摘要：准东煤田是全国最大的整装煤田之一，大工业、高耗能入驻企业非常多，截至目前，该煤田所在的昌吉东部电网短路电流已超过50kA 的短路容量水平，采用电磁全解环的方式加以控制，远期2020年特高压直流配套电源建成后，以电磁全解环的方式，短路电流仍然超标，因 此，对昌吉东部电网远期提出限流方案，通过对比，筛选最合适的方案，使得短路电流限制在合理范围内，满足电网运行的要求。
关键词：昌吉东部；电网；短路电流；限制措施
新疆准东煤田预测资源量3900亿吨，占全疆煤炭储量的17.8%，是全国最大的整装煤田之一，依托准东煤田建设的国家级准东经济技术开发区 ，发展势头强劲，已有神火、其亚、宜化等大用户驻扎，上述户自备电厂已陆续建成投产，并通过220kV电压等级接入新疆主电网。目前，准 东电网电源装机容量已达7089MW，大规模的电源接入造成该区域部分变电站220kV母线短路电流超标，通过电网解环运行得以控制。
但为实现大规模的疆电外送，“十三五”期间该区域还将建成准东至华东的±1100kV特高压直流输电工程及配电电源。届时，依靠单一的手 段不能解决短路电流超标的问题，需要采用综合限流措施，本文结合准东电网的特点，选出最合适的方案。
现阶段，控制短路电流水平的方法有：1）变压器中性点小电抗接地；2）加装串联电抗器；3）采用高阻抗变压器和发电机；4）采用母线分 段运行；5）将下一级电网分层分区（解环）运行，以提高电压水平；6）提高开关的遮断容量；7）采用直流背靠背技术。其中国内外常用的 措施有加装限流装置、调整运行方式、改变电网结构。
1 准东电网概况
1.1 准东电网及电源现状
准东电网骨干网架运行电压为750kV、220kV，2016年网内电源装机容量为7089.965MW，火电装机6054.8 MW（其中自备电厂4400MW），风电装 机790.5MW，光伏装机201MWp。
图1 准东局部电网现状图
1.2 现阶段准东电网短路电流情况及限制措施
目前准东电网电磁合环方式下部分变电站220kV母线短路电流已经超标，但通过电网解环（见图1），可将短路电流控制在合理范围值内，短 路电流结果见表1。
表1 目前准东主要变电站母线短路电流 单位：kA
注：①750kV五彩湾变和220kV彩南变，220kV母线开关遮断容量为63kA；220kV彩虹变220kV母线开关遮断容量为50kA。②划线为超标短路电流 。
1.3 准东电网及电源发展规划
准东电网作为新疆电网电力外送基地之一，为满足准东至华东±1100kV特高压直流输电工程的建设，近期国家能源局批准了7座配套火电厂， 总装机容量13200MW，其中3座装机容量为4×660MW，4座装机容量为2×660MW，预计“十三五”末建成。届时准东地区电网结构见图2。
图2 准东局部电网远期规划图
2 远期准东电网短路电流限制措施
2.1 远期准东电网短路电流
远期到2020年，基于准东电网规划网架及电源，短路电流计算结果见表3。可以看出，将准东电网全解环方式下也不能降低该区域重要变电站 母线的短路电流，必须在此基础上采取其它措施。
表2 远期准东主要变电站母线短路电流 单位：kA
2.2 远期准东电网短路电流限制措施
结合前文提到控制短路电流水平的方法，并通过分析计算，具有实际可操作的方法为加装串联电抗器和采用母线分段运行。因此，基于两种 方法，本文给出以下两种短路电流限制措施。
方案一：将短路电流主要超标的五彩湾750kV变的220kV母线和彩虹变220kV变的220kV母线同时分列运行。
方案二：在用户变（自备电厂）与系统的220kV联络线路加装25Ω的串抗。
表3 各方案短路电流比较表 单位：kA
注：上述方案的结果基于电磁全解环方式。
通过上述数据对比可知，两种方案均能将五彩湾750kV变的220kV母线和彩虹变220kV变的220kV母线短路电流降低，方案一比方案二效果好， 考虑到方案一的重要变电站母线均分列运行，降低电网的电气联系，供电可靠性有所降低，而方案二不影响电网结构和可靠性，短路电流数 值也能满足各站母线开关的遮断容量，因此，2020年短路电流的综合措施推荐方案二。
3 结论
现阶段，准东电网完全通过电磁解环来降低短路电流，预计到2020年，准东至华东特高压直流配套的13200MW火电机组全部投运后，依托现 有的电磁解环方式将无法解决准东电网短路电流攀升的问题。本文结合国内外电网限流措施，并结合准东电网的结构特点，在电网电磁解环 的基础上采取了两种不同的手段，计算结果表明，两种综合限流方法均能有效降低准东220kV电网的短路电流，本文通过分析对比，推荐采 用电磁解环并在220kV电网加装串联电抗器的综合短路电流限制方案。
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论文作者:梁钢,宋新甫,周专
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/24
标签：电流论文; 电网论文; 母线论文; 东电论文; 措施论文; 远期论文; 方案论文; 《电力设备》2018年第10期论文;