【750千伏变电所一次系统设计开题报告4500字】

千伏变电所一次系统设计开题报告1.1本文研究目的及意义2013年新疆750kV电网已形成伊犁～乌苏～凤凰～乌北～吐鲁番～哈密的自西向东覆盖天山北部和天山东部大部分地区的750kV骨干网架，±800kV天中特高压直流低端试运，与西北主网联网第二通道竣工送电，新疆电网与西北主网电气联系更加紧密。新疆220kV电网供电范围已覆盖全疆的大部地区，另外还有一些隶属于兵团、石油和地方的110kV、35kV独立小电网，以及企业自备小电网。截至2013年底，全网电源总装机容量40890.637MW，其中：火电27006.33MW，占66%；水电4842.703MW，占11.8%；风能5006.75MW，占12.2%；光伏发电2771MW，占6.8%；燃气发电1061.09MW，占2.6%；其他发电202.8MW，占0.5%。截至2013年底，新疆电网已竣工±800kV换流站1座，联络变2台，总变电容量4200MVA；750kV变电所8座，总变电容量12500MVA；220kV降压变电所103座，总变电容量29657MVA，同比增长26.89%；220kV升压变电所13座，总变电容量3590MVA；220kV开关站4座。2013年电网口径发电量1509.586亿kW·h，同比增长38.2%；2013年新疆电网外送电量64.9958亿kW·h。调度口径最大用电负荷20150MW，同比增长35.14%。塔城750kV输变电设计竣工后将实现新疆750kV电网在准噶尔盆地北部的终点。新疆塔城750kV变电所竣工后，实现高一级电压支撑，梳理补强220kV网架结构，提升下一级电网供电能力和供电可靠性，节约线路廊道，避免220kV电网重复建设。1.2国内外研究现状1.2.1国外研究现状进入21世纪，全世界电源建设持续增长。2014年全世界发电装机总量达到60.01亿千瓦，全世界电能装机总容量中以欧洲、北美州发达国家与以我国为代表的亚太区所占份额较大。中欧、非洲、南美、印度等地区所占份额较低。伴随着这些区域经济的崛起，其对电能的需求猛增，电能建设投资增长迅速，2014年新增装机容量2.72亿千瓦，2008年-2014年间电能装机容量年平均复合增长率为4.89%，其中：以中欧和非洲、我国、印度为代表的新型经济体保持了较快的增长，其中印度复合增长率达到10.63%。此外，根据彭博新能源财经预测，2015年-2020年，全世界范围内还将新增各类发电装机容量近17.31亿千瓦，年平均复合增长率达1.7%，预计2020年全世界发电累计装机容量将达到77.32亿千瓦。1.2.2国内研究现状1、新疆北部电网现状北疆三地市（阿勒泰地区、塔城地区、克拉玛依市）地处新疆维吾尔自治区最北部，沿我国第二大盆地–准噶尔盆地的西北缘依次分布，距离自治区首府乌鲁木齐市约400–600公里（公路里程）。阿勒泰电网、塔城电网、克拉玛依电网正处于新疆电网北部最末端，因此有必要将以上三个区域电网（以下简称北疆三地市电网）统筹考虑，统一规划。北疆三地市电网中阿勒泰电网承担着阿勒泰地区全境的主要供电任务，已竣工了一个由西向东贯穿全地区的220kV“一”字形电网，通过龙湾～和丰、额尔齐斯～和丰双回220kV线路与塔城电网连接；塔城电网承担着塔城东北部4县1市的电能供应任务，通过铁厂沟～百口泉、铁厂沟～克拉玛依双回220kV线路（铁厂沟～和丰220kV线路2013年初投运）与奎屯电网相连；克拉玛依电网自成体系，由新疆石油管理局自主经营，以110kV为主网架结构，北部电网由百口泉220kV变、南部电网由克拉玛依220kV变下网补充本地电能缺口。截至2013年底，北疆三地市电网电源装机总计3192MW，其中水电443.24MW、火电1384MW、风能1274.5MW、光伏90MW，所占比例分别为13.9%、43.4%、39.9%、2.8%。北疆三地市电网现今最高运行电压等级220kV，已竣工220kV变电所9座，主变容量2100MVA。乌昌电网（不含昌吉东部区域）是新疆电网的核心电网，包括乌鲁木齐市、昌吉中西部区域。截至2013年底，乌昌电网电源装机总计11392.8MW，其中水电114.8MW、火电10063MW、风能1135MW、光伏80MW。乌昌电网现今最高运行电压等级750kV，已竣工750kV变电所4座，主变容量6000MVA。准东电网包括昌吉东部区域，截至2013年底，准东电网电源装机总计4411.465MW，其中水电19.665MW、火电4284.8MW、光伏101MW、其他6MW。准东电网现今最高运行电压等级220kV，已竣工220kV变电所12座，主变容量3183MVA。西部四地市电网（不包括克拉玛依）由伊犁、博州、奎屯、石河子电网组成，截至2013年底，电源装机总计9015.12MW，其中水电2183.12MW、火电6325MW、风能297MW、光伏210MW。西部四地市电网现今最高运行电压等级750kV，已竣工750kV变电所1座、750kV开关站1座，主变容量1500MVA。北疆三地市电网存在的主要问题：（1）与新疆主电网联系脆弱，急需建设高电压等级输电通道北疆三地市电网地处新疆电网末端，经长距离220kV线路与主电网联网，稳定极限较低，不能满足二者交换功率迅速增长的需要，在2013年北疆三地市电网与主电网的几个相关断面都达到或超过了稳定极限。阿塔克断面（克拉玛依～通达电厂、克拉玛依～下野地、百口泉～下野地）是北疆三地市电网与新疆主电网联络的通道，但其中克拉玛依～下野地导线截面仅为LGJ-400，限制了整个断面的输电能力。2013年底北疆三地市电网接线图如图1.1所示。图1.12013年底北疆三地市电网接线图“十二五”后期北疆三地市规划电源较多，阿勒泰水电风能、塔城火电风能，预计北疆三地市将有更多大量结余电能需南送主电网。北疆三地市电网即使进一步补强与主电网的220kV输电通道，提升能力也非常有限，急需新建更高一级电压等级的输电通道。（2）随着用电负荷持续猛增，急需补强内部网架结构北疆三地市电网受地理环境、能源资源分布和绿洲经济影响，电网覆盖面积大，电源与负荷分布不平衡，电能大功率长距离输送，网架结构比较脆弱。阿勒泰电网60%的负荷集中在东部富蕴、青河两县的矿产开发用电，但其水电、风能主要分布在西部三县，火电在中部，后期随着负荷猛增，中部、西部电能需经长距离线路从西部送至东部；塔城电网的重负荷分布在额敏、塔城、托里等中西部区域，主力电源在东部；克拉玛依电网的负荷主要是炼油和采油负荷，地处油田各区块布局比较分散，主力电源在市区，输电半径长约50～160公里。北疆三地市电源与用电负荷分布情况如图1.2所示。图2北疆三地市电源与用电负荷分布情况北疆三地市矿藏丰沛，地理位置占有优势显著，“十二五”期间随着地区园区发展将带动用电负荷持续猛增，特别是富蕴工业园、和丰工业园、额敏工业园、克拉玛依炼油工业园。北疆三地市电网内部网架结构比较脆弱，电网输电能力有限，更加难以满足今后地区经济发展和负荷持续猛增的需要。1.3主要研究内容本文首先确定研究的边界条件，根据电网发展规划及建设安排，选取2020年为其设计水平年，2017年为关键过渡性年。塔城750kV输变电设计主要满足北疆三地市（阿勒泰地区、塔城地区和克拉玛依市）电网与新疆主电网之间输电要求，因此设计范围为新疆电网，其中重点为北疆三地市电网。根据北疆三地市地区经济发展趋势，地区电网现状，结合远期新疆电网规划，塔城750kV变电所可有二个比较恰当的起点区域。分别从充分发挥750kV变电所作用、设计投资等方面进行比较，优选塔城750kV变电所起点规划区域为南站址（和丰）。本文的主要研究工作及获得的成果如下：1.根据北疆三地市地区经济发展趋势，地区电网现状，结合远期新疆电网规划，塔城750kV变电所可有二个比较恰当的起点区域。2.根据新疆750kV电网规划设计网架结构，与塔城750kV变电所相近区域可能的750kV终点从东到西有：五彩湾750kV变电所、乌北750kV变电所、凤凰750kV变电所、乌苏750kV开关站。对于以上的终点可以分别从新疆北部电能流向、变电所接入条件、设计投资等方面进行比较。3.根据分析，塔城750kV变电所的起点方案为南站址，终点方案为五彩湾、凤凰、乌北750kV变电所，结合新疆750kV电网规划网架结构，本文提出三个比较恰当的规划设计方案。4.根据对三个接入系统方案所做的暂态稳定计算分析，各个方案稳定极限均相差不大，对于方案一，在塔城～乌北Ⅰ回750kV线路发生三相永久性接地故障，稳定极限为2900MW。对于方案二在塔城～五彩湾750kV线路发生三相永久性接地故障，稳定极限都较方案三低；在塔城～凤凰750kV线路发生三相永久性接地故障，稳定极限大大提升。对于方案三，在塔城～五彩湾Ⅰ回750kV线路发生三相永久性接地故障，稳定极限为3112MW。5.根据针对三个接入系统方案所做的短路计算分析，塔城变的接入对该点750kV母线短路电流有一定影响，约增加1.0～6kA，其中五彩湾变750kV母线短路电流最高，约在44.5～46.5kA；乌北变750kV母线短路电流约在35.9～38.2kA；凤凰变750kV母线短路电流约在23.6～29.9kA；塔城变短路电流约在11.3～13.1kA。各值不高均在设备允许范围内。6.为满足北疆三地市结余电能送出，实现向乌昌核心电网的直接供电；恰当分配电能流向，不挤占比较紧张的伊犁～凤凰～乌北输电通道；有效降低设计投资，远期便于五家渠750kV变电所接入系统。本文优选方案一，即塔城750kV变电所新建双回750kV线路接入乌北750kV变电所。参考文献[1]刘楠,

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