配电网规划的主要原则

配电网规划的主要原则配电网规划的主要原则城市电网规划以城市总体进展规划为依据，同，另外，技术原则本身也受时间、地域、社会下面各条原则的动身点。一、城市电网电压等级已建成220kV超高压外环网或双网，经过多年的改造，根本上形成了220/110〔66〕/10/0.38kV或220/35/10/0.38kV四级输配电压，一般称220kV为送电电压，1106635kV为高压配电电压，10kV为中压配电电压，380/220V为低压而异。电压等级是依据技术经济综合论证确定的，负荷大幅度上升，有的城市负荷密度已达3～4万kW/km2，个别小区高达几十万kW/km2。所中提高城网配电电压成为大家关注的问题。因容量太大而使低压侧出线多而发生困难。二、供电配电系统的牢靠性则和满足用户用电要求两方面来考核。〔1〕“N—1”准则，具体是指：高压变电所中失去任一回进线或一组降压1变压器时，必需保证向下一级配电网供电；2恢复供电；低压电网中当一台变压器或电网发生故3规定时间内切换至邻近电网恢复供电。对满足用户用电程度的规定是：1停电；2停电，再失去一回路后，应满足50%～70%用电；一回路和多回路供电的用户电源全停电3时，恢复供电的目标时间为一回路故障处理时间；4网操作恢复供电的，其目标时间为操作所需时间。确定具体目标时间原则是：负荷愈大的用户，目标时间应愈短。可分阶段规定目标时间。由于考虑到我国各地区电网状况差异较大，靠性评估指标有：电源及输电设备全部正常时电网供电力量〔M；FTR——电网储藏系数

LSC

LL为L为电网最大推测负荷；

FTR

N maxLmaxLOL——电网缺电时间期望值〔天年；EEN电网电量缺乏期望值〔kWh年FLOL——电网缺电频率〔次/年。配电网牢靠性的评估指标有：1间期望值LOLE、电量缺乏期望值EENS；与用户有关的系统平均断电频率【SAIFI，2次/〔户·年SAIDI，小时/〔户·年CAIFI，次/〔户·年〔ASAI，％〕和平均电量缺乏【AENS，kWh次/〔户·年导致事故率高，牢靠性指标低。做好城网网架构造是提高供电质量的根本“N1”准则，还应按送、配电网络分别计算其它架构造，使规划网架能到达较高的牢靠性指标。三、降压变压器负荷率取值量、台数和电网构造的重要参数。其值为T变压器实际最大负荷〔kV100%变压器额定容量〔kVA〕〔1–1〕国内和国外对T的取值大小有两种观点和T荷率；另一种则相反，称为低负荷率。下面就这两种观点分别进展争论分析。关于高负荷率TN有关，当N＝2时，T＝65％；N＝3时，T＝87％〔近似值；N＝4时，＝10％〔近似值。许变压器短时间过负荷而不会影响变压器的使用寿命，大体取过负荷倍数为1.3时，连续时间2h。按“N—1”准则，当变电所中有一台变压器1.3。所以，不同变压T值不同，台数增多，T值增大。提高T值能充分发挥电网中设备的利用率，削减电网建设投资，降低变压器损耗。供电，在变压所的低压侧应有足够容量的联络线，在2h之内经过操作把变压器过负荷局部通过联络线转移至相邻变电所。联络线容量为L=(K－1)P(N －1)〔1–2〕P——单台变压器额定容量；N——变压所中变压器台数。关于低负荷率变压器负荷率T的取值和变电站中变压器N的关系是：N＝2时，T＝50％；N＝3时，＝67％〔近似值；＝4时，＝7％。建立联络线、负荷切换操作都在本变电所内完负荷率。对变压器负荷取值的不同看法产生了设计90年月初，接近，取计算方案的电网掩盖面积为100km2的1变压器不同负荷率和不同变压器台数的组合方案见表11，承受静态优化模型，共算了360多个方案，各个计算网络的牢靠性指标靠近。所容量〔加大单台变压器容量或增加变压器台数出以下几点：关于投资。按建电网计算，高负荷率时的电网总投资比低负荷率的总投资节约，35kV电网平均相差10％，220kV电网平均投资相差不到5％。按变电所增容扩建计算，既有高低负荷率时电网投资比高负荷率的投资省的状况3台变〔不是全部状况下高负荷率比低负荷荷率的理由。低负荷率时的电网网损比高负荷率时。表1 变压器组合方变电站中主变压器台

变 压 器负 荷 率2 1 3 1 2 3 421521002152100k21kkV00VVkkVV212100kkVV212100kkVV212100kkVV222低低高低高高233低低高低高高333低低高低高高344低低高低高高444低低高低高高35kV35kV3535kV35kV35kV35kV高负荷时，需要在变电所之间建立联络线，以备必要时转移负荷，其容量按式3×24kVA，变压器过1.3，则联络线的通道要比征用一个压器取低负荷率。低负荷率时，电网有更强的适应性和标准高的城市是可取的。高负荷密度城市取高负荷率时经济优电所。变压器取低负荷率是简化网络接线的必要条件，对城网自动化有利。人们对经济性和牢靠性的评估准则也不尽一样，结论。可参考上述分析，结合本地区实际条件，观念，需要在实践中加以验证。四、变电所最正确容量及变压器台数变电所容量和变压器台数是影响城网构造、的经济性和牢靠性产生不同影响。国外状况变电所容量和它所在电网功能相适应。据15个40kV电压的电网中变压器容量为240～770MVA，而送配电系统的单台变压器容量变化变电所密度高，变压器容量小。选择，如单位容量〔MVA〕费用、系统短路容量、运输条件和安装环境等。变电所密度和容量还与负荷密度及其增长区需要建筑多而大的变电所，这是众所周知的。多用较大容量变压器。假设变压器低负荷率运行，〔MW〕费用大于高负荷率运行变压器；假设用小容量变压器，提高变压器负荷率，经济的。论证计算供电容量缺乏几乎是当前我国全部城网都容相结合的方法。但是，布多少点为适宜，变电以上参数的计算进展简洁的介绍。根本思路220kV系统增容，所选变电所规模大或小将直接影响该级电压变电所的下一级110kV〔或35kV〕电网中变电所数量、单明白的例子说明变电所规模受众多因素的影数。几个参数计算近实际。电路电压降一条线路被负荷支线分成几段时全线电压降为〔1–3〕其中百分数为

U 3ni1

(iRcosiXsin)(V)U(%) 3ni1

(iRcosiXsin)

100U100ni1

(Sl)(rcosxsin)ii〔1–4〕

10U2式中，r，x——单位长度线路的电阻和电抗，Ω/km；U——线路电压，kV；li——i段的长度，km；Si——通过第i段线路的电力负荷，kVA；cosφ——负荷功率因数。定义线路电压降为1％时的负荷矩为H，即H〔1–5〕把式〔1–4〕代入式〔1–5〕得

(Sl)niini1UH rcosxsin〔1–6〕H为单位电压调整常数，由于当线路的压调整百分数、线路长度、线路负荷大小无关，km·kVA。线路负荷安排LDF，其值为LDFP(线路总负荷L(线路总长〕总负荷矩〔1–7〕把式〔1–5〕代入式〔1–7〕得

LDFPLHU这是一个描述线路沿线负荷安排状况的参数，又分为两种状况：首端负荷密，末端稀，从首端递增。对负荷沿线均匀安排的辐射式网络，宜用下式，即〔1–8〕

LDF 2n 1 ～2n1式〔1–8〕对三种安排方式都适用。〔1–9〕

LDF 3n 2n1

～1.5对首端稀、末端密的不均匀安排电网，宜用LDF n2(n1)〔1–10〕式中，n——从干线引下的支线数。

2ni1

[i(ni1)]是可以按具体电网预先确定的，LDF值随之而定。变电所和线路投资费计算〔1–11〕式中，Css——变电所投资费；

C egsfnss ff——每个进出线间隔建设费；nf——进出线间隔数；e和g——依据本国变电所的费用—容量统计数据线性化处理后得到的常数。由于一次变电所和二次变电所每个进线间个模型，即Cl〔1–12〕式中，Cl——线路建设费；Cf——每公里线路建设费。变压器功率损消耗计算

＝CfL变压器的铁损和铜损可用线性模型来计算。变压器铁损为〔1–13〕

Ta”b”Si变压器满负荷时铜损为〔1–14〕

Tc”d”Sca b c 系数、、和依据实际应用变压器的损a b c ” ” ” ”a耗数据经线性化处理后求得，a”b kW，和的单位为kW/kVAb ” ”变压器能耗按下式计算

的单位为和c”和c〔1–15〕

t i

T(UF)2(LF)]8760ct式中，E——一台变压器的能耗，kWh；tUF——变压器利用系数；LF——负荷损耗系数，其阅历公式为LFf＝a〔Lf

2+bLf

，其中L

为负荷系数， ，输ab1fa＝0.3a＝0.15。f当供电系统有ns个变电站，每变电站有nt台变压器时，变压器的总能耗为＝E nn＝st s ttE 〔1–16〕t折算投资费为CECst st C〔1–17〕st式中Ct—为了补偿年能耗E 所需要的投资；stCs——单位电能费用；C——投资效益系数，含折旧费、修理费和利润。s式〔1–17〕可改写为另一种形式。设供电区An座变电站，每座变电站容量为S，as，则有sS Das(UF)(DF)(PF)〔1–18〕和Aan ass〔1–19〕式中，D——负荷密度，万kW/km2；UF——变压器负荷率或利用系数；DF——负荷差异系数，DF＝各变电所的最大负荷之和/A的最大负荷；PF——变电所平均功率因数。将式〔113〕～式〔116〕和式〔118、式〔1–19〕代入式〔1–17〕并经过运算，即得计算变压器投资费的另一形式为Caba1t 1 1s〔1–20〕其中8760nCADt s

[b”d”(UF)2(LF)]1 C(UF)(DF)(PF)8760nCt s1 C

A[a”c”(UF)2(LF)]线路损消耗计算耗。假定线路供电面积为L×2b的矩形，负荷为均匀安排，如图1–1〔a〕所示。二次干线总功率损耗为〔1–21〕其中

P KLa＝ms 2 f＝〔1–22〕

K 2

D 1 1 1 ]2 U(PF)(DF) 3 2n 6n2式中，af——一回二次干线路供电区面积；通过支线的功率为p Dbl

aDlf(DF) 2L(DF)〔1–23〕式中，l——二次支线之间的距离；fb——二次支线长度，b＝a/2L1–1〔a〕所示。f经过计算得二次支线上的总功率损耗为2〔1–24〕2

P ss 2

L2)a8L3 一、二次干线负荷分布示意图〔a〕二次干线负荷分布；〔b〕一次干线供电区假设二次干线和二次支线有一样的n，且负荷–为均匀安排，则式〔124〕中的–K”2

和式〔1–22〕中的相等。K2二次干线和二次支线的总功率损耗为ms 2P +Pms 2E 8.76(LF)(KLa

K2

)〔1–25〕折算到投资费为

sl 2

8L3 fC EslCs〔1–26〕

sl C一次配电线的损耗和投资费用计算类似于二次配电线的损耗和投资计算。af、bL各代表与前一样的含义。Rs为二次变电所的供电半径，则ab f R〔1–27〕

2(LR) ss一次配电干线的供电区，如图1–1〔b〕所示，有a 2(bRf s

)(LR)s一次配电线的能耗折算成投资费为8.76(LF)C

R3

”R2Cp

s[(L

s)Ka

2 s a2]〔1–28〕

sl C

2 f 2L2(LR) fs五、城网一次接线方式城网接线是整个电力系统中的重要组成局部，它吸取全国主网约80%的电量，所以城网接线与主系统运行有着亲热的关系。城网接线包括变电所接线和网络接线两局部〔有的城网还要考虑发电机上网接线方式而每一局部接线方式又取决于它所取的电压等级、电网的功能及其在系统中的地位。城网供配电力量是当前评价城网的首要指标。近几年来，随着改革开放的深入，城市经济通环节的“瓶颈”。旦用电量到达“温饱”和进展，以及居民对电的依靠程度的日益增加，这些都对城网供电牢靠性和电能质量提出了更高要求。电网接线方式是打算牢靠性的重要因素。环境保护和城网自动化技术推广应用等等都是要作用。六、城网短路容量近10多年来，城乡电网有了很大进展。目前，省会城市和沿海大城市根本上已建成了220kV220kV或110kV大短路电流不应超过以下值：电压〔kV〕 22011066 35 10短路电〔kA〕