北京电网规划设计技术原则最终1218.docx

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北京电网规划设计技术原则最终1218

附件

北京电网规划设计技术原则

北京电力公司

2005年11月

批准：

北京电力公司技术委员会

主任王守东

审核：

杨超、何家健、王颂虞、王怡萍、赵洪磊、邓华、干银辉、郭鹏武、王鹏、牛进仓、付军美、韩良、卢立军、张凯

编写：

战略规划部卢立军、林立新、崔晓丹、赵志英

生产技术部孙白、陈光华、李洪涛、刘磊。

市场营销部张伍勋

调度通信中心苑画舫、郭洪森、韦凌霄、陈秀海

北京电力设计院夏泉、李伟

附图1、220千伏网络链式接线图

附图2、110千伏网络链式接线图

附图3、220千伏变电站电气主接线

附图4、220千伏变电站电气主接线

附图5、110千伏变电站电气主接线

第一篇总则

1.1北京是中华人民共和国的首都，是全国的政治和文化中心。

为保证党中央、国务院领导国家和开展国际交往活动的需要，满足北京城市建设和经济发展的需要，不断改善居民工作和生活条件,北京电网应具有较高的供电可靠性。

在北京城市总体规划的指导下，把北京电网建设成为与首都地位相适应的现代化电网。

1.2为使北京电网的规划、设计、建设规范化和标准化，保证电网安全稳定运行，提高供电可靠性，达到优化电网结构、保证电能质量、降低电网损耗,提高电网经济性和劳动生产率的目标，满足用电负荷不断增长的需要，建设与北京国民经济发展相适应的现代化电网，特制定本规划设计技术原则（以下简称本技术原则）。

1.3鉴于对首都供电的重要性，为满足北京市城市建设和发展的需要，结合北京电网的实际与发展，依据国家、国家电网公司和华北电网有限公司的有关法律、法规、规定和标准，参照国内外大城市电网的先进经验,提出满足首都用电要求的相应规定，用以指导编制北京电网规划设计工作。

1.4北京电网是华北电网的重要组成部分，其供电区域是北京市行政辖区内全部地区，面积16410平方公里。

北京城市规划分区及电网分区定义：

1.4.1规划市区是包括中心城（北至清河，南至南苑，东至定福庄，西至石景山以内，加上回龙观、北苑北地区，约1085平方公里的区域）以及2005年修编北京总体规划中的新城的区域，简称规划市区。

与上述区域内相对应的高压及中、低压电网简称规划市区电网。

1.4.2市区是规划市区中五环路以内大约600平方公里的区域及边缘集团地区。

与上述区域内相对应的高压及中、低压电网简称市区电网。

1.4.3市中心区是规划市区中四环路以内大约300平方公里的区域，简称。

与上述区域内相对应的高压及中、低压电网简称市中心区电网。

1.4.4郊区是规划市区以外的地区。

与上述区域内相对应的高压及中、低压电网简称郊区电网。

1.5北京地区电网分为三个区域类别

1.5.1一类区域：

市中心区、新城、国家级和市级开发区

1.5.2二类区域：

规划市区除市中心区以外的区域、镇、区级开发区

1.5.3三类区域：

一类和二类区域以外的区域

1.6北京电网规划和电力通道规划是北京城市总体规划的重要组成部分，应与城市发展规划相互配合，同步规划，并应根据城市总体规划的调整而做出相应的调整，有条件时应与城市建设同步实施。

1.7电网规划的主要原则

1.7.1电网规划必须满足电力市场发展的需要并适当超前。

各项输、变、配、用电工程的设计、建设和改造，都必须符合电网发展规划的总体要求。

1.7.2电网规划必须坚持统一规划，以安全可靠为基础、突出整体经济效益、满足环境保护要求，加强电网结构。

1.7.3超高压、高压电网规划应重点研究目标网架，即研究和制定电网的总体和长远发展目标。

目标网架应达到如下要求：

（1）网络结构合理，布局简明、可靠，层次清晰，运行灵活，有利于防止区域性垮网或大面积停电。

（2）具有充足的供电能力，适应负荷和电源建设发展的长远需要。

（3）各级电压的变电总容量与用电负荷之间，输、变、配电设备容量之间、有功和无功容量之间比例协调，经济合理。

（4）电网的安全稳定性，应满足《电力系统安全稳定导则》的要求。

各级电网的供电可靠性应符合“供电安全准则”的规定。

（5）在长远规划框架内电网的建设布局应适当超前负荷的发展，做到近期与远期相结合，新建与改造相结合，合理安排电网规划项目的建设和投产。

1.7.4超高压及高压电网的安全稳定性应满足:

电网中同一走廊线路发生三相短路故障跳开同一走廊的所有线路（不管何原因）,能够保持电网稳定。

1.7.5编制电网规划，应从调查研究电网现状入手，分析负荷增长规律，解决电网薄弱环节，优化电网结构，提高电网的供电能力、适应性和自动化水平。

实现电网接线规范化和设施标准化。

在电网运行安全可靠和保证电能质量的前提下，达到电网建设的技术先进和经济合理的目标。

1.7.6遵循下级电网以上级电网为指导，上级电网以下级电网为基础进行规划的原则，在满足配电网安全可靠的前提下，兼顾城市、乡村不同的经济发展水平，因地制宜地编制和实施分区配电网规划。

1.7.7电网规划的期限分为近期五年、中期十年、远期十五年及以上。

北京电网远景规划负荷水平为35000兆瓦左右。

电网规划的各个阶段应与北京市城市建设总体规划和国民经济发展规划的年限一致。

原则上中期规划每5年修编一次，近期规划应逐年修订，并应进行必要的分年度计算和分析论证。

1.7.8自500千伏变电站向市区方向供电的220千伏输电线路应选用具有较大输电能力的导线，在线路走廊受限制时可采用同塔并架多回路线路，杆塔选型应充分考虑减少线路走廊的占地面积。

1.7.9新建输变电工程或改造工程应按照设计的最终规模对杆塔、基础、土建、架构和母线进行设计和施工，设备的通流容量和短路水平应以设备使用寿命期间内无需更换为原则。

1.7.10高压变电站、10千伏开闭站和配电室的设计和建设应与周边环境相协调，节约用地，合理选用小型化设备，充分利用空间。

在市中心区用地紧张的地方，可结合建筑设施共同建设。

1.7.11市中心区、新城、镇主要大街及重要地段，应结合城市总体规划和城市道路建设，逐步建设和完善电缆网。

1.8本技术原则中未做出规定的内容，应按照已经颁发的《城市电力网规划设计导则》能源【1993】228号文颁发（以下简称【导则】）、《城市中低压配电网改造技术导则》等有关规定执行。

1.9本技术原则适用于北京电网内所有的输、变、配、用电规划、设计、基建、改造以及电网运行、用电管理和供用电咨询服务等。

北京电力公司所属各供电公司、委托管理及代管的各公司和单位均应执行本技术原则规定。

对于北京地区内各独立发电公司、自备电厂、热电冷联供、余热发电、各个电压等级供电的用电客户，应执行本技术原则中相关规定和电力系统的相关规定。

1.10本技术原则是在2000年1月5日正式颁布发行的《北京电网规划设计技术原则》基础上，由北京电力公司战略规划部组织进行修编。

自本技术原则发布之日起，2000年版《北京电网规划设计技术原则》自行废止。

1.11本技术原则的解释权属北京电力公司战略规划部。

第二篇一般技术要求

2.1电压等级

2.1.1北京电网采用以下标准电压等级：

超高压输电：

500千伏；

高压输电和配电:

220千伏；

高压配电：

110千伏和35千伏；

中压配电:

10千伏（20千伏）；

低压配电:

380伏，单相220伏。

注：

上述电压等级为公用电网可提供给用电客户的电压等级，不包括经客户内部变压器变换的二次侧电压等级。

在新建开发区等具备条件的独立区域可试用20千伏电压等级供电方式。

2.2电网结构

电网结构是规划设计的主体，应根据城市建设发展规划、负荷密度以及电网现状及实施的可行性，合理选择和确定电压等级、供电可靠性、接线方式、点线配置等技术原则。

北京500千伏超高压电网为环网结构。

220千伏电网将以相邻2座500千伏变电站的各一段220千伏母线构成一个220千伏供电区域，采用分区供电方式，各分区之间相对独立，必要时能够相互支援，支援能力在1000兆瓦以上。

原则上两个区域之间不应以电缆作为联络线。

220千伏枢纽变电站应为具备同一个供电区域的二个及二个以上不同方向电源并形成环网供电的变电站。

深入市区的220千伏和市区内110千伏变电站电源一般采用链式接线，郊区220千伏负荷变电站和市区以外的110千伏变电站电源一般采用放射式接线。

35千伏变电站电源一般采用双放射式、单放射和单环网方式接线。

2.3供电可靠性

2.3.1电网规划考虑的供电可靠性是指电网设备停运时，对用电客户连续供电的可靠程度，应满足：

2.3.1.1电网供电安全准则。

2.3.1.2满足客户用电的程度。

2.3.2配电网供电安全采用“N-1”准则，即：

2.3.2.1高压变电站中失去任何一回进线或一组降压变压器时，必须保证向下一级配电网供电。

2.3.2.2高压配电网中一条线路，或变电站中一组降压变压器发生故障停运时：

（1）在正常情况下，除故障段外不停电，并不得发生电压过低和设备不允许的过负荷；

（2）在计划停运情况下，又发生故障停运时，允许部分停电，但应在规定时间内恢复供电。

2.3.2.3低压电网中当一台电源变压器或电网发生故障时，允许部分停电，并应尽快将完好的区段在规定时间内切换至邻近电网恢复供电。

2.3.3向市区供电的220千伏变电站应有同一个供电区域的二个不同方向的主供或者备用电源，当失去任何一个方向电源时，另一方向电源能够保证供给全站所需电力。

2.3.4110千伏及以下电网应具有转移电力负荷的能力，并在进行电网规划时做出变电站非正常运行方式下的负荷转移图。

2.4中性点接地方式

220千伏直接接地；

110千伏直接接地；

35千伏不接地、经消弧线圈接地、经低电阻接地；

10千伏不接地、经消弧线圈接地、经低电阻接地。

2.5无功补偿和电压调整

2.5.1电网的无功补偿装置应能保证在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下，分（电压）层和分（供电）区的无功平衡。

分（电压）层无功平衡的重点是220千伏及以上电压等级层面的无功平衡，分（供电）区就地平衡的重点是110千伏及以下配电系统的无功平衡。

无功补偿配置应根据电网情况，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿与客户补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，满足降损和调压的需要。

2.5.2各电压等级的变电站应合理配置适当规模、类型的无功补偿装置。

所装设的无功补偿装置应不引起电网谐波明显放大，并应避免大量的无功电力穿越变压器。

35千伏～220千伏变电站，在主变最大负荷时，其高压侧功率因数应不低于0.95。

2.5.3对于大量采用10千伏～220千伏电缆线路的城市电网，在新建110千伏及以上电压等级的变电站时，应根据电缆进出线情况在相关变电站分散配置适当容量的感性无功补偿装置。

2.5.4北京电网应保证有足够的无功备用容量。

当电网存在电压稳定问题时，应通过技术经济比较，考虑在枢纽变电站配置动态无功补偿装置。

2.5.5为了保证系统具有足够的事故备用无功容量和调压能力，并入电网的发电机组应具备满负荷时功率因数在0.85（滞相）～0.97（进相）运行的能力，新建机组应满足功率因数0.95（进相）运行的能力。

2.5.6客户应根据其负荷性质采用适当的无功补偿方式和容量，在任何情况下，不应向电网反送无功电力，在电网负荷高峰时原则上不从电网吸收无功电力。

2.6短路电流

为了取得合理的经济效益，电网中各电压等级的短路电流应该从网络的设计、主接线、变压器容量、阻抗、运行方式等方面进行综合控制，使各级电压断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到合理配置。

2.6.1500千伏变电站一般不大于下列数值：

500千伏侧50千安，经计算校核后可采用63千安；

220千伏侧50千安，经计算校核后可采用63千安。

2.6.2220千伏变电站一般不大于下列数值：

枢纽变电站：

220千伏侧50千安，经计算校核后可采用63千安；

负荷变电站：

220千伏侧40千安；

110千伏侧31.5千安；

35千伏侧25千安；

10千伏侧无馈电出线时可达到20－25千安，有10千伏出线时16千安。

2.6.3110千伏变电站一般不大于下列数值：

110千伏侧25千安；

35千伏侧20千安；

10千伏侧16千安。

2.6.435千伏变电站一般不大于下列数值：

35千伏侧25千安；

10千伏侧16千安。

2.7电压偏移

2.7.1为保证电网电压质量,规划设计中电网电压允许偏差值标准如下：

正常运行方式下：

220千伏:

-3%，+7%

110千伏：

-3%，+7%

35千伏:

-3%，+7%

2.7.2各级电压电网容许电压损失值的范围,按照【导则】规定执行。

2.8谐波控制

2.8.1谐波电压

2.8.1.1公用电网谐波电压（相电压）限值见表1。

表1、公用电网谐波电压（相电压）限值

电网标称电压

（千伏）

电压总谐波畸变率

（%）

各次谐波电压含有率（%）

奇次

偶次

0.38

5.0

4.0

2.0

6/10

4.0

3.2

1.6

35/66

3.0

2.4

1.2

110

2.0

1.6

0.8

2.8.1.2对接有大谐波源的变电站母线，应配置符合国标GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》要求的谐波测试仪进行监测。

2.8.2谐波源控制

对于集中型新建或现有的大谐波源，应按GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》和地标DB11/078-97《北京市工业整流设备谐波限值》的规定，控制其产生的谐波量。

对于分散型的小谐波源，如居民家用电器，为保证电压质量，在设计无功补偿装置时应考虑谐波的影响和抑制。

谐波超标治理工作贯彻“谁污染，谁治理”的原则，应根据具体情况采用无源滤波器、有源滤波器、或静止无功补偿器进行治理。

2.8.3电容器谐波抑制

在电网新建、扩建和改建工程设计时，应对电容器组可能产生的谐波进行计算、测试和校验，根据计算确定配置串联电抗器的容量，以防止谐波谐振或谐波严重放大。

因电容器组的投入引起的母线谐波电压放大倍数，不得超过1.5～2.0倍。

2.9发电厂接入系统

2.9.1单机容量500兆瓦及以上的发电厂，应接入500千伏电网；

2.9.2单机容量100-500兆瓦（不含）的发电厂，应接入220千伏电网；

2.9.3单机容量20-100兆瓦（不含）的发电厂，宜接入110千伏和35千伏电网，需要视当地电网条件确定。

2.9.4单机容量10兆瓦（不含）以下的机组，根据具体情况可接入10千伏及以下电网。

2.9.5接入500千伏和220千伏电网的发电厂，其厂内一般不设两级电压间的联络变压器。

2.9.6220千伏和110千伏负荷变电站应尽量避免发电厂接入。

发电厂的接入一般考虑仅与一座220千伏或110千伏变电站母线直接连接。

2.9.7一般情况下不允许发电厂母线直配地区负荷。

2.10分布式小电源接入系统

2.10.1以可再生和清洁能源综合利用为前提的燃气、光伏、燃料电池等，单机容量一般在1000千瓦，总装机容量8000千瓦以下的小容量，以自发自用电为主、分散布局的小电源，需要与电力系统并网运行时，根据发电装机容量和发电负荷一般可接入10千伏或380伏电网。

2.10.2分布式小电源并网运行，其发电机或发电装置应配置高周、低周、低电压等解列保护装置，当电力系统发生任何形式的停电时，立即与电网解列，以防止向系统返送电源，造成扩大事故、人身伤害、机组烧毁等重大事故发生。

2.11电磁辐射、噪声、通信干扰等环境要求

2.11.1电磁辐射

2.11.1.1变电站、输电线路的电磁辐射对周围环境的影响应符合GB8702《电磁辐射防护规定》的规定和要求。

2.11.1.2电磁场执行如下标准：

工频电场（50Hz）场强限值<4千伏/m，工频磁场感应强度限值<0.1mT。

以上标准和无线电干扰控制标准均以HJ/T24-1998《500千伏超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》为依据。

2.11.1.3变电站宜优先选用电磁辐射水平低的电气设备，如有必要可采取屏蔽措施，降低电磁辐射的影响。

2.11.2噪声控制

2.11.2.1变电站噪声对周围环境的影响应符合GB3096《城市区域环境噪声标准》的规定和要求，其取值不应高于表2规定的数值。

表2、各类区域噪声标准值单位Leq[dB（A）]

类别

昼间

夜间

0

50

40

Ⅰ

55

45

Ⅱ

60

50

Ⅲ

65

55

Ⅳ

70

55

注：

1、各类标准适用范围由地方政府划定。

2、0类标准适用于疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等特别需要安静的区域。

3、I类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。

4、II类标准适用于居住、商业、工业混杂区及商业中心。

5、III类标准适用于工业区。

6、Ⅳ类标准适用于交通干线道路两侧区域。

2.11.2.2变电站噪声应从声源上进行控制，宜选用低噪声设备。

2.11.2.3对变电站运行时产生振动的电气设备、大型通风设备等，宜考虑设置减振技术措施。

变电站可利用站内设施如建筑物、绿化物等减弱噪声对环境的影响，也可采取消声、隔声、吸声等噪声控制措施。

2.11.3高压线路对通信线路产生危险及影响

按照【导则】规定执行。

2.12供电设施

2.12.1变电站

2.12.1.1站址选择应符合下列要求：

（1）各个电压等级的变电站均应本着节约土地、提高土地使用率的原则征用土地。

在市中心区用地紧张的地方，可结合其他建筑共同建设，特殊条件下可以建设地下或半地下变电站。

（2）便于进出线，交通方便，并尽可能靠近负荷中心。

（3）占地面积应考虑最终规模要求，变电站应尽可能提高单位面积的变电容量。

（4）避开易燃、易爆及污染严重地区。

设计时应充分调查和考虑污染源的发展情况。

（5）220千伏变电站避开100年一遇的洪水或泄洪区，110千伏变电站避开50年一遇的洪水或泄洪区。

（6）避开地震断裂带，并按照8度地震烈度设防。

（7）满足环境保护要求，并与环境景观相协调。

2.12.1.2变电站主要设备

选择220千伏、110千伏和35千伏变电站的主变压器一般应采用油浸自冷、有载调压和低噪声变压器。

若220千伏和110千伏变压器安装在地下建筑内时，一般应采用气体变压器。

各电压等级变压器变比、阻抗电压和标准容量详见表3。

表3、各电压等级变压器规格及阻抗电压

标称电压

（千伏）

电压比

（千伏）

阻抗电压

（%）

标准容量

（兆伏安）

500

500/220/35

1500、1200、750

220

220/110/35

u12=14+5%,

u13=24+20%-5%

u23=18+12%-5%

250、180、120

220

220/110/10.5

u12=13.5,

u13=23.5-46,

u23=8-30.5

250、180、120

110

110/35/10.5

u12=10.5

u13=20+10%

u23=6.5

63、50、31.5、20

110

110/10.5

u=17,u=13,

u=10.5

u13=23.5

63、50、31.5、20

35

35/10.5

u=10+5%,

u=8+5%

20、16、10、6.3、5.0、3.15

根据1.5条界定的不同类别区域，500千伏、220千伏、110千伏、35千伏和10千伏开关设备，详见表4。

表4、不同类别区域开关设备选型

类别

500千伏

220千伏

110千伏

35千伏

10千伏

一

组合电器

组合电器

组合电器

组合电器、SF6、真空柜

真空柜、小型化

二

组合电器

组合电器、户外间隔式

组合电器、户内、

户外间隔式

SF6、真空柜

真空柜、小型化

三

组合电器

户外间隔式

组合电器、户内、户外间隔式

SF6、真空柜、户外间隔式

真空柜、小型化

变电站其他设备的选用应标准化、小型化和无油化。

2.12.2高压输电线路

2.12.2.1高压输配电线路，应根据地形地貌特点和城市规划道路要求，沿道路、河渠以及绿化带架设。

尽量减少与道路、铁路、河流以及架空线路的交叉跨越，同时适当考虑可能的环境变化产生的影响。

2.12.2.2市区以外的高压输配电线路，一般采用架空线路。

向市区供电的高压架空线路，尽量选用节省占地的塔型，可采用同塔并架多回路塔型。

2.12.2.3高压架空输电线路

（1）根据网络最终规划负荷水平，确定架空输电线路选用导线截面。

（2）架空输电线路一般规格（平方毫米）

500千伏6×2404×4004×3002×630

220千伏4×4002×6302×4002×300

110千伏400300240

35千伏240185150

2.12.2.4高压电缆输电线路

（1）根据网络最终规划负荷水平，确定使用交联聚乙烯铜芯电缆导线截面。

（2）电缆输电线路一般规格（平方毫米）

500千伏2500

220千伏2500（2000）16001000（800）

110千伏（1600）（1000）800630400240

35千伏240185150

括号中选型为现状已有，但是不推荐使用的型号。

2.12.3电缆敷设方式

2.12.3.1在市中心区和城市规划不允许建设架空线路，或不可能建设架空线路的地方，可采用电缆线路供电。

2.12.3.2需要敷设110千伏及以上的电缆线路时，一般采用电力隧道敷设方式。

2.12.3.3对于110千伏及以上的高压电缆线路，由于特殊地区或特殊环境条件不具备建设电力隧道条件时，也可采用沟槽敷设方式。

2.12.3.4同路径规划和现状10（35）千伏电缆线路数量6条及以上的地方，宜采用管加管井或者电力沟槽的敷设方式。

2.12.3.5同路径规划和现状10（35）千伏电缆线路数量在6条以下时，宜采用直埋敷设方式。

2.12.3.6直埋电缆需要穿越道路、河流和铁路等对电力电缆容易产生破坏或不宜直埋敷设的地方时，一般视需要采用过街电力隧道或敷设过街管加管井的方式。

2.12.4电力隧道和管加井

2.12.4.1电力隧道一般沿规划道路建设。

电力隧道断面规格一般为2米×2米，或直径为2米的圆形隧道；特殊需要时不超过2.6米×2.9米。

2.12.4.2电力隧道应配备通风、散热、照明和排水。

含有充油电缆的隧道必要时配备防火设施。

设计时应严格避开煤气、热力管线和加油站，做好土建结构的防水处理，应考虑事故状态下，现场巡视人员安全通道。

2.12.4.3为便于进出线，市区内220千伏或110千伏变电站进出线路出口处，至少应建设两条2米×2米、Ф2米电力隧道。

10千伏开闭站进出线路出口处，视需要和可能建设电力隧道或电力沟槽。

2.12.4.4电力管加井一般沿规划道路建设。

断面规格一般为同路径埋设Ф150（200）×8（10）＋Ф100×2，可放置8条10（35）千伏电缆和若干通信光缆，根据需要可适当增加排管规模。

检查井相距100米左右1处，接头井100米左右1处。