提高大屯电网供电安全可靠性的研究与应用

一、立项背景
1 地区电网现状
1.1 徐州电网概况
徐州电网位于江苏电网的最北端，是江苏电网电源集中的送端系统。至2007年5月，徐州地区500千瓦及以上电厂月末发电装机容量为659.85万千瓦，10家统调发电机组月发电量23亿千瓦时，徐州地方非统调机组月发电量2.5亿千瓦时， 2007年徐州地区1-5月累计用电689766万千瓦时，累计完成发电量1231634万千瓦时。徐州共有500KV变电（开关）站3座，主变4台，变电容量2500MVA。220KV变电站12座主变21台，变电容量2640MVA；110KV变电站67座，主变117台，变电容量3850MVA；500KV线路12条，837.56km，220KV线路48条，1313km，110KV线路138条，1586km。
徐州电网的供电范围包括市区、大屯矿区和贾汪、邳州、新沂、铜山、丰县、沛县、睢宁县等9个区县，大致可划分为三大片（中、东和西北片），中片包括市区和铜山县，东片包括贾汪、邳州、新沂、睢宁等县，西北片包括沛县、丰县和大屯矿区。
220KV阎集变是徐州西北片（丰县、沛县、大屯地区）电网的中枢变电所，由220KV桃园变2回线供电，其供电的负荷大多为煤矿、铝厂等重要负荷。220KV桃园变在徐州城网中的位置十分重要，共联接了徐州电厂、彭城电厂二大电源，赵山、阎集二个220KV重要的变电所，共8回线路成为徐州城网与西北片电网的咽喉，桃园变运行的安全可靠性直接影响西北片电网的安全。
1.2 沛县电网概况
沛县位于徐州市西北，与地处江苏最西北端的丰县连成一片，构成徐州西北片电网。徐州西北片电网是以沛县中部220KV阎集变为中心的辐射型电网，沛县境内按习惯把大屯煤电集团公司所属的企业内部电网称为“大屯电网”，把徐州、沛县供电公司所属的供电网称为“沛县电网”。
沛县电网2004年全社会用电量6.1653亿kW·h，同比增长12.96%，工业用电同比增长2.45%，农业用电同比增长30.437%，居民用电增长6.31%；电网统调最大负荷104.43MW、最大日用电量203kW·h，年累计用电量5.5647亿kW·h；2005年沛县地区的用电负荷有较大的增长，2005年统调最大负荷已达129MW，1～10月用电量50422万kW·h，同比增长超过了30%。沛县电网现有220KV阎集变电所1座2台主变（2×120MVA），110KV变电所6座、主变10台、变电容量300MVA；35KV变电所14座，主变30台、变电容量160MVA；110KV线路12条、170km；35KV线路23条、190km。
2 大屯矿区电网概况
大屯电网处于沛县电网东北部，由于历史原因，逐步发展形成以大屯电厂为中心的一个小的企业内部电网。目前电压等级有220KV、110KV、35KV、6KV。2004年用电量约5亿kW·h，负荷约200MW。大屯电网共有220KV大屯铝厂变1座，中心区110KV站电站1座，35KV变电站14座。目前以35KV电网为主干网架馈供各厂矿与生活用电。
由于历史原因，沛县境内形成了沛县、大屯二大片电网，由于分属不同的企业、电网各自独立运行，缺乏有机的协调、联系，使得电网的运行方式不灵活、不经济，管理亦较复杂。例如大屯电厂2×135MW机组，大屯电厂220KV母线由省、市调二级调度，大屯电厂220KV联变由省调调度，大屯电厂110KV母线和大奚线由大屯电厂值长调度、其它110KV、35KV线又由大屯电调调度，运行管理关系复杂。
2.1 系统接线方式（见大屯电网（厂）结线示意图）
2.1.1 220KV系统：两台135MW的机组与电厂220KV母线连接，经过大闫4688、4687线（2×LGJ-400/20km）与系统电网相连。同时提供2路出线4929、4930线（2×LGJ-400/15km）给大屯铝厂供电；220KV系统通过电厂1＃联络变与电厂110KV母线相连。
2.1.2 110KV系统：一台55MW的机组与电厂110KV母线连接，经过878线作为备用与系统电网相连。同时提供2路出线791、792（2×LGJ-185/7km）向大屯南网供电；110KV系统通过电厂1＃、2＃主变与电厂35KV母线相连，供大屯北网负荷。
2.1.3 南网35KV系统：791、792线进中心区110KV站电所，由2台50000KVA主变降压为35KV向大屯南网供电。主供：孔庄矿变电所、拓特厂变电所、南部变电所、选煤厂变电所（以上均为双回路）及大屯水泥厂。
同时，大屯矸石热电厂4台机组，经由391、392、393、394线接入该35KV母线系统。
2.1.4 北网35KV系统：由电厂1＃、2＃主变（63000KVA）与电厂35KV母线相连，主变降压为35KV向大屯北网供电。主供：姚桥矿变电所、龙东矿变电所、徐庄矿变电所（以上均为单电源双回路）。
2.2 大屯中心区110KV站为一座枢纽变电站，有2台63MVA主变，电压等级110/35KV，110KV母线出线2回，与大屯电厂110KV母线相联，35KV母线并有大屯矸石热电厂。
大屯电网的主要用电负荷全部集中在大屯电厂35KV母线和中心区110KV站35KV母线以及大屯铝厂；由于中心区110KV站与大屯电厂#1、#2机主变的35KV系统相角相差30°，大屯35KV电网被分为南、北两个网，南北网之间不能互为备用。
根据2004年5月江苏省电力公司、大屯煤电集团有限责任公司“机组并网与电力供应协议”的规定，大屯电厂（大屯电网）与系统的正常并列联络线为220KV（大屯电厂—阎集变）阎大4687线和阎大4688线；大屯电厂（网）原有110KV联络线全部断开运行，仅保留大屯电厂——110KV奚阁变的大奚878线，作为大屯电网与系统的事故备用联络线。

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