城市电网是城市范围内为城市供电的各级电压电网的总称,他一般包括送电网、高压配电网、中压配电网、低压配电网以及网内的发电厂。城市电网是电力系统的重要的组成部分,又是其主要的负荷中心,也是城市现代化建设的重要基础设施之一。它具有用电量大、负荷密度高、对安全可靠和供电质量要求高等特点。
农村电网大部分是城市电网的延伸,特别在国家增加对农村电网建设与改造的投入后更是如此,城市电网规划设计的编制方法原则也适用于农村的电力网,农村电网的规划是省(市)、县城农村电气化的基础,又是整个电网规划的组成部分,在编制农村电网规划时既要遵循电网规划设计的基本原则,又要体现农村电网的特点,符合国家农业发展规划和乡镇集体经济发展和农村生活用电的需要。
一、配电网规划与建设的目标要求
目前我国城乡电网有电送不进、用不上的问题十分严重,影响人民生活水平的提高和国民经济的发展,为此国家决定将城乡电网建设与改造列入国家基础建设范围之内,投入巨额资金对城乡电网进行大规模的建设和改造。而城市电力网是城市重要的基础设施,是现代化城市必不可少的能源供应系统。
对于城市电力网建设与改造的目标要求,主要包括以下几个方面:
(1) 提高城市电力网整体供电能力,根除供电“卡脖子”现象;
(2) 提高城市电力网安全运行水平,增强抗御自然灾害的能力。城市供电可靠性要达到99.9%;大中城市中心区供电可靠性要达到99.99%。
(3) 提高电能质量,降低线损。城市电力网电压合格率应达到98%,线损率降低至不大于10%。
(4) 注重环境保护,市区变电、配电设施的建设应与环境相协调,电磁环境应符合标准。
对于农村电力网建设和改造目标要求是着重解除供电设施陈旧、综合线损高、供电能力不足和供电可靠性差等问题,经过改造后的农村电网应达到以下要求:
(1)要把农网高压线损率降到10%以内,低压线损率不超过12%;
(2)变电站10kV侧功率因数达到0.9及以上,100 kVA及以上电力用户的功率因数达到0.9以上,农业用户的功率因数达到0.8及以上;
(3)用户端电压合格率达到90%以上,电压允许偏差值应达到表5—8的数值;
(4)城镇地区10 kV供电可靠率达到国家电力公司可靠性中心提出的相关标准;
(5)农村主变压器容量与配电变压器容量之比宜采用1:2.0左右,配电变压器容量与用电设备容量之比宜采用1:1.8左右。
表1 农网电压允许偏差值
1.容载比的含义
变电容载比指电网同一电压等级公用变电所的主变压器总容量(kVA)与其供电总负荷(kW)之比,简称容载比,它是配电网规划设计中的一个重要技术数据。在农网中,还存在相当数量放射式单电源供电接线方式。对于单电源供电的变电所及配电变压器可按所、配电变压器分别计算。
(1)容载比的估算公式
变电容载比的值可以用下式估算:
(1)
式中RS -变电容载比;
K1 -负荷分散系数(>1);
K2-负荷平均功率因数;
K3 -变压器运行率,过去曾采用变压器的经济负载率(经济最大负荷与额定容量之比),现在修正为变压器运行率,该率还含有事故储备的因素;
K4-负荷发展储备系数,过去该系数包括事故储备系数和负荷发展储备系数两部分,现事故储备已包含在K3中,所以K4仅为负荷发展储备系数。
2、农村电力网容载比取值
(1)容载比取值对电网的影响
由容载比的定义可知,当容载比取值增加时,在相同负荷水平下,变压器总容量将增加,使电网建设投资增加,也会使电网运行成本增加,从而使电费增加,或使电网企业经济效益降低。因而容载比不宜取值过大。
相反,若容载比取值减小,可能使电网的适应性变差,使调度不够灵活,甚至发生卡脖子现象。因而,容载比取值也不宜过小。
原能源部和建设部1993年颁布的城市电力网规划设计导则对原水电部和建设部1985年颁发的城市电力网规划设计导则进行了修改,其中对容载比的推荐值分别予以减少:
对220kV变电所的容载比由可取1.8~2.0减为1.6~1.9;35~110kV变电所的容载比由可取2.2~2.5减为可取1.8~2.1。同时,还明确规定了应加强和改善网络结构,使之既可满足供电可靠性要求又可降低容载比。提出了降低容载比的措施,如:变电所增加主变台数,次级电网增加转移负荷的能力,提高功率因数,提高自动化程度,提高各变电点负荷预测精度和变电容量配置精度等。
(2)农网容载比的取值
由于农网负荷季节性、时令性强,负荷峰谷差大,负荷率低,年最大负荷利用小时数低。研究表明,年最大负荷利用小时数低,使变压器负载损耗比较低,因而使变压器的经济负载率(经济最大负荷与额定容量之比)比城网高。对于农村公用配电变压器尤为明显。解决这一问题,一方面是选用铁损较低的变压器,一方面是适当降低农网的容载比。
农村电力网规划设计导则推荐的农网容载比为:35~110kV变电所的容载比可取1.8~2.1,以农村负荷为主的变电所宜取下限值;农村配电变压器的容载比可取1.6~1.9。同时,容载比也可用式(1)进行计算。
过去,农网容载比偏低,甚至出现卡脖子现象。随着农网的发展,这一状况不断得到改善。农网改造后,局部地区出现了农网容载比过高的现象。今后,农网规划中应采取措施,适当控制和降低容载比。
三、农村电网建设的主要技术原则
为确保农村电网建设与改造工程的质量,明确农村电网建设与改造的技术要求和标准,控制建设规模,降低工程造价,提高经济效益,国家发展计划委员会以计基础[1999]555号文转发国家电力公司制定的《农村电网建设与改造技术原则》,要求参照执行。现将其主要技术原则概述如下。
1.总体要求
(1)农村电网改造工程,要注意整体布局和网络结构的优化,应把农村电网改造纳入电网统一规划;
(2)《农村电网建设与改造技术原则》规定:农村电网线路供电半径一般应满足下列要求:400V线路不大于0.5km;10kV线路不大于15km;35kV线路不大于40km;110kV线路不大于150km;
(3)在供电半径过长或经济发达地区宜增加变电站的布点,以缩短供电半径。负荷密度小的地区,在保证电压质量和适度控制线损的前提下,10kV线路供电半径可以适当延长。长远目标为每乡一座变电站,以保证供电质量,满足发展需要。DL499—92《农村低压电力技术规程》根据负荷密度和供电地区形状提供一个低压供电半径大致范围,其基本原则和《农村电网建设与改造技术原则》是一致的,参见表2内容:
表2 农村低压电网供电半径(km)
改造后的农村电网应达到城乡电网建设和改造的目标要求。
2.农网的输变电工程
(1)110kV输变电工程的建设应满足10—15年用电发展规划需要。工程建设必须严格执行国家现行的规程、规范。变电站的建设应从全局出发,采用中等适用的标准。
(2)35kV变电站的建设应坚持“密布点、短半径”的原则,向“户内式、小型化、低造价、安全可靠、技术先进”的方向发展。标准可考虑10年负荷发展的要求,一般按两台主变设计。
同时要考虑无人值班情况,变电站进出线路尽量考虑双回路及以上接线,线路应采用环网接线方式开环运行,或根据情况采用单放射式接线方式。主变采用节能型变压器,其他设备宜选用自动化、无油化、少维护产品。
(3)架空输电线路的导线一般按表5—10中的经济电流密度选择,并留有10年的发展裕度。导线截面不得小于70平方毫米。
3.10kV配电网
(1)农村配电变压器台区应按“小容量、密布点、短半径”的原则建设和改造,新建和改造的台区,应采用节能型低损耗配电变压器,配电变压器容量以现有负荷为基础,适当留余地。新增加生活用电变压器,单台容量一般不超过100kVA。
容量在315kVA及以下的配电变压器宜采用杆上配置,315kVA以上的配电变压器宜采用落地式安装,选用多功能配电柜,不宜再建配电房。城镇配电网应采用环网布置,开环运行的结构。乡村配电线路以单放射式接线方式为主,较长的主干线或分支线装设分段或分支开关,有条件应推广使用自动重合器和自动分段器,并留有配电网自动化发展的余地。
(2)架空配电线路的导线一般按表3中经济密度选择,并留有5年的发展裕度,导线截面不得小于35平方毫米。
表3 经济电流密度
(1)农村电网无功补偿,坚持全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡的原则。即集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主;调压与降损相结合,以降损为主。
(2)变电站宜采用密集型电容补偿,按无功规划进行补偿。无功规划时,可以按主变容量的10%—15%配置。100kVA及以上的配电变压器宜采用自动跟踪补偿。水电之家为您提供最全面的管材,管件,水电,电线,电工,管材水电品牌的装修知识点和各种管材水电的导购与在线购买服务,拥有最便宜的管材水电价格和最优质的售后服务,每天都有秒杀的抢购活动哦!敬请登陆水电之家:http://shuidian.jc68.com/