【浅谈当前城市电网的规划设计】 城市电网规划设计导则

来源:摄影 发布时间:2019-05-15 04:09:42 点击:

  摘要:社会经济迅速发展、人民的生活用电需求增加对城市电网的建设提出了更高的要求。尤其是现代化的城市,更加离不开安全稳定、供电质量高的电力系统做支撑。电力的负荷预测和城市电网的规划是电力系统计划用电、调度等部门的基础工作之一,其重要性早己经为人们所知。近几年来,随着中小城市面积的不断扩展,尤其是较晚起步的城市,其薄弱的电网基础已经不能满足人们日益增长的用电需要。本文以城市电网的网架规划、变电站布点、线路路径的选择、网架结构、无功规划等几个方面浅谈电网规划设计。
  关键词:城市电网;负荷预测;变电站布点;网架结构;线路走廊
  中图分类号:U665.12 文章标识码:A文章编号:
  一、城市电网规划
  经济的发展需要电力的保证,这是经济发展的一个重要原则。随着城市基础设施的不断完善,城市化进程逐步深入,为城市居民提供了更优质、舒适的生活环境。城市电网的规划不仅影响着城市化进程的速度,同时也影响着城市居民生活质量。因此需要对城市电网规划基本要求、步骤等做简单论述。
  1.1 城市电网规划基本要求:
  应满足向用户提供充足、可靠和优质的电能,而经济性、可靠性和灵活性是电网规划设计的基本要求。城市电网规划是通过收集规划区域内的原始资料,包括规划基础年的电量、最大负荷、分区情况、经济发展状况、经济指标、产业发展指标以及目前电网运行情况。通过对收集的资料进行分析当前城市电网存在的问题,提出解决当前电网问题方案。
  1.2 城市电网规划基本步骤:
  1)、根据收集的基础资料对区域进行负荷预测,确定负荷水平;2)、对当前负荷进行分析,确定需要变电站容量和电源情况;3)、进行电力电量平衡,确定变电站投运时间和需要新增的容量;4)、论证系统的合理供电范围和相应的电源建设方案,明确送电线路的送电容量及送电方向;5)、优化网络建设方案,包括电压等级、网络结构及过渡方案;6)进行必要的电气计算,如潮流计算、短路计算、无功补偿计算等;7)、对电网规划进行经济技术比较分析,使得电网的建设和运行费用最小。
  1.3 城市电网规划目的和意义:
  城市电网规划是以采用科学的方法确何时新建或改建何种电力设施,使得未来电网能够满足:1)、用户负荷发展和电网技术要求,安全可靠地为用户提供所需要的电能;2)、符合城市发展规划建设,使得电网发展与城市发展相协调统一;3)、在满足上述目标的同时达到经济效益最大化、社会效益最优化。4)、科学合理的确定变电站容量、位置和供电范围,规划线路走廊,提高电网运行管理的灵活性。5)、为合理安排发输变电工程及项目的投产时间,提高当地资源利用率。
  二、变电站布点
  在城市电网规划中,变电站布局是否合理,容量匹配是否得当,将对整个城市电网能否安全、经济、合理的运行起到至关重要的作用。需要在准确预测地区负荷分布的基础上,以满足负荷发展要求为基本准则;结合地区网络及城市建设的特点来综合考虑。
  1 变电站站址的确定
  1.1 接近负荷中心:选择变电站站址时,首先需弄清楚本变电站的负荷性质、负荷分布、供电要求,变电站在系统中的地位和作用。选择靠近负荷中心的位置作为变电站的站址,以减少电网的投资和网损。
  1.2 使地区电源分布合理:应考虑地区原有电源、新建电源以及计划建设电源情况,使地区电源和变电站不集中在一侧,以使电源布局分散,既减少二次网的投资和网损,又达到安全供电的目的。
  1.3 高低压各侧进出线方便:应考虑各级电压出线的走廊,不仅要使送电线路能进得来走得出,而且要使送电线路交叉跨越少,转角少。
  1.4 站区地形、地貌及土地面积满足近期建设和发展要求:在站址选择时,应贯彻以农业为基础的建设方针,不仅要贯彻节约用地、不占或少占农田的精神,而且要结合具体工程条件,采取多种布置方案(如GIS、AIS等),因地制宜适应地形、地势,充分利用坡地、丘陵地。对建设发展用地,要将变电站用地纳入土地统一规划。
  1.5 站址不能被洪水淹没或受山洪冲刷,地质条件适宜。
  2 变电站性质的确定
  在电网规划设计中,必须要弄清楚所规划范围内变电站的分类,才能为网架规划奠定基础。根据《电力系统设计手册中》,变电站可分为系统枢纽变电站、地区重要变电站和一般变电站3大类;
  1、系统枢纽变电站。系统枢纽变电站汇集多个大电源和大容量联络线,在系统中处于枢纽地位,其高压侧系统间功率交换容量比较大,并向中压侧输送大量电能。全站停电后,将使系统稳定破坏,电网瓦解,造成大面积停电。其站址的地理位置在电网中要适中。
  2、地区重要变电站。地区重要变电站位于地区网络的枢纽点上,高压侧以交换或接受功率为主,向地区的中压侧和附近的低压侧供电。全站停电后,将引起地区电网瓦解,影响整个地区供电。
  3、一般变电站。一般变电站分为中间变电站、终端变电站、企业变电站、开关站以及二次变电站。
  3、变电站容量的确定
  变压器容量一般按变电站建成后5~10年的规划负荷选择,并适当考虑到远期10~20年的负荷发展。变电站内装设2台(组)及以上变压器时,若一组故障或切除,剩下的变压器容量应保证该站全部负荷的70%,在计及过负荷能力后的允许时间内,应保证用户的一级和二级负荷。根据《城市电网规划设计导则中》的相关规定,容载比一般取1.8~2.1之间。目前,为贯彻国家电网公司通用设计,重庆电网实施变电站标准化设计。因此220kV变电站规模一般按2~3台,主变容量按180MVA或240MVA选择。110kV变电站规模一般按2~4台,主变容量按50MVA选择;35kV变电站规模一般为2台,主变容量为3.15MVA和10MVA。
  4、变电站主接线的确定
  变电站采用何种电气主接线,应根据变电站在电力系统中的地位、变电站的电压等级、出线回路数、设备特点、负荷性质等条件,以及满足运行可靠、简单灵活、操作方便和节约投资等要求来决定。
  220kV~500kV变电站的常用电气主接线有:变压器~线路单元接线、桥形接线、单母线分段、双母线、双母线分段、1个半断路器接线。
  重庆电网规划的绝大部分变电站220~500kV主接线设计遵循《220~500kV变电所设计技术规程》规定的标准。500kV变电站常采用一个半断路器接线,220kV和110kV变电站常采用双母线接线。
  三、线路路径的选择
  线路路径的选择一般分为图上选线和野外选线两步。图上选线通常是在比例为五千分之一、万分之一或更大比例的地形图上进行。在地形图上标记线路的起始点,然后将可能走线方案的转角点,用不同颜色的线连接起来,即构成若干个路径的初步方案。按这些方案进行线路收集到的设计前期的资料,舍去明显不合理的方案。对剩下的方案进行比较和计算,确定2~3个较优方案。确定较优方案后进行野外踏勘,对方案进行技术经济比较。并取得有关单位的同意和签订协议书确定出一个路径的推荐方案。报领导或上级(包括规划部)经过审批后。再进行野外选线,以确定线路的最终路径。最后进行线路终勘和杆塔定位等工作。进行路径方案比较时,应包括如下内容:
  1)、线路的长度;

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