鸭河口电厂600MW机组改接220kV电网方案的研究

鸭河口电厂600MW机组改接220kV电网方案的研究
郭旭
【摘要】鸭河口电厂二期600MW目前通过500kV并网，随着南阳区域负荷的迅猛发展，220kV电力缺额逐年增大，加重了500kV主变下网压力，同时造成了机组出力的重复降压。

本文分析论证了机组改接220kV电网的必要性和可行性，进行了必要的电气计算，形成了推荐方案，为下一步工程的实施和同类型机组的改接提供了依据。

【期刊名称】《黑龙江科技信息》
【年(卷),期】2015(000)029
【总页数】1页(P20-20)
【作者】郭旭
【作者单位】国网南阳供电公司，河南南阳473000
【正文语种】中文
1 鸭河口电厂概况
南阳鸭河口电厂位于河南省南阳市北40公里，一期2×350MW机组分别于1998年11月和1999年6月投产发电。

以220kV电压等级接入系统，220kV主接线为双母线带旁母接线鸭河口二期2×600MW于2006年3月26日开工建设，两台机组分别于2007年12月和2008年4月投产发电。

二期2×600MW机组，以500kV电压等级接入系统，以发电机～变压器～线路组单元方式接入白河变。

2 南阳电网现状及规划概况
南阳电网位于河南省网西南部，是特高压交流重要落点，通过4回500千伏线路
与河南省网相连，2回500千伏线路与湖北主网相连，220千伏电网已与区外开环。

至2014年底，南阳电网拥有1000千伏变电站1座，500千伏变电站2座，220千伏变电站21座。

电源总装机容量3000MW，其中220kV及以下统调装机容量1490MW。

2014 年全社会用电量达到212亿千瓦时，全社会最大负荷4060MW。

根据负荷
预测，2020年最大负荷达到7100MW。

220千伏电网电力缺额逐年增大。

考虑2015年南阳南变（2×1000MVA）投产后，“十三五”期间，南阳电网仍需新建南阳中变，扩建群英变、白河变以满足负荷发展需求。

3 鸭河电厂改接的必要性
南阳东部电网包括中北部（市区四县）和南部（四县），由南阳东部地区220kV
电网电力平衡可知，十二五期间，南阳东部地区随负荷的增加，电力缺额也在不断扩大。

正常方式下，2017年、2020年南阳东部220kV电网电力缺额为
1054MW、1377MW。

白河变（2×750MVA）与南阳南变（2×1000MVA）无
法满足用电需求，南阳东部供电区需新增500kV主变容量或220kV电网新增装机。

鸭河口电厂2×600MW机组建于2006年，其建成初期电力消纳范围既考虑到在
南阳东部地区就近消纳，又考虑了在华中电网统一消纳，并网于鄂豫断面的交界面的500kV白河变，随着特高压交流电网的发展，在服从全国特高压电力流的前提下，河南与华中500kV断面近期将基本结零，鸭河口电厂电力不再考虑南送湖北；同时，随着南阳负荷的快速增长，南阳已无盈余电力外送。

从鸭河口电厂所在南阳东部供电区电力平衡可知，随着东部负荷的快速增长，其220kV电网电力缺额也
在不断扩大，考虑白河变扩建（1×1000MVA）将推迟至2017年以后，为了解决东部电网500kV变电容量不足问题和避免不必要的升降压，考虑将鸭河口电厂
1×600MW机组改接于220kV电网。

4 改接方案论证
基于建改协同、就地消纳的原则，改接方案主要包括如下两种：
方案一，鸭河口1×600MW机组以发电机-变压器组形式改接入鸭河口
2×350MW电厂220kV配电装置，将原600MW并网线路降压220kV后，两端分别接入原2×350MW机组配电装置和白河变220kV侧。

方案二，鸭河口1×600MW机组以发-变-线单元形式改接入白河变220kV侧，并网线路利用改接机组原有500kV并网线路，将其降压220kV运行。

5 改接方案论证
5.1 电气计算条件
a.对2017年、2020年改接一台机组接入220kV电网潮流进行潮流计算和短路计算；
b.潮流计算负荷功率因数取0.95；
c.计算采用电力系统分析程序BPA；
d.故障类型为三相短路故障。

表1 鸭河口改接一台机潮流计算结果项目鸭河口不改接以方案一改接一台以方案二改接一台正常方式白河降压 1208.2 945.5 917.0南阳中降压 525.8 440.0 460.4白河主变N-1南阳南降压 1224.6 1137.7 1137.5白河降压 873.2 667.4 648.3南阳中降压 639.1 528.4 546.3南阳南降压 1379.0 1258.2 1252.7鸭鹿Ⅱ故障鸭鹿Ⅰ潮流 239 321 234
5.2 潮流计算结果。

考虑在白河维持两台主变、鸭河电厂未改接的情况下，正常方式、主变N-1方式的白河降压分别为1208.2MW、873.2MW（过载），结果见表 1。

由相关潮流计算结果可知：
a.鸭河口电厂改接一台机组可以有效缓解白河现有两台主变的供电压力，可有效满足正常方式及主变“N-1”校验。

b.关于鸭河口电厂改接的两种方案，与方案二相
比，方案一在鸭鹿Ⅱ线发生故障时，另一回线路将发生过载，需要进行线路改造，投资约1700万元。

5.3 短路电流计算结果。

鸭河口电厂以发电机～变压器～线路单元方式改接一台时，白河变220千伏母线三相短路电流达51.4千安，需采取控制措施。

由于该方案下白河仅有两台主变，考虑断开部分220千伏线路。

白河扩建第三台主变时，白河变220千伏母线三相短路电流达53.9千安，同样需采取控制措施。

由于短路电流超标严重，通过断线控制对现有网架结构影响较大，考虑白河变中压测分母运行。

通过断开白河～宛北、白河～邓州、白河～唐河西三回220kV线路，可以将鸭河
口电厂改接一后的白河220kV三相短路电流水平有效控制在47kA以下。

5.4 推荐方案。

考虑潮流分布、本期投资、运行经济性、远期适应性、电源分散接入等因素，推荐鸭河口电厂以方案二实施改接，即：鸭河口1×600MW机组以发电机～变压器～线路单元方式接入白河变220kV侧，并网线路利用原有500kV并网线路降压运行。

6 效益分析
从电网运行角度分析，机组改接前通过220kV下网，潮流迂回转移较大，改接后
中部区域可消纳机组全部电量，极大的提高了电网运行的经济性。

从电厂效益分析，按照每年提高200h发电小时数（发电量1.2亿），每年可节约标煤：6000000×200×20/1000000=2400t（600MW机组较300MW机组单位煤耗低20g），按每吨700元计算，每年节约资金170万元。

7 结论
鸭河口电厂1×600MW机组于2017年接入220kV电网后，解决南阳东部电网500kV变电容量不足问题，避免不必要的升降压，提高了电网供电的可靠性和主
变利用效率；通过提高机组的发电小时数，降低了煤耗，提高了电厂的经济效益，
节能减排效果显著。