海阳电网的改造

摘要：该文论述了海阳供电公司所辖电网的供电现状及存在的主要问题，针对主要问题，提出电网改造方案，包括电网的规划、优化，以及新技术、新设备的应用等，并总结了改造效果。

关键词：电网改造；电网规划；农网


1 改造前存在的主要问题

海阳市有三区、三街道、十一个乡（镇）。县城、海滨是电力负荷集中地区，其用电量约占全市总用电量的70%～80%。从用电构成上看，主要有居民生活、工业两大类负荷。生活用电的特点是面广而分散，家用电器数量很大，使用时间比较集中，直接影响到负荷峰值。据统计，居民生活用电量的增长率及其占总用电量的比重都逐年上升，但城市电网供电能力不足，使居民生活用电受限制，用电连续性和可靠性得不到保证。

随着海阳市经济的建设与发展，加快了城镇化、工业化发展的步伐，在这种新形势下，电力需求发展迅猛。因工业用电负荷占的比重大，工业化水平低，新增的大用户对负荷具有举足轻重的作用。海阳 核电 的立项、海阳港的建成使得大量的用电大户进驻海阳，用电负荷需求量呈逐年递增趋势，对电能质量、供电可靠性要求提高，电网不能充分满足各方面要求的现象日趋严重。

改造前海阳电网主网架比较薄弱，无220kV变电站，110kV变电站3座，主变容量196000kVA/6台。35kV公用变电站11座，主变容量114700kVA/22台。电网无220kV电源点，缺少110kV电源点，10kV线路供电半径长，电网技术落后，设备老化，存在 安全 隐患。电网结构薄弱，供电可靠性不高，电压质量低。

2 电网改造方案

海阳市电网改造 工程 开工后，在省、市电网建设与改造小组的领导下，把电网建设与改造工作作为全市工作的重点，并提出了以下改造方案。

2.1 重视负荷预测和电网的规划工作

通过多年的实践证明，搞好规划工作，从长远看能获得最大的效益。电网规划必须要以负荷预测为依据，适度超前进行电网建设。而负荷预测的方法必须科学，预测的结果尽量准确。建议采取弹性系数法、产值单耗法、相关分析法、灰色理论预测法等方法对负荷进行预测。要重视负荷资料的搜集，对大用户要尤其重视。

电网规划坚持以市场为导向，适度超前发展电网。对规划中的电网结构原则问题，要在详细的技术、经济论证基础上，确定规划的技术原则，做好电网规划。

电网首先应具备稳定可靠的供电能力来满足不断增长的电力需求，尤其是经济和社会发展迅速的地方。海阳市的海阳港周边的临港产业区、核电周边的核电产业带等区域，负荷势必骤增，电网因电源有限，故首先考虑增加电源布点。为此规划 设计 110kV行村站、110kV凤城站。

110kV行村站110kV进线两回，接至220kV海发变电站。新建设110kV海发—行村双回线路，线路长度23.5km，导线采用NS-LGJ-240/40耐蚀型钢芯铝绞线，同塔双回设计。变电站规划安装1×31.5MVA+1×50MVA有载调压三绕组变压器，电压等级为110/38.5/10.5kV；110kV规划进线2回，内桥（GIS）接线；35kV进出线6回，单母线分段接线；10kV出线16回，单母线分段接线；变电站内安装无功补偿电容器组1×4500＋1×7500kvar。110kV行村站已建成投运。

110kV凤城站110kV进线两回，接至220kV海发变电站。建设110kV海发—凤城双回线路，线路长度18km，导线采用NS-LGJ-240/40耐蚀型钢芯铝绞线，同塔双回设计。变电站安装2×50MVA有载调压双绕组变压器，电压等级为110/10.5kV；110kV进线2回，内桥（GIS）接线；10kV出线16回，单母线分段接线；变电站内安装无功补偿电容器组2×6000kvar。110kV凤城站正在建设。

因为经济发展，电网运行中包含许多相互制约而不确定的因素，要求电网结构具有足够的裕度和负荷转移能力，即要有足够的设备容量和各种可能出现运行方式时的应变能力，并应考虑其相关性、协调性。为此，在海阳市中心建立了110kV东村站，其出线的10kV东村、海河、海园等5条线路，与110kV城阳站出线的10kV平顶、方圆、牟家等5条线路，实现了“手拉手”环网供电，且利用ZW8型环网开关将每条环网分成了5段，科学的分配了负荷，提高了负荷转移能力。对医院、大型酒店、宾馆等重要负荷采取多电源供电方式，其中海阳市医院由10kV海河线为主电源，10kV东工线为备用电源；国宾海景酒店等滨海重要负荷由10kV浴场线作为主电源，10kV凤港线作为备用电源，通过备用电源自动投切装置自动投切。

电网接线方式要简明，层次清晰，电网尽可能的采用简单接线形式，在有条件的地区减少电压等级。海阳市在南部沿海地区的负荷中心进行110kV电源布点，正在建设的110kV凤城变电站采用SFZ11-50MW/110/10.5型有载调压双绕组 节能 变压器，110kV进线2回，内桥（GIS）接线。10kV出线16回，单母线分段接线。由110kV直接变为10kV对用户供电。逐步取消35kV电压等级。

2.2 优化电网结构

高压电网建设主网架为单回线环网结构，满足供电安全“N-l”要求。新建变电站按无人值守方式设计，不少于两台主变压器，采用SFSZ11、SFZ11型有载调压节能型变压器。

变电站 自动化 选用分层分布式系统，重要的保护及自动装置功能相对独立，不依赖于通讯网。当变电站10kV出线数量不足或线路走廊条件受限时，应设开闭所，开闭所接线一般采用单母线分段接线方式。10kV开关设备采用具有就地、远方操作功能的智能型、免维护、长寿命真空开关设备。

调度 自动化、配网自动化及 通信 以《 国家电网 公司农网自动化及通信系统建设技术指导意见(试行)》等有关规程为依据，要具有较高的安全性、可靠性、实用性、开放性、扩展性，满足5～8年的发展要求。电网通信干线以光纤为主。

城区可采用SM6型环网开关柜，线路采用多分段、多联络的环形供电网络接线方式，使之在故障时可转移负荷，缩短恢复供电时间。在高负荷密度区，建设大容量变电站。配电变压器尽可能贴近负荷中心，缩小低压网，为进一步满足居民生活用电需要，做到一户一表，平均每户供电能力达到6～8kW。

因合理的供电半径不仅能提高电网的输送功率，而且还降低 线损 ，保证供电质量。所以海阳供电公司在电网改造中注意优化供电半径，将城区供电半径控制在8km以内。对负荷较大、供电半径长的10kV徐北线、园东线、闫西线、行村线进行了改造，对负荷进行了合理分配。

2.3 采用新型节能设备、新技术、新工艺

新安装变压器全部采用节能型变压器，线路尽可能采用钢管塔并采用同塔多回技术。行村变电站、凤城变电站全部采用SFZ11、SFSZ11型节能主变，220kV海发站10kV出线全部采用同塔四回的电缆出线。所有新建10kV线路全部采用绝缘架空导线；对海边湿度大的凤港、海头、辛家等10kV线路，采用耐腐蚀型NS-LGJ-150导线或架空绝缘导线。在配电设施中，尽量使用小型化、无油化、免维护和成套组合GIS电器设备。

海阳市根据上述方案，通过电网改造，一期农网改造110kV 项目 2个。将110kV东村变电站2#高耗能主变更换为SFSZ9-31500型主变，更换10kV开关柜16面。安装110kV城阳变电站2#主变及主变三侧设备，110kVⅡ段母线电压互感器、金属氧化物避雷器一组。

改造35kV项目9个。将35kV留格变电站3台35kV油开关更换为真空开关，将11台10kV少油开关更换为真空开关，将1#高耗能主变更换为SZ9-4000型节能主变，将原常规保护更换为综合自动化系统。将35kV辛安变电站4台35kV油开关更换为真空开关，将11台10kV少油开关更换为真空开关，将1#高耗能主变更换为SZ9-4000节能型主变。将35kV小纪变电站2台高耗能主变更换为SZ9-4000型主变，并更换其它相关设备。对35kV郭城变电站进行了扩建改造，增设一台SZ9-4000型主变，将原来WBJ-35型微机保护系统更换为BZZX-200型微机综合自动化系统，将35kV多油开关更换为真空开关。对35kV朱吴变电站全部设备进行了淘汰改造，将两台SJL1-1800/35，SJL-2000/35型主变更换为SZ9-4000型，将所有的油开关更换为真空开关，控制保护装置采用BZZX-200型微机综合自动化装置代替原来的常规保护。

新建35kV闫家变电站，主变为两台SZ9-3150/35型，35kV断路器采用GBC-35型手车开关柜，10kV断路器采用XGN2-10型固定式真空开关柜，控制保护装置采用BZZX-200型微机综合自动化装置系统。从110kV东村站新建35kV闫家线，线路全长9.97km，全线杆塔55基，采用LGJ-95型钢芯铝绞线，FXB-35/70型硅橡胶合成绝缘子。从110kV城阳站新建35kV城凤线，全长9.227km，全线杆塔60基，采用LGJ-70型钢芯铝绞线，FXB-35/70型硅橡胶合成绝缘子。新建35kV闫辛线，新装设电杆91棵，铁塔4基，采用LGJ-95型导线，线路长13.788km。

10kV项目40个，新建10kV线路两条，改造10kV线路38条。改造用电村732个，共计23万户。

二期农网改造35kV发城变电站、郭城变电站、凤城变电站、小纪变电站等11个项目，将其控制装置更换为微机自动化装置，无功补偿装置更换为VQC变电站无功自动补偿装置，将线路老化的杆塔进行了更换。改造10kV线路46条，共337.28km，并对690个用电村进行了优化改造，新增公用变压器36台，改造14台。改造低压配电盘235面。

城网改造将110kV城东线导线更换为LGJ-240/40钢芯铝绞线，避雷线采用GJ-35镀锌钢绞线，线路长度为4.985km，将原110kV城阳变电站1#主变由原来的SFS7-16000/110更换为SFSZ11-50000/110，并更换相应配套设备。将35kV东国线、辛安站、闫家站、棉纺线、里店站、留格站、盘石站7项目个进行改造，将变压器更换SZ11型，对线路进行搬迁改造，导线更换为LGJ-95型。将常规保护更换为微机保护。对10kV城工线、东工线、闫政线等16条线路更换了电杆、导线，并加装负荷开关，进行“手拉手”改造，缩短了供电半径，部分线路采用钢管塔和地下电缆等改造。对80个公变台区进行“一户一表”改造。改造低压线路367.5km，低压用户18502户，并安装负荷控制终端TY-2200 1641台。

新安装的变压器全部采用节能型变压器，线路采用钢管塔并采用同塔多回技术。如220kV海发站10kV出线全部采用同塔四回的电缆出线，在湿度大的地区采用NS-JKLGYJ-120/10耐腐蚀型绝缘线。配电设备采用小型化、无油化、免维护和成套组合电器。

3 电网改造后的效果

海阳市根据上述方案，通过电网改造，一期农网改造110kV项目两个，主变采用SFSZ11的节能型。35kV项目9个，将变电站的无功补偿装置更换为VQC无功自动补偿装置。将控制保护装置更换为微机自动化装置，并更换直流电源装置。10kV项目40个，改造低压用电村732个。

二期农网改造35kV项目11个，10kV项目46个，并对690个用电村进行了优化改造、新增用户改造、低压配电盘改造、公用变压器改造。将原110kV城阳变电站1#主变由原来的SFS7-16000/110更换为SFSZ11-50000/110，并更换相应配套设备。35kV项目7个，将变压器更换SZ11型，导线更换为LGJ-95型。更换了10kV电杆、导线，并加装负荷开关，进行“手拉手”改造，缩短了供电半径。对80个公变台区进行“一户一表”改造。改造低压线路367.5km，低压用户18502户。

电网改造后，截至2007年底，海阳境内拥有220kV变电站一座，主变容量150MVA/1台。110kV变电站5座，主变容量290500kVA/8台。35kV变电站11座，主变容量117850kVA/23台。发电厂升压站1座，主变容量40000kVA/2台。拥有110kV输电线路5条，共138.5km。35kV线路24条，共434.9km。10kV配电线路82条，共1421.7km。改造后的35kV及以上电网示意图如图1所示。


图1 35kV及以上电网示意图
海阳市电网经过改造，优化了电网结构，提高了电网供电能力，2007年村通电率达到100%，户通电率达到99.5%以上。提高了电能质量，综合电压合格率达到了98.87%以上，35kV功率因数达到了0.95，10kV功率因数达到0.9。提高了供电可靠性，用户供电可靠率达99.894%，城区供电可靠率（RS3）≥99.924％，农村供电可靠率（RS3）≥99.887%。降低了线损，高压综合线损率≤3.9％，低压线损率≤7.8％。

工程的实施，为坚强海阳电网、提高输配电能力及电能质量起到了不可替代的作用，解决了居民用电电压低、安全隐患大等问题，取得了较好的经济效益和社会效益，促进了海阳市经济的发展。

参考文献

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作者简介

李洪福（1979-），男，山东大学电气工程及其自动化专业，从事电网规划、无功电压、线路工程、业扩工程验收等。