江汉油田电网存在问题分析及改造方案

李 林

(中国石化集团江汉石油管理局勘察设计研究院，湖北 潜江 433123)

1 概述

江汉油田电网由荆州电力局供电，两回110 kV主电源均来自荆州电力局潜江高场220 kV变电站，一回110 kV线路(潜王线)送至王场变，另一回110 kV线路(广潜线)送至广华变，广华变和王场变之间有一回110象 kV线路(王广线)作为联络线。另外，由潜江高场220 kV变电站经3回35 kV线路与油田浩口、广华和周矶三座35 kV变电所联络。电网运行方式为:

主电源:110 kV潜王线运行带王场变，110 kV广潜线运行带广华变，110 kV广王线(联络线)断开。

拖市油田(老一区变、老二区变)始终由高场变35 kV电源通过周矶变供电。

高场变送往浩口变、广华变的两条35 kV电源线路备用。

2010年5月，江汉油田总调度室编制了《“十二五”江汉油区电力系统规划纲要》，主要内容如下:

1.1 负荷预测

根据油田各系统内部“十二五”发展规划，参照油田“十一五”负荷增长变化情况，江汉矿区“十二五”负荷增长情况预测(见表1)。

表1 江汉油田矿区电网“十二五”负荷预测表

1.2 总体目标

到2015年，建成以110 kV主干网为支撑，35 kV供电网为骨干，主坚骨强、配网可靠、调度灵活、运行经济的坚强电网，在对油区内约243 MW负荷提供可靠电力保障的基础上，事故率较“十一五”期间总体下降10%，变电所综合自动化率达90% 以上，节能型变压器应用率达85% 以上。

1.3 110 kV主干网部分

新建1座110 kV盐化工变电所，终期变电容量3×63 MVA，使江汉矿区110 kV主变装机容量达到366.5 MVA(三机厂变在“十二五”期间改由地方电网供电)。

新建盐化工变至王场变110 kV联络线及对广潜线进行增容改造，使江汉矿区110 kV主干网形成“一纵两枢”的供电方式。即以荆州电力局所属的高场、潜东两个220 kV变电所作为矿区电网的两个不同电源点，广华、王场、盐化工变电所之间分别互相联系形成以王场、广华变电所为中心枢纽的矿区供电网络，110 kV盐化工变电所作为用户终端变电所。

1.4 35 kV及6 kV供配电网部分

1)对老化、输电容量不足的线路进行改造。

2)对变电所老化、耗能设备进行改造。

3)对于矿区油井线路和重要的工业、民用负荷力争达到环网供电的方式。

4)淘汰网上在用的耗能、老化、超年限电气设备。

2 现有电网存在的主要问题分析

2.1 部分变电所主变容量不足，不能满足负荷增长的需要

2.1.1 110 kV 中心变电所

目前110 kV王场变电所主变容量为2X63 MVA，2009年最大负荷为67 MW，一台主变过负荷运行，王场变电所带的负荷以工业负荷为主，全年负荷较为平稳。

110 kV广华变电所主变容量为(10+20)MVA，其中1#主变(10 MVA)型号为 SFS7型，1987年出厂，已运行20多年，故障多，且1#主变为无载调压，调整电压需停电进行，110 kV隔离开关锈蚀、机构变形。2009年广华变电所最大负荷为34 MW，两台主变同时过负荷运行，广华变电所带的负荷有大量的民用负荷，全年负荷变化较大，在夏季出现最大负荷。

2.1.2 拖市油区35 kV变电所

拖市油区为江汉油田重要的原油产区，由老一区(主变容量为 2X0.8 MVA)、老二区(主变 1X0.63 MVA)两座35 kV变电所供电，相距约5 km。35 kV电源引自油田周矶变电所，线路全长约35 km。10 kV出线均采用跌落式熔断器保护，设备陈旧、配置落后，经常出现越级跳闸事故停电，影响整个拖市油区的油气生产。

2.1.3 浩口油区供电方式零乱、设施简陋，造成丫角变35 kV电源不可靠

35 kV丫角变为单电源，35 kV电源引自浩口变(35 kV浩习线)，线路经过浩32、浩82井区。浩32、浩82井区各设有1座35/6 kV简易变，容量分别为500 kVA、630 kVA，电源分别T接于 35 kV浩习线，简易变高、低压侧均采用熔断器保护;浩38井、浩83井采用35/0.4 kV直配，电源分别T接于35 kV浩习线。由于35 kV浩习线上T接点多，且T接分支保护配置简单，经常出现越级跳闸事故，造成35 kV浩习线停电，丫角变失电。

2.2 部分线路输送容量不足，不能适应电网运行方式的变化

2.2.1 110 kV 主电源线路

江汉油田电网110 kV主电源来自潜江高场220kV变电站，一回110 kV线路(潜王线)送至王场变，另一回110 kV线路(广潜线)送至广华变，广华变和王场变之间有一回110 kV线路(王广线)作为联络线。江汉油田110 kV电源系统最大潮流分布见图1。

图1 江汉油田110 kV电源系统最大潮流分布图

目前，油田矿区电网最大负荷为101 MW，均由王场、广华110 kV变电所供电。

1)110 kV广潜线。110 kV广潜线作为110 kV广华变电所主电源进线，承担广华变电所及油田西区五个变电所的供电重任，建于1974年，线路全长7.4 km，导线型号LGJ－150。存在的问题是:LGJ－150导线在环境温度40℃、110 kV电压等级的输送容量约为65 MW，向油田所有负荷供电时输送容量严重不足，不能适应电网运行方式的变化。

2)110 kV潜王线。110 kV潜王线建于1995年，线路全长 13.3 km，导线型号 LGJ－240，共设杆塔 57基，35#－41#杆穿越世纪园居民区，采用水泥电杆，拉线太多，对行人、行车和线路都存在很大的安全隐患。

3)110 kV王广线。110 kV王广线建于1974年，线路全长9.6 km，导线型号 LGJ－150，共设杆塔50基，26#－36#杆穿越世纪园居民区，采用水泥电杆，拉线多，对行人、行车和线路都存在很大的安全隐患。

2.2.2 西区 35 kV 线路

江汉油田西区五座35 kV变电所有两回电源线:一回是35 kV王钻线(由110 kV王场变供电)，另一回是35 kV广钻线(由110 kV广华变供电)。目前的运行方式是两回线路同时供电，各带一部分负荷。江汉油田西区35 kV网络示意见图2。

图2 江汉油田西区35 kV网络示意图

35 kV广钻线建于 1982年，全长 4.5 km，LGJ－120导线，目前，西区五座变电所的最大用电负荷达到19 MW，运行方式为:35 kV王钻线供8 MW 的负荷，此时王场变63 MVA主变限负荷运行;35 kV广钻线供11 MW的负荷，电缆已过负荷运行，任一线路故障，都会造成西区大面积停电。该线路存在的主要问题是:

1)投入运行时间长，老化严重，导线、电缆线径小，使得35 kV广钻线无法带起西区的整个负荷，制约了油田电网的灵活调度和经济运行，而从地理位置和电网结构来看，油田西区负荷由广华变供电更经济合理。

2)线路大部分通道穿越居民区和苗圃，存在安全隐患。

2.2.3 35 kV、6 kV 配电线路

江汉油田共有35kV架空供电线路20条，其中11条为七十年代投入运行，运行时间最长的已有38年。有6(10)kV架空配电线路65条，其中26条为六十、七十年代投入运行，运行时间最长的已有40年。配电线路多采用非预应力水泥杆塔结构，局部采用简易铁塔。存在的问题主要表现在以下几个方面:

1)线路老化。简易铁塔锈蚀引起电杆抗弯能力不足，抗灾能力弱;线路环网解环处均采用隔离开关，锈蚀变形。

2)线路通道安全距离不能满足规范要求。主要是村民在线下建房、线路通道上树木生长造成间距不足。

3)6 kV线路线径偏小，线路过负荷运行。随着油水井加密布置、三次采油等生产方案的不断调整，以及居民住宅小区的改扩建，使得原有线路的线径、布局变得不合理，存在供电范围大、供电质量差、线损大等问题。

3 改造的必要性分析

3.1 满足负荷增长、提高油田整体经济效益的需要

目前两座110 kV中心变电所主变均限负荷运行;老一区35 kV变电所主变已满负荷运行;110 kV钢管厂变电所主编容量不足，为满足日益增长的负荷需求，提高油田整体经济效益，对变电所进行增容改造已迫在眉睫。

3.2 满足电网运行方式的需要

110 kV广潜线向两座中心变电所供电时输送容量严重不足，不能适应电网运行方式的变化;35 kV广钻线输送容量不足，不能向西区整个负荷供电，限制了电网运行的经济性、灵活性。因此，必须对线路进行增容改造，以适应电网运行方式的变化。

3.3 满足供电可靠性的需要

浩口油区供电方式混乱、设施简陋，造成丫角变35kV电源不可靠;110 kV潜王线、110 kV王广线通道存在安全隐患;60、70年代投入运行的35 kV、6 kV配电线路整体老化、通道安全距离不能满足规范要求。因此，必须对线路进行改造，消除安全隐患，提高供电的可靠性。

总之，改造项目的实施能提高电网的供电能力、安全性、可靠性和经济性，有利于促进油田可持续发展。因此，改造实施是十分必要的。

4 改造工程方案

4.1 设计规模

由于目前盐化工总厂的用电负荷占油田电网总负荷的41.6%，根据江汉油区电力系统“十二五”规划，到2015年，盐化工原有负荷从王场变分离，由盐化工110 kV变电所供电，油田电网的负荷将大幅度减小。本项目实施的主要目的是解决2015年之前电网向现有负荷及新增负荷安全、可靠供电的问题，到2015年后，随着盐化工负荷的分离，油田电网的供电能力能够满足更长时间负荷增长的需要。因此，本项目按到2015年油田电网能够安全、可靠、经济的向115 MW的负荷供电的规模进行方案设计。

4.2 技术方案内容要点

4.2.1 110 kV、35 kV 变电所改造

1)对110 kV广华变电所进行增容改造，采用1台容量为31.5 MVA的变压器更换现有容量为10 MVA的1#变压器，满足负荷增长的需要。

2)35 kV老一区、老二区变电所综合改造:对35 kV老一区变电所进行综合增容改造，满足负荷增长的需要，提高供电的可靠性;将35 kV老二区变电所改造为10 kV开关站，提高运行的经济性。

3)在浩口油区新建35/6 kV简易变，简化配电方式，提高丫角变电源的可靠性。

4)110 kV钢管厂变电所增容改造，采用1台容量为8 MVA的变压器更换现有容量为4 MVA的1#变压器，满足新建焊管生产线(ERW)改造项目负荷增长的需要。

4.2.2 输电线路改造

1)对110 kV广潜线进行增容改造，满足油田主电源(110 kV潜王线)故障情况下的用电需求。提高电网运行的可靠性、灵活性。

2)对35 kV广钻线进行增容改造，提高电网调度的灵活性。

4.2.3 35 kV、6 kV 配电线路改造

对老化严重、对线路通道安全距离不能满足规范要求、线径偏小，负荷重的配电线路进行局部改造，消除安全隐患。

5 潜在效益分析

1)通过负荷调整和110 kV广华变电所进行增容改造，满足了企业生产不断发展和居民生活质量不断提高的需要，为企业的持续发展奠定了基础。

2)通过35 kV变电所以及35 kV、6 kV配电线路改造，能够消除安全隐患，提高供电的可靠性，减少故障停电时间，提高油田整体经济效益。

据统计，2006年 ～2009年江汉油田电网线路故障跳闸平均165条·次/年，本项目实施可最大限度地减少线路老化、通道不足等造成的永久性故障，预计改造完成后这些线路故障跳闸次数可下降80%(70次/条·年)，可大大减少停电时间。

3)本改造项目通过主变增容改造、线路增容改造及负荷调整等措施，提高了电网运行的经济性。

6 结束语

江汉油田电网改造项目的实施，不仅能提高电网的供电能力，提高安全性、可靠性和经济性，而且能促进企业的可持续发展。采用的技术、设备、材料等都是成熟可靠的，项目的增量投资除了能够满足最低盈利要求外，比较改造前有一定的超额盈余，具有长远的经济效益和社会效益。