六合变增容改造的分析

2014-06-24江苏科能电力工程咨询有限公司鲁晓莉蔡学松

电气技术与经济 2014年5期

关键词：陶瓷纤维母联构架

江苏科能电力工程咨询有限公司鲁晓莉蔡学松

国电南瑞科技股份有限公司王勇

1 六合变现状

220kV六合变电站位于南京市六合区，建于1980年。220kV六合变原设计规模2×120MVA， 2010年#1主变增容扩建为180MVA，#1主变增容扩建后的参数如下：

电压等级：220/110/35kV；

各侧容量：180/180/90MVA；

接线方式：YNa0yn0d11；

主变抽头：

220×2.5%/121/38.5kV。

#2主变参数如下：

电压等级：220/110/35kV；

各侧容量：180/180/60MVA；

接线方式：YNa0d11；

主变抽头：220 1.25%/115/37kV。

220kV现有出线5回，远景6回，母线接线型式为双母线带旁路；

110kV现有出线6回，远景10回，母线接线型式为双母线带旁路；

35kV现有出线6回，远景6回，母线接线型式为双母线。

六合变现有无功补偿2组12Mvar电容器，达到最终规模，无扩建场地。

为配合宁启铁路六合牵引站工程的建设，需要建设其接入系统的配套输变电工程。根据系统规划，为满足六合牵引站用电需求，六合牵引站一回接入六合变电站，需将#2主变（120MVA）增容扩建为180MVA。

2 原有设备校验

#1主变增容扩建时仅更换主变，并未校核相关的设备、导线，为尽量满足主变增容改造后的运行要求，对原有相关设备进行校验。

经校验可知，110kV主母线需更换。主变及母联间隔按1.05倍变压器额定电流选择时：110kV主变及母联间隔内的导线需更换；35kV主变及母联间隔内的电流互感器、隔离开关、导线及铝排均需更换。根据工程实际情况110kV按主变及母联间隔按1.05倍变压器额定电流选择，即更换110kV主变及母联间隔内的导线及110kV主母线。

根据系统专业资料远景高峰运行方式下，35kV负荷约为25+j8.2MVA，远低于主变低压侧容量90MVA，同时由于本工程35kV为户内双层双列布置，更换原有设备给运行施工都造成极大的不便，因而本期改造不考虑更换户内设备及铝排，仅更换户外的主变进线。运行时应对主变和分段回路的负荷按实际设备参数进行限制。

由于本变电站年数已久，母线更换受构架受力限制，故不能按常规方案及经济电流截面选取导线。考虑到构架受力跟导线自重有关，故本期需更换的导线均更换为倍容量导线。

表1 倍容量导线参数对照表

3 倍容量导线的选择

根据对各类材料导线的特性情况，综合考虑导线截面、导线运行温度以及现有构架受力条件三个方面的因素，本设计选择了两种导线碳纤维（Grosbreak ACCC/TW816）和铝基陶瓷纤维芯铝绞线（ACCR－795－T16）与LGJQ-400导线参数进行比较，具体参数如表1。

导线载流量按130℃时的载流量选取，考虑到只有在短时极限情况下母线通流容量才会达到1000MVA，因此正常按130℃运行温度选择和校验母线通流容量是合适的，且在两种导线在140℃的情况下载流量均超过1000MVA，因此所选两种规格导线载流量参数均满足本期工程的改造要求。

由于主母线更换受现有设备构架限制，需对其拉力进行计算分析，本设计对碳纤维（Grosbreak）和铝基陶瓷纤维芯铝绞线（ACCR）与LGJQ－400三种导线拉力计算并进行比较（最大风速为30m/s、安装检修时风速为10m/s、覆冰厚度为10mm、覆冰时风速为10m/s、最低气温－20℃）。三种导线拉力计算结果见表2。

经过上述计算比较，在相同条件下，所选择的两种导线拉力计算结果均比现有母线拉力略小，且根据土建专业计算，目前六合构架的最大允许受力不小于10kN，因此，所选两种导线均满足本期工程的改造要求。

根据向厂家询价，碳纤维型导线报价约145元/m（人民币，下同），铝基陶瓷纤维芯铝绞线报价约480元/m。经比较，碳纤维型导线相对于铝基陶瓷纤维芯铝绞线便宜230%。

碳纤维型导线线配套的金具：T型线夹、设备线夹每只约250元左右；耐张线夹T型线夹每只约5000元左右；铝基陶瓷纤维芯铝绞线配套的金具：耐张线夹每只约4800元左右、T型线夹、设备线夹每只约2500元左右。

本工程暂按3500m导线，180套耐张线夹，60套T型线夹，130套设备线夹，900支间隔棒，计算，则选用碳纤维型导线总报价为156万元，选用铝基陶瓷纤维芯铝绞线总价为250万元，碳纤维型导线相对于铝基陶瓷纤维芯铝绞线便宜60%。

综合导线载流量、拉力计算、导线及配套金具价格，最终采用碳纤维型导线。