談義井 110 kV電氣化鐵路牽引站供電工程

解 娜

(1.太原理工大學，山西太原 030024; 2.太原市熱力公司，山西太原 030012)

談義井 110 kV電氣化鐵路牽引站供電工程

解 娜1，2

(1.太原理工大學，山西太原 030024; 2.太原市熱力公司，山西太原 030012)

闡述了太原市建設義井110 kV電氣化鐵路牽引站的重要性，提出了五個義井牽引變電所接入系統(tǒng)方案，經(jīng)過比選，采用方案一為該工程的設計方案，并對工程建設的節(jié)能要求和標準作了研究，以達到經(jīng)濟、環(huán)保的目的。

變電站，線路，系統(tǒng)，配電裝置

太原市作為一個擁有2500年歷史的文明古城，曾是唐堯故地、戰(zhàn)國名城，也是新中國建國初期的重要工業(yè)基地之一?！笆晃濉币詠?，隨著國家一系列宏觀調(diào)控政策，全省新型能源和工業(yè)基地建設政策的出臺，太原迎來了經(jīng)濟飛速發(fā)展時期。

太原市是典型的重工業(yè)城市，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中大工業(yè)負荷的變化對未來電力需求的影響舉足輕重。同時，太原作為山西省省會，又是一個第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較快速的城市。隨著太原市的快速發(fā)展，太原市的供電需求也在不斷加大。目前太原電網(wǎng)供電范圍包括城區(qū)六個行政區(qū)和古交市、清徐縣、婁煩縣、陽曲縣四個市縣及太原市周邊部分區(qū)域。

太原電網(wǎng)位于山西電網(wǎng)的中部，擔負著太原市六區(qū)一市三縣的供電任務，供電區(qū)域總面積6 988 km2。同時太原作為供電的樞紐，又是山西電網(wǎng)北電南送、晉電外送的通道。太原市整體空間發(fā)展戰(zhàn)略是“南移西進、擴容提質(zhì)”，迎澤區(qū)、晉源區(qū)、小店區(qū)、萬柏林區(qū)的城市開發(fā)、零售業(yè)飛速發(fā)展，商業(yè)中心、住宅小區(qū)正在快速建成，成為太原市城市發(fā)展最為迅速的地區(qū)。在園區(qū)建設方面，總體規(guī)劃將太原高新區(qū)擴展至小店以南的汾河以東、榆次以西;經(jīng)濟開發(fā)區(qū)擬在清徐、徐溝預留擴區(qū)用地;不銹鋼園區(qū)嚴把產(chǎn)業(yè)門類關(guān)，禁止污染企業(yè)入園;民營園區(qū)在依托陽曲縣城發(fā)展的同時要避免過于分散，增強地區(qū)的產(chǎn)業(yè)集聚能力。

2011年，太原市汾東商務區(qū)建設已經(jīng)全面展開，區(qū)內(nèi)的化章街、人民路、大運路和十號線等已經(jīng)開始施工，同時帶動了一批高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)紛紛入駐。2012年年初位于該區(qū)域南部的高新技術(shù)園區(qū)引進云計算中心與羅克佳華物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)園等項目，其中云計算中心一期工程將于2012年年底投產(chǎn)，用電負荷150 MW;二期工程將于2014年8月投產(chǎn)，用電負荷100 MW，總計250 MW。羅克佳華一期工程將于2013年6月投產(chǎn)，用電負荷30 MW，二期工程將于2017年10月投產(chǎn)，用電負荷90 MW，總計120 MW。同時汾東商務區(qū)作為太原市新的城區(qū)，將承接老城區(qū)的人口和功能向外疏解，尤其是市級行政、公共服務與商業(yè)服務功能，預測城鎮(zhèn)人口2015年達100萬人，2020年達150萬人，2030年達200萬人。該區(qū)域2012年用電負荷150 MW，2013年用電負荷達到180 MW，2015年用電負荷達到280 MW，以上用電負荷由220 kV汾東變電站供電，2015年投產(chǎn)110 kV大村和南蒲變電站可轉(zhuǎn)供負荷50 MW可供2017年新增30 MW的負荷，2017年該區(qū)域預測負荷將達到380 MW。

太原鐵路樞紐位于山西省中部，樞紐范圍含省會太原市及晉中市的榆次區(qū)，其中太原市是全省政治、經(jīng)濟、文化、交通中心，北接大同市通往祖國北部邊疆內(nèi)蒙古，南跨黃河與陜西省相接，構(gòu)成華北地區(qū)西部鐵路網(wǎng)上的客貨運輸中心。是山西省聯(lián)接河北通向華東、中南地區(qū)的主要通道。太原鐵路樞紐既有銜接南同蒲、北同蒲、石太、太焦四條干線和石太客運專線，形成貫通南北的“一”字形樞紐。另外樞紐西北部還銜接太古嵐鐵路、西山支線、上蘭村支線等多條鐵路。樞紐干線除太焦線為單線外，其他均為雙線。西南環(huán)線基本呈南北走向，起點是西山支線汾河車站，終點是太中銀線北六堡車站。正線全長53.64 km，按走向分為三個段落:汾北段主要為新增汾皇聯(lián)絡(下行)線、汾太疏解線、改石太右(上行)線及其相關(guān)工程:汾河站至北堰車場為既有線增二線，速度目標值為120 km/h，局部限速80 km/h;北堰車場至北六堡為新建雙線，推薦速度為120 km/h，其中北格站至北六堡站滿足160 km/h要求。新設晉源站、晉祠站、西草寨站和北格站四個中間站，其中晉祠站為地下站。新建義井牽引變電所是西南環(huán)線中的一個供電牽引變電所。

新建義井牽引變電所采用帶回流線直接供電方式，牽引變電所采用110 kV電源設計，牽引變電所采用Vv接線，110 kV/27.5 kV，牽引變安裝容量為2×(25+25)MVA，一臺運行一臺100%備用。牽引變電所應有兩路獨立110 kV電源供電，正常時一回供電，另一回備用。

本牽引所設動態(tài)無功補償裝置，動態(tài)無功補償裝置暫按自耦變壓器調(diào)節(jié)電容器兩端電壓類型，固定補償容量為(4 800+ 4 800)kVA，電容器組的額定電壓為42 kV，xl/xc=0．12。

北格—汾河段建設標準為雙線，北格供電臂長度為25 km，汾河供電臂長度為18.4 km，供電臂北格側(cè)為-AB相，汾河側(cè)為BC相。義井牽引變電所位于冶峪、南社供電區(qū)域，義井牽引變電所附近電源點有冶峪、南社220 kV變電站，大井峪110 kV系統(tǒng)變電站，由于冶峪、南社220 kV變電站沒有出現(xiàn)間隔，不考慮接入這兩個站，目前大井峪110 kV變電站母線南側(cè)有三個間隔，牽引變電所周圍近期規(guī)劃有長風商務區(qū)220 kV變電站。根據(jù)太原現(xiàn)狀、規(guī)劃，考慮義井牽引變電所采用以下五個方案接入系統(tǒng):

方案一:義井牽引變電所以110 kV冶井線“∏”接至110 kV義井牽引站。牽引站電源由220 kV冶峪變電站與110 kV大井峪變電站供電，“∏”接線路長度約1.3 km，導線型號采用 LGJ-300mm2，本方案是考慮牽引變電所距大井峪110 kV變電站及冶峪220 kV變電站線路較近，大井峪110 kV變電站110 kV間隔可以擴建。兩回出線一用一備。方案二:義井牽引變電所以一回110 kV線路接入大井峪110 kV變電站，接入線路長度約5 km，導線型號采用LGJ-300 mm2。另一回110 kV線路T接入冶峪—河西線路上，T接線路長度約2 km，導線型號采用LGJ-300 mm2，本方案是考慮牽引變電所距大井峪110 kV變電站較近及冶峪—河西110 kV線路較近，大井峪110 kV變電站110 kV間隔可以擴建。兩回出線一用一備。方案三:義井牽引變電所以一回110 kV線路接入大井峪110 kV變電站，接入線路長度約5 km，導線型號采用LGJ-300mm2。另一回110 kV線路T接入冶峪—西銘線路上，T接線路長度約2.2 km，導線型號采用LGJ-300 mm2。兩回出線一用一備。方案四:義井牽引變電所T接入冶峪—河西線路上，T接線路長度約 2 km，導線型號采用 LGJ-300 mm2，另一回110 kV線路T接入冶峪—西銘線路上，T接線路長度約2.2 km，導線型號采用LGJ-300 mm2。兩回出線一用一備。方案五:義井牽引變電所以一回110 kV線路接入大井峪110 kV變電站，接入線路長度約5 km，導線型號采用LGJ-300mm2。另一回110 kV線路接入商務220 kV變電站110 kV母線，線路長度約8 km，導線型號采用LGJ-300 mm2，電纜出線1 km。本方案是考慮牽引變電所距2011年年底或2012年年初新投產(chǎn)的長風商務220 kV變電站距離不遠，但是架空線路不易出線，需要部分電纜接入該站。兩回出線一用一備。經(jīng)過綜合考慮，本次工程選用方案一。

此外，本工程全面貫徹國網(wǎng)公司“兩型一化”思路，通過利用通用設計成果，達到標準統(tǒng)一、技術(shù)進步、方便招標、安全可靠、方便運行、控制投資、保護環(huán)境、節(jié)約占地、統(tǒng)一形象的目的。

1)土建部分。為了進一步提高變電站建設的效率和效益，按照“兩型一化”基本原則和要求，設計上綜合考慮，深化、細化本工程可研設計，以建設“兩型一化”變電站為目的，按照變電站的功能要求，進一步明確其工業(yè)性設施的功能定位和配置要求，實現(xiàn)變電站全過程、全壽命周期內(nèi)“資源節(jié)約、環(huán)境友好”。變電站總平面設計結(jié)合站址自然地形、周圍環(huán)境及出線負荷情況，因地制宜的進行規(guī)劃和布置，變電站功能區(qū)域明確劃分、工藝流暢、聯(lián)接合理，充分利用已有條件。屋外配電裝置場地不種植人工草坪，場地采用方磚鋪設。

2)電氣部分。本工程主要設備按照《國家電網(wǎng)公司110 kV～500 kV變電站通用設備技術(shù)規(guī)范》編制，主要設備選擇完全遵照國網(wǎng)最新物資采購標準。110 kV設備短路電流水平按40 kA設計。

3)系統(tǒng)部分。a.接入系統(tǒng)方案合理。根據(jù)義井110 kV牽引站站址位置，以及牽引站用電高可靠性要求，結(jié)合附近電網(wǎng)結(jié)構(gòu)情況，牽引站接入系統(tǒng)方案為:由110 kV冶井線“∏”接入110 kV義井牽引站。b.主設備選擇中的節(jié)能降耗考慮。110 kV配電裝置選用PASSMOSDBB，具有布置緊湊、所占空間小等顯著優(yōu)點，而相比GIS設備又具有一次性投資小，安裝簡便、工期短，SF6氣體用量少，檢修、維護方便且需經(jīng)常預試的電流互感器設備不布置在壓力罐內(nèi)、組合隔離開關(guān)實際位置可通過觀察窗觀察等優(yōu)點?？捎行Ч?jié)能降耗，對保護環(huán)境十分有利。

Discussion on power supply engineering of 110 kV electric railway traction substation in Yijing

Xie Na1，2

(1．Taiyuan University of Technology，Taiyuan 030024，China; 2．Taiyuan Thermal Power Company，Taiyuan 030012，China)

The paper describes the importance of power supply engineering of110 kV electric railway traction substation in Yijing of Taiyuan city，puts forward five traction substation connecting system schemes in Yijing，applies the scheme 1 as the engineering design scheme through comparison，and studies the engineering construction energy-saving demands and criteria，with a view to achieve the economic and environmental-protecting objects.

transformer substation，circuit，system，distribution apparatus

TU852

A

1009-6825(2015)29-0138-02

2015-08-05

解 娜(1982-)，女，在讀工程碩士，工程師