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小浪底水電站配套穩定措施
更新時間:2020-02-11 發布:www.wgnlge.live

小浪底水電站配套穩定措施河南電力調劑通訊中心孟前景付紅軍張毅明摘要簡要介紹了河南電網的結構,著重分析研究了小浪底水電站給河南電網帶來的一系列穩定問題,提出了諸如遠方切機、遠方切負荷等保證小浪底出力平安外送、保證河南電網穩定運行的措施,同時也提出了實施這些措施的原則定見。關頭詞小浪底水電站暫態穩定穩定措施遠方切機遠方切負荷0引言舉世注視的小浪底水利樞紐工程是治理開發黃河的關頭性工程,也是國家“八五”重點項目。然而,由于其裝機容量龐大,也給河南電網帶來一系列的穩定問題。

1小浪底水電站及河南電網簡介

1.1小浪底水電站小浪底水電站是小浪底水利樞紐的重要組成部門,計劃安裝6臺SF300-62/1200型混流式水輪發機電組,總容量為1800MW。其第一臺機組已于1999年年末建成投產,到2002年6臺機組將全數建成投產。小浪底水電站電氣主接線如圖1所示。由于小浪底水電站位于電源相對集中的豫西地域,是以,為解決其出力外送問題,將小浪底電廠機組分廠運行:其中5臺機組劃分以發機電變壓器單元接線接進220kV母線后,經由過程4回至500kV洛陽變的220kV線路并進電網,再經由過程500kV洛陽變兩臺聯變和2回洛陽至鄭西500kV線路東送;另外一臺機組以發機電變壓器單元接線接進小浪底水電站一條母線,經220kV小浪底至吉祥變線路直接并進吉祥變,直接送往豫北(見圖1和圖2)。圖1小浪底水電站主接線示意圖

1.2河南電網今朝,河南電網仍以220kV為主,500kV有姚孟電廠和鄭州變、姚鄭線、姚雙線。在小浪底水電站機組投產的1999年~2002年時代,河南500kV電網變化較年夜。憑據1998年所作河南電網計劃,1999年將有500kV洛陽變建成投運,2000年將有500kV新鄉變、南陽變及鄭西開關站建成,到2002年500kV濮陽變和南陽變至鄭州變線路建成,河南電網500kV網架初步形成。2000年和2002年河南電網500kV接線示意圖如圖2、圖3所示。圖22000年河南500kV電網示意圖及潮水散布(最年夜負荷)圖32002年河南500kV電網示意圖及潮水散布(最年夜負荷)由于小浪底水電站地處豫西地域,隨著小浪底機組的相繼投產,豫西地域總裝機容量不竭增年夜,到2000年和2002年豫西地域總裝機容量將到達4850MW和5600MW,但該地域負荷展望僅有1730MW和2050MW。雖然在運行方式上接納了措施,但電力外送矛盾依然十分突出。是以,小浪底水電站電力外送的穩定水平若何,對河南電網的穩定水平有何影響,需要接納什麼平安穩定措施,都是小浪底電站投運前需要迫切解決的問題。

2小浪底水電站建設早期系統存在的穩定問題小浪底水電站投產早期2000年和2002年河南電網存在的穩定問題以下:

2.1在2000年年夜方式下參見圖2,.當鄭西變向鄭州變送950MW以上時,姚鄭線鄭州側出口發生三相金屬性接地故障,河南電網機組將與華中主網失往同步。當鄭西變向鄭州變送950~1250MW時,在上述故障下需在切除故障的同時迅速切除小浪底水電站1臺機組,系統方可連結穩定運行;而鄭西變向鄭州變送1250MW以上時,在一樣故障下,需要切除小浪底水電站2臺機組,以連結系統穩定運行。當500kV鄭州變聯變單臺運行時,鄭州聯變220kV側發生三相金屬性接地故障,豫中鄭州、開封地域的機組將與系統失往同步。在上述故障下,需要在切除故障的同時迅速切除豫中520MW負荷才能連結豫中機組與系統的同步運行。姚聯變跳閘,系統仍可穩定運行,但鄭聯變和南陽聯變將過載;南陽聯變跳閘,系統仍可穩定運行,但姚聯變和鄭聯變將過載。500kV洛陽變2臺聯變運行時,若一臺聯變跳閘,則另外一臺聯變將嚴重過負荷。是以,為迅速消除洛陽變聯變過負荷,必需迅速切除小浪底水電站1臺~2臺機組。500kV洛陽變至鄭西變、鄭西變至鄭州變線路均為雙回,都有同塔架設部門,是以,應斟酌雙回同時故障的情況。在500kV洛陽變至鄭西變線路雙回運行同時故障或單回運行故障和洛陽變聯變單臺運行聯變故障時均將造成豫西電網與系統解列,洛三地域電網頻率太高。在500kV鄭西變至鄭州變線路雙回運行同時故障或單回運行故障時豫西及豫北電網與系統解列,解列后小網頻率太高。在上述故障情況下,對火機電組影響尤其年夜。是以,為使豫西電網或豫西和豫北電網在解列后仍能平安穩定運行,需要接納迅速切除小浪底水電站機組的措施。太吉線或小浪底至吉祥變線路跳閘,均造成小浪底水電站并于吉祥變的機組與系統解列。出格是當太吉線跳閘時,小浪底水電站機組帶吉祥變孤網運行,由于水輪機的調速特征,會嚴重影響該小網內火機電組及電念頭和牽引機械等運行,甚至造成損壞。為保證機組及負荷的平安,應裝設太吉線跳閘遠切小浪底水電站機組和小浪底至吉祥變線路跳閘遠跳小浪底水電站機組的裝配。

2.2在2002年年夜方式下在500kV新鄉變1臺主變運行,鄭西變向豫北送負荷達85萬千瓦以上時,500kV新鄉變或濮陽變聯變220kV側故障,小浪底水電站并于吉祥變的機組及豫北機組將與系統失往同步。在500kV新鄉變聯變故障下,應迅速切除新鄉、焦作和濮陽地域26萬千瓦負荷,才能連結電網穩定運行。在500kV濮陽變聯變故障下,應迅速切除新鄉、安陽和濮陽地域20萬千瓦負荷,才能連結電網穩定運行。500kV洛陽變2臺聯變運行時,若一臺聯變跳閘,則另外一臺聯變將嚴重過負荷。是以,為迅速消除洛陽變聯變過負荷,必需迅速切除小浪底水電站1臺~2臺機組。在500kV洛陽變至鄭西變線路雙回運行同時故障或單回運行故障和洛陽變聯變單臺運行聯變故障時仍將造成豫西電網與系統解列,洛三地域電網頻率太高。鄭西變至鄭州變線路雙回運行同時故障或單回運行故障,豫西及豫北電網與系統也將解列,解列后小網頻率太高。是以,在上述故障情況下,仍需要接納迅速切除小浪底水電站機組的措施。仍需裝設太吉線跳閘遠切小浪底水電站機組和小浪底至吉祥變線路跳閘遠跳小浪底水電站機組的裝配。當新鄉至濮陽線路停運時,新鄉1臺聯變跳閘,運行聯變將過載。姚聯變跳閘,系統仍可連結穩定,但南陽聯變將過載;南陽聯變跳閘,系統仍可連結穩定,但姚聯變將過載。當鄭州、開封、商丘地域停機較多時,鄭州兩臺聯變負荷達90萬千瓦以上時,鄭州1臺聯變跳閘,系統可連結穩定,但運行聯變將過載。

3結論和建議為保證小浪底水電站電力平安送出,保證河南電網的平安穩定運行,建議接納以下穩定措施:

a.500kV洛陽變聯變一臺跳閘,另外一臺聯變過載啟動遠切小浪底水電站機組裝配。

b.500kV洛陽變聯變單臺運行時跳閘、或洛陽變至鄭西變線路雙回運行同時跳閘、或洛陽變至鄭西變線路單回運行跳閘、或鄭西變至鄭州變線路雙回運行同時跳閘、或鄭西變至鄭州變線路單回運行跳閘啟動遠切小浪底水電站機組裝配。

c.500kV鄭州變至南陽變線路建成投運前,500kV姚鄭線故障跳閘啟動遠切小浪底水電站機組裝配。

d.500kV鄭州變至南陽變線路建成投運前,500kV鄭州變聯變跳閘,啟動遠切豫中負荷裝配。

e.500kV新鄉變單臺聯變運行時,新鄉變聯變跳閘啟動遠切焦作、新鄉和濮陽地域負荷裝配;500kV濮陽變聯變跳閘遠切濮陽、安陽和新鄉地域負荷裝配。

f.太吉線跳閘遠切小浪底水電站機組裝配,小浪底至吉祥變220kV線路跳閘遠跳小浪底水電站機組裝配。

g.新鄉變聯變過載遠切焦作、新鄉地域負荷裝配。

h.姚聯變過載遠切豫南負荷裝配。

i.南陽聯變過載遠切豫南負荷裝配。憑據河南電網現有穩定措施的運行情況及通訊計劃,上述穩定措施的通訊通道應盡量采用光纖通道,沒有光纖通道的地域和變電站采用復用載波通道實現。由于上述穩定措施觸及面廣,數目年夜,應采用何種投退系統,仍需要研究。

作者簡介:孟前景女,河南電力調劑通訊中心主任,教授級高工,主要從事電網調劑及運行經管工作。

張毅明男,高級工程師,主要從事電網調劑和運行經管工作。付紅軍男,高級工程師,主要從事電網穩定計較分析工作。

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