根据盐源县各干支流小水电站的投产时间 进行 2010 年 2015 年逐年电力平衡 2 小水电集中考虑出力参与平衡 地方电网装机不纳入平衡 3 电源按装机容量 分丰水期 枯水期不同开机方式和出力 参与平衡 丰水期小水电站出力按满发考虑 枯水期按装机容量的 1 4 1 5 或保证出力考虑 3 平衡结果 盐源县分供区平衡情况见下表 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 10 盐源县电力平衡表盐源县电力平衡表 表 3 4 2 单位 MW 2010 年2011 年2012 年2013 年2014 年2015 年 电站 时间 丰期枯期丰期枯期丰期枯期丰期枯期丰期枯期丰期枯期 一 国家电网 1 负荷10 2 8 2 12 6 10 1 26 9 21 5 38 7 31 0 40 2 32 2 42 2 33 7 2 电源出力66 3 16 6 76 3 19 1 134 3 33 6 140 7 35 2 163 7 40 9 168 2 42 1 结团 276 75276 75276 75276 75 马铁92 2592 2592 2592 2592 2592 25 庆大 0 51 2551 25 景春 0 20 5 姑巴一级1 60 41 60 41 60 41 60 41 60 41 60 4 姑巴二级20 520 520 520 520 520 5 岩瓦一级51 2551 2551 2551 2551 2551 25 岩瓦二级20 520 520 520 520 520 5 水响河二级2 50 6252 50 6252 50 6252 50 6252 50 6252 50 625 花大一级2 40 62 40 62 40 62 40 62 40 62 40 6 花大二级30 7530 7530 7530 7530 7530 75 花大三级2 40 62 40 62 40 62 40 62 40 62 40 6 堡岩一级 0 6 41 66 41 66 41 6 园茶二级 0 184 5184 5 园茶一级 0 123123123123 西山307 5307 5307 5307 5307 5307 5 盐源二级 112 75112 75112 75112 75 盐源一级6 41 66 41 66 41 66 41 66 41 66 41 6 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 11 富兴 41414141 洪兴 41414141 两河口 102 5102 5102 5102 5102 5 依呷 2 50 625 3 电力盈亏56 1 8 4 63 7 9 0 107 4 12 1 102 0 4 2 123 5 8 7 126 0 8 4 二 地方电网 1 负荷35 4 28 3 37 1 29 7 38 9 31 2 40 8 32 6 42 6 34 1 44 4 35 5 2 电源出力22 7 5 7 25 8 6 5 38 4 9 6 38 4 9 6 53 2 13 3 58 1 14 5 现有地方水电22 75 67522 75 67522 75 67522 75 67522 75 67522 75 675 岩大一级 1 26 0 32 1 26 0 32 1 26 0 32 1 26 0 32 1 26 0 32 岩大二级 1 85 0 46 1 85 0 46 1 85 0 46 1 85 0 46 1 85 0 46 岩大三级 12 60 3 15 12 60 3 15 12 60 3 15 12 60 3 15 母洛 2 40 0 60 2 40 0 60 水响河一级 10 00 2 50 10 00 2 50 基司 0 80 0 20 0 80 0 20 洛彩 0 80 0 20 0 80 0 20 白拉 0 80 0 20 0 80 0 20 洛依一 二级 1 44 0 36 吉德 4 级 1 00 0 25 赛尔 1 26 0 32 祖火 0 50 0 13 牛木觉 0 64 0 16 3 电力盈亏 12 7 22 6 11 3 23 2 0 5 21 6 2 4 23 0 10 6 20 8 13 7 21 0 三 盐源电网盈亏43 4 14 3 52 4 14 3 106 9 9 5 99 6 18 8 134 1 12 1 139 7 12 6 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 12 4 平衡结果分析 由以上平衡结果可以看出 盐源县地方电网丰期基本能维持自 身平衡 枯期有一定的电力缺额 需要国家电网补充 从整个盐源 电网看 丰水期有较多电力盈余 枯水期基本维持平衡 有少量的 电力缺额需要国家电网补充 到 2013 年 盐源县电网丰水期有富裕电力 106 9MW 枯水期 缺电 9 5MW 到 2015 年盐源县电网丰水期有富裕电力 139 7MW 枯水期缺电 12 6MW 平衡结果表明 盐源县在丰水期有较多的富裕电力外送 而枯 水期则基本维持平衡 盐源 220kV 变电站主变规模为本期 2 90MVA 盐源河梯级电站装机 37 9MW 经平衡计算接入盐源 220kV 变电站升压送出是可行的 4 两河口水电站接入系统方案两河口水电站接入系统方案 4 1 盐源河流域梯级水电站电力送出方案盐源河流域梯级水电站电力送出方案 根据 盐源河流域梯级水电站电力送出研究 报告 盐源河流 域梯级水电站电力送出方案为 盐源一 二级 富兴分别采用 35kV 送出至红兴电站 在红兴电站汇集后采用 110kV 送出至盐源 110kV 升压站 呷依与两河口电站采用 35kV 串联 串联后通过一 回 35kV 线路送出至盐源 110kV 升压站 新建盐源 110kV 升压汇集 站 盐源河干流的 6 级电站在盐源汇集后 通过一回 110kV 线路送 出至盐源 220kV 变电站 盐源河流域梯级水电站电力送出方案详见下图 图图 4 1 盐源河流域梯级水电站电力送出方案示意图盐源河流域梯级水电站电力送出方案示意图 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 13 4 2 送电方向和送电电压研究送电方向和送电电压研究 4 2 1 送电方向 盐源河干流最后一级西山电站已建成送出 其余 6 级电站按规 划将在拟建的盐源 110kV 变电站汇集后 通过一回 110kV 线路送 出至盐源 220kV 变电站 根据目前电网情况和建设进度安排 规划的盐源110kV站建设 时间无法满足电站送出时间要求 为充分发挥电站效益 西昌电业 局建盐源110kV升压汇集站后 再接入盐源220kV变电站的110kV间 隔内 根据目前工作情况 盐源220kV变电站将扩建110kV间隔 盐 源110kV变电站接入盐源220kV变电站是可行的 扩建费用本报告 暂不考虑 根据西昌电网规划 盐源110kV汇集站位于盐源镇附近 经现场选址 由于需避让盐源镇规划以及山区用地紧张的原因 盐 源县拟同意盐源110kV汇集站位于盐源镇以北约3km的地方 已靠 近红兴电站升压站 仅300m 因此 为节约投资并方便建设管理 建议将规划的红兴升压站与盐源110kV升压站合并建设 该方案将 在红兴电站接入系统方案中具体论述 本次报告仅提出建议 4 2 1 送出电压等级 两河口电站装机容量20MW 汇集呷依水电站5MW容量后 从 两河口电站送出的容量共25MW 采用35kV电压等级送出较为合理 也可采用110kV送出 4 3 接入系统方案接入系统方案 1 接入系统方案拟定 方案一 两河口水电站采用 35kV 电压等级经一回线路接入盐 源 110kV 站 线路采用 400mm2导线 盐源 110kV 站经一回 110kV 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 14 线路接入盐源 220kV 变电站 方案二 两河口水电站采用 110kV 电压等级接入盐源 110kV 站 线路采用 150mm2导线 盐源 110kV 站经一回 110kV 线路接入 盐源 220kV 变电站 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 15 2 方案比较 1 经济比较 从表 4 3 可以看出 方案一和方案二的投资相差不大 方案二总投资较方案一低 10 万元 运行费较方案 一高 21 万元 年费用较方案一高 20 万元 表 4 3 两河口水电站接入系统方案经济比较表两河口水电站接入系统方案经济比较表 单位 公里 万元 序号项目方案一方案二 一投资长度型号回数单价投资长度型号回数单价投资 1线路投资 2420 2380 两河口 平川 35kV 线路8LGJ 400140320 两河口 平川 110kV 线路 8LGJ 150135280 平川 盐源 110kV 线路30LGJ 240170210030LGJ 2401702100 2变电投资数量 470数量 500 盐源 110 35 10 5kV 联络变 40MVA 13503501350350 盐源 35kV 间隔1120120 盐源 110kV 间隔 1150150 3投资合计28902880 二运行费7293 1大修维护7272 2能损费021 三年费用366386 四总投资差0 10 五运行费差021 六年费用差020 注 仅比较方案不同部分 电站升压站本体及接入盐源 110kV 间隔费用未计列在内 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 16 2 技术比较 两个方案均能满足两河口电站电力送出的需要 而且可靠性相 当 方案一 两河口电站汇集了呷依电站电力后 通过一回 35 千 伏线路送电至平川 110 千伏站 平川 110 千伏站再通过一回 110 千 伏线路送电至盐源 220 千伏变电站 该方案符合盐源河流域梯级电 站送出规划 只占用一个盐源变 1 个 35 千伏间隔 未占用 110 千 伏间隔 为该地区水电上网预留了充足的间隔条件 更有利于远期 的发展 且少用一台联络变 避免了多级升压 投资 能损和年费 用相对较低 方案二 两河口电站汇集了呷依电站电力后 通过一回 110 千 伏线路送电至平川 110 千伏站 平川 110 千伏站再通过一回 110 千 伏线路送电至盐源 220 千伏变电站 该方案要占用盐源 110 千伏站 一个 110 千伏间隔 且两河口电站要多一台升压变 投资 能损和 年费用较方案一高 3 方案推荐 综合经济和技术两方面的因素 推荐投资省的方案一作为两河 口电站送出方案 4 4 导线截面的选择导线截面的选择 两河口电站出线电压等级 35kV 送出容量 25MW 按经济电 流密度选择 根据公式计算知 两河口电站送出 UJCOSPS3 线路截面需 376mm2 考虑两河口电站送出至盐源 110kV 变电站距离较短仅 4km 年 损耗不大 且该地区年平均气温较低 因此 建议按线路极限输送 容量来选择导线 按照发热条件考虑 单回 LGJ 400 型号导线的持 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 17 续极限输送容量约为 40MW 按环境温度 35 修正 能够满足送 出需要 且有较大裕度 因此 推荐两河口电站送出采用 LGJ 400 的线路 4 5 送变电工程投资估算送变电工程投资估算 两河口水电站接入系统工程一次部分总投资 2890 万元 其中 线路投资 2420 万元 变电投资 470 万元 具体见下表 两河口水电站接入系统工程一次部分投资两河口水电站接入系统工程一次部分投资 表 4 5 单位 公里 万元 项 目 投资 长度型号回数 单 价投资 1线路投资 2420 两河口 平川 35kV 线路8LGJ 400140320 平川 盐源 110kV 线路30LGJ 2401702100 2变电投资数量 2000 盐源 110kV 升压站12000 3投资合计4420 5 电气计算电气计算 5 1 潮流计算潮流计算 1 计算目的 分析两河口电站接入系统后电网的潮流分布 验证接入系统 方案的合理性 并校核送出线路 变压器是否过载 2 计算依据 电气计算水平年选择为盐源河流域梯级电站全部建成后的 2015 年 为使计算电网参数准确 可信 原则上以比较确定的规 划电网作为本次潮流计算的计算电网 计算工具采用电力科学研究院 电力系统分析综合程序 3 计算原则 枢纽电站电压 220kV U 242kV 110kV U 121kV 网络 任意一点的运行电压不应低于网络额定电压的 0 95 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 18 参加潮流计算的电厂均为规划送出的装机容量 电厂开机方式 丰水期 水电按满发考虑 枯水期 水电机组检修 按保证出力考虑 4 潮流计算结果分析 两河口水电站接入盐源 110kV 站 盐源 110kV 站的抽头为 110 8 1 25 38 5 2 2 5 10 5kV 本次潮流计算分别计算了两河口水电站接入电网后丰期和枯期 大 小方式不同出力情况下电网的潮流 丰大方式 盐源县水电满发 通过盐源220kV变电站升压电力 达到135 5MW 盐源片区电网110kV变电站电压在116 4 118 1kV 之间 电网各厂站母线电压水平满足系统要求 无过载线路 丰小方式 水电出力和负荷为大方式下的60 电源出力仍多 于当地负荷 通过盐源220kV变电站升压电力达到81 7MW 盐源 片区电网110kV变电站电压在118 2 119 3kV之间 电网各厂站母 线电压水平满足系统要求 无过载线路 枯大方式 水电出力和负荷为丰大方式的 0 95 通过盐源 220kV 变电站下网电力达到 10 9MW 盐源片区电网 110kV 变电站 电压在 113 2 114 8kV 之间 电网各厂站母线电压水平满足系统要 求 无过载线路 枯小方式 盐源县水电出力减少 通过盐源 220kV 变电站下网 电力为 6 5MW 盐源片区电网 110kV 变电站电压在 115 6 116 6kV 之间 电网各厂站母线电压水平满足系统要求 无 过载线路 计算结果表明 推荐的接入系统方案在电网各种运行方式下 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 19 各厂站电压均符合要求 线路上无过载情况发生 潮流分布合理 所以推荐方案是合理的 盐源 110kV 站主变选型和分接头是合理的 潮流计算结果见图 5 1 2 5 1 5 图图 5 1 2 2015 年西昌北部电网丰大潮流图年西昌北部电网丰大潮流图 潮流图 单位 kV MW MVar 乃乃乃 500kV 乃乃乃 220kV 乃乃乃 110kV 乃乃乃 2015年西昌北部电网丰小潮流图 536 2 西西昌昌 539 8 普普提提 2X881 9 j142 1 P 160 2 j22 1 235 4 甘甘洛洛 236 5 冕冕宁宁 236 0 冕冕山山 237 1 西西昌昌 237 0 太太和和 25 9 j26 3 2X23 0 j5 6 P 81 7 j17 6 234 6 越越西西 34 3 j30 9 2X80 1 j11 0 2X87 3 j34 1 至至洪洪沟沟 3X909 0 j1 6 33 1 j27 7 57 4 j21 1 36 9 j6 1 31 8 j29 2 26 7 j23 0 47 4 j19 5 119 1 乃乃乃乃 18 0 j5 9 G 18 0 j5 9 119 1 乃乃 22 2 j7 2 G 22 2 j7 2 118 2 乃乃乃 2X1 5 j0 2 L 3 0 j1 3 118 7 乃乃 18 0 j0 0 G 18 0 118 2 乃乃乃 2X1 5 j1 2 L 3 0 j1 3 P 7 5 j1 6 119 3 乃乃 22 6 j3 2 36 7 乃乃 7 5 j1 8 G 6 0 j1 8 118 2 乃乃 1 8 j0 5 L 1 8 j0 8 图图 5 1 3 2015 年西昌北部电网丰小潮流图年西昌北部电网丰小潮流图 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 20 潮流图 单位 kV MW MVar 乃乃乃 500kV 乃乃乃 220kV 乃乃乃 110kV 乃乃乃 2015年西昌北部电网枯大潮流图 531 0 西西昌昌 532 0 普普提提 2X701 1 j86 6 P 14 6 j12 3 227 4 甘甘洛洛 227 2 冕冕宁宁 G 6 0 227 1 冕冕山山 G 7 2 229 8 西西昌昌 229 5 太太和和 172 9 j38 5 2X82 6 j17 2 P 10 9 j4 0 227 8 越越西西 37 3 j0 7 2X7 3 j2 5 2X48 9 j20 5 至至洪洪沟沟 3X325 8 j183 1 1 1 j5 0 45 8 j8 0 5 2 j2 0 34 6 j0 2 0 9 j4 5 37 7 j4 7 114 6 乃乃乃乃 9 0 j2 9 G 9 0 j2 9 113 2 乃乃 26 1 j6 9 L 26 0 j7 1 114 1 乃乃乃 2X2 5 j0 3 L 5 0 j2 1 114 6 乃乃 9 0 j2 9 G 9 0 j2 9 114 0 乃乃乃 2X2 5 j0 6 L 5 0 j2 1 114 8 乃乃 11 3 j3 7 35 2 乃乃 3 7 j1 2 G 3 0 j1 0 114 0 乃乃 4 0 j1 5 L 4 0 j1 7 图图 5 1 4 2015 年西昌北部电网枯大潮流图年西昌北部电网枯大潮流图 潮流图 单位 kV MW MVar 乃乃乃 500kV 乃乃乃 220kV 乃乃乃 110kV 乃乃乃 2015年西昌北部电网枯小潮流图 533 5 西西昌昌 534 7 普普提提 2X725 5 j91 5 P 4 7 j4 8 231 9 甘甘洛洛 232 0 冕冕宁宁 G 3 6 231 8 冕冕山山 G 4 3 234 1 西西昌昌 234 0 太太和和 125 5 j17 8 2X52 9 j6 6 P 6 5 j6 3 231 7 越越西西 7 6 j6 6 2X2 3 j6 5 2X12 9 j34 0 至至洪洪沟沟 3X406 6 j174 3 15 1 j5 6 43 1 j3 8 3 7 j6 2 7 0 j6 5 12 3 j4 1 35 6 j1 1 116 5 乃乃乃乃 5 4 j1 8 G 5 4 j1 8 115 6 乃乃 15 6 j3 8 L 15 6 j4 3 116 1 乃乃乃 2X1 5 j0 2 L 3 0 j1 3 116 5 乃乃 5 4 j1 8 G 5 4 j1 8 116 1 乃乃乃 2X1 5 j1 1 L 3 0 j1 3 116 6 乃乃 6 8 j2 4 35 7 乃乃 2 2 j0 8 G 1 8 j0 6 116 1 乃乃 2 4 j0 8 L 2 4 j1 0 图图 5 1 5 2015 年西昌北部电网枯小潮流图年西昌北部电网枯小潮流图 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 21 5 2 稳定计算稳定计算 1 计算目的 分析两河口水电站接入系统后相关输电通道发生故障后系统的 稳定性 2 计算条件 计算采用电科院 Windows 版 BPA 电力系统分析程序 计算方式 2015 年丰大正常运行方式 2015 年枯大正常运 行方式 2015 年枯大检修方式 由于甘洛 尔足 盐源为水电送 出线路 丰期线路送出潮流较重 不考虑丰期检修方式 计算模型 发电机模型 采用考虑次暂态过程的和变化模型 考虑了 q E d E 原动机系统 发电机励磁系统 调速系统的作用 负荷模型 40 的恒定阻抗 60 的恒定功率模型 故障模拟 单瞬故障 单永故障 三相短路故障 异名相 故障 保护误动 线路故障时开关动作时间 220kV 线路单相永久接地故障 0 秒故障 0 1 秒近侧单相跳闸 0 12 秒对侧单相跳闸 1 2 秒两侧重合闸不成功 1 3 秒两侧三相开 关跳闸 220kV 线路三相短路故障 0 秒故障 0 1 秒近侧三相开关跳闸 0 12 秒对侧三相开关跳闸 不重合 220kV 线路异名相故障 0 秒异名相故障 0 12 秒双回线三相 跳闸 根据实际运行情况 在异名相故障时不考虑重合 保护误动 双回线路任一回 0 秒三相故障 0 12 秒本线两侧三 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 22 相跳闸 同时另一回线路保护误动 0 12 秒跳闸 切机 解列时间 0 秒故障 0 3 秒切机 失灵时 0 35 秒切除 故障 计算终止时间 12 秒 600 周波 3 稳定判据 电力系统稳定包括功角稳定 电压稳定 频率稳定和热稳定 功角稳定 系统故障后 在同一交流系统中的任意两台机组相 对角度摇摆曲线呈同步减幅震荡 电压稳定 故障清除后 电网枢纽变电站的母线电压能回复到 额定值的 0 8 以上 母线电压持续低于额定值的 0 75 的时间不超过 1 秒 频率稳定 故障清除后 系统能保持频率稳定性 频率恢复到 正常允许的范围以内 不影响大机组的安全运行 热稳定 检查同一输电断面的线路或主变因故障切除 剩余的 线路或主变是否严重过负荷引起线路不可恢复的永久变形或主变绝 缘损坏 4 计算结果 稳定计算表明 两河口水电站接入系统后相关线路发生单相瞬 时故障 单相永久故障 三相故障时 系统能保持稳定运行 2015 年两河口电站接入系统的相关线路发生单相瞬时故障 单 相永久故障 三相故障时计算结果详见表 5 2 2 两河口电站接入系统相关线路稳定计算结果表两河口电站接入系统相关线路稳定计算结果表 表 5 2 2 故障线路故障线路潮流情况潮流情况故障类型故障类型故障点故障点稳定情况稳定情况 平川 盐源 单回 37 6MW单瞬首 末端稳定 盐源 普提 双回 2 115 6MW单瞬首 末端稳定 盐源 普提 双回 2 115 6MW单永首 末端稳定 盐源 普提 双回 2 115 6MW两相首 末端稳定 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 23 盐源 冕山 单回 166 8MW单瞬首 末端稳定 盐源 冕山 单回 166 8MW单永首 末端稳定 盐源 冕山 单回 166 8MW两相首 末端稳定 5 3 短路阻抗计算短路阻抗计算 1 计算原则 短路阻抗计算水平年为 2020 年 标幺值基准 基准电压 系统平均电压 基准容量 100MVA 2 计算结果 系统归算至两河口电站 35kV 母线的短路阻抗如下图所示 电站正序负序 两河口电站 0 330 33 5 4 发电机参数要求发电机参数要求 发电机组要求功率因数为 0 9 在额定有功输出的运行方式下 功率因数具有进相 0 95 的能力 5 5 对电站电气参数的要求对电站电气参数的要求 两河口电站装机容量 20MW 接入系统的方式为一回 35kV 线 路 LGL 400 接入平川 110kV 站 1 两河口升压站主接线 呷依电站采用 35kV 电压等级线路接入两河口升压站 再通过 一回 35kV 线路接入盐源 110kV 站 2 变压器参数 采用无载调压变压器 电压分接头为 35 2 2 5 10 5kV 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 24 6 系统继电保护系统继电保护 6 1 35kV 配置原则配置原则 35kV 线路配置微机型电流速断保护 过流保护 零序保护及 三相重合闸 35kV 母线分段配置微机型电流速断及过流保护 一般宜选用保护测控一体化装置 就地安装于开关柜内 6 1 1 35kV 线路保护线路保护 本次规划新建的 35kV 线路有 两河口电站 平川变电站 共 1 回线路 线路两侧各配置 1 套 35kV 线路成套保护及自动装置 共 2 套 6 1 2 35kV 母线分段保护母线分段保护 35kV 母线分段保护视电站具体主接线而确定 费用计入电站 本体工程 6 2 系统安全稳定控制装置系统安全稳定控制装置 本报告中 未考虑配置系统安全稳定控制装置 该部分需要另 作专题研究报告 6 3 系统继电保护设备投资估算系统继电保护设备投资估算 根据系统继电保护配置情况 投资估算见下表 系统继电保护设备清单系统继电保护设备清单 表 6 3 设 备 名 称数量 套 单价 万元 合计 万元 35kV 保护测控一体化装置2510 合计 10 万元 7 调度自动化调度自动化 7 1 调度关系调度关系 根据四川省目前调度管理职责划分的一般原则 两河口水电站 盐源县两河口水电站接入系统方案设计 25 应由四川省调直接调度 站内一次系统的相关二次信息应组织成远 动信息向省调 备调 地调 梯调自动化主站传送 7 2 远动系统远动系统 根据调度对电厂调度管理的需要 须对电厂进行远动配置 由 于远动功能现在多由微机监控系统实现 一般不配置常规远动 RTU 电厂计算机监控系统具体由电厂本体设计单位设计 远动功能 应满足部颁 调度自动化设计技术规程 和水电站微机监控系统相 关设计规程 上传远动信息内容范围应由本体设计方提供由调度确 认 微机监控采用的远动处理装置应按双机冗余配置 双机热备用 工作方式 电厂远动信息的组织方向是省调 备调 地调 梯调 远动通 信方式应同时支持调度数据网和常规专线远动通信两种方式 远动 规约采用 DL T 634 5 101 2002 DL T634 5 104 2002 远动通信接 口的配置型式 数量应与此适应 7 3 电能量采集管理系统电能量采集管理系统 7 3 1 电能计量关口设置电能计量关口设置 本工程相关的电能量计量关口设置如下 A 两河口水电站 设在两河口水电站对盐源变电站的 35 千伏 出线开关