南方电网县级电网规划设计导则Word格式.docx
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GB/T15543-1995电能质量——三相电压允许不平衡度
GB50054-1995低压配电设计规范
DL/T635-1997县级电网调度自动化系功能规范
GB3096-1993城市区域环境噪声标准
3规划编制的原则与要求
3.1规划的编制原则
3.1.1县级电网是全面建设小康社会、进行城镇化建设、统筹城乡社会经济发展的一项重要基础设施,其规划相关内容应纳入当地社会经济发展总体规划。
3.1.2县级电网是电力系统的重要组成部分,其规划应与上级电网规划相互配合、协调。
根据负荷预测和电力平衡状况向上级电网提出电源点布局及供电需求,以保证上级电网和县级电网合理衔接。
3.1.3县级电网规划应从实际出发研究县级电网的总体发展,实事求是地调查县级电网现状,根据需求与可能,从改造现有县级电网入手,新建与改造相结合,近期与远期相结合。
3.1.4县级电网规划应坚持节能降耗、协调发展、因地制宜、适度超前的原则,积极采用新技术、新设备,具有充分的供电能力、输配变容量协调、网架结构优化合理、技术指标合理。
3.2规划的主要内容
3.2.1区域概况和总体规划情况;
3.2.2电网现状及存在问题的分析;
3.2.3负荷分析及预测;
3.2.4电力电量平衡;
3.2.5县级电网规划目标与主要技术原则;
3.2.6电源建设及网架规划;
3.2.7调度、通信、自动化规划;
3.2.8近期项目安排和投资估算;
3.2.9经济效益分析;
3.2.10绘制县级电网规划图;
3.2.11编写县级电网规划说明书。
3.3规划的年限
3.3.1县级电网规划年限应与国民经济发展规划和县、城镇发展总体规划的年限一致,一般分为近期(5年),中期(10年)和远期(15年以上)三种规划年限。
3.3.2县级电网规划的要求如下:
3.3.2.1近期规划应重点解决当前县级电网存在的主要问题(改善电网布局和电能质量、降损节能、提高设备水平和供电可靠性、解决供需矛盾等),并应提出年度计划和逐年改造新建的工程项目。
3.3.2.2中期规划应与近期规划衔接,使县级电网有步骤地向远期规划网络过渡。
3.3.2.3远期规划应满足长期预测负荷的需要,明确县级电网长远发展目标,确定县级电网长期电源布局和规划网络。
对于近期、中期规划有方向性和指导性作用。
3.4规划的修编
必须对县级电网规划进行滚动修编,修编时间至少三年一次。
对于负荷预测有较大变动的,可每年修编一次;
负荷预测较小变动的,可两年修编一次。
当城乡总体规划进行调整或修改,或国家出台新的有关政策,或电源规划有较大变动,或电网技术有较大发展,或公司有其它要求时,应对县级电网规划进行全面修编。
3.5规划的编制、审批和实施
3.5.1县级电网规划由县供电企业负责组织编制。
3.5.2县级电网规划报上级主管部门审批。
3.5.3县级电网规划由县级供电企业组织实施。
4负荷预测
4.1一般规定
4.1.1负荷预测是电网规划设计的基础。
预测工作应在经常性调查分析的基础上,收集规划区域建设和各行业发展的信息,充分研究本地区用电量和负荷的历史数据,对发展趋势进行科学测算,可适当参考国内外同类型城市或区域的历史和发展资料进行校核。
4.1.2负荷预测分近期、中期和远期。
近期应按年分列,中期、远期可只列规划期末数字。
负荷预测应有高、中、低三个方案。
4.1.3为使规划区域电网结构的规划设计更为合理,应从用电性质、地理区域或功能分区、电压等级分层等方面分别进行负荷预测。
地理区域或功能分区可根据县行政区、地理自然条件(如山、河流等)、一个或几个变电所的范围划分,也可按县规划土地的用途功能或地区用电负荷性质等情况适当划分。
用电性质可按全县全社会用电分类,至少应分为下列四类:
第一产业用电、第二产业用电、第三产业用电、城乡居民生活用电。
4.2负荷预测的内容
4.2.1县级电网负荷预测内容应包括:
4.2.1.1全县规划年总用电量预测;
4.2.1.2全县规划年最大负荷预测;
4.2.1.3全县规划年分类用电量预测。
4.2.2分区规划负荷预测内容应包括:
4.2.2.1分区规划年最大负荷预测;
4.2.2.2分区规划年负荷分布预测。
4.3负荷预测需收集的资料
负荷预测需要收集的资料一般应包括的内容:
4.3.1县(市)所在地区总体规划中有关人口、用地、能源、产值、产业结构、城乡居民收入及各功能区分区布局的改造和发展规划等;
4.3.2县(市)所在地区计划、统计部门等提供的有关城乡地形图、总体规划图及城乡分区土地利用图等历史数据和预测信息;
4.3.3地区电力系统规划中电力、电量的平衡,电源布局等有关资料;
4.3.4全县(市)及分区、分电压等级的历年用电量和负荷,典型日负荷曲线及年负荷曲线;
4.3.5各级电压变电所、大用户变电所的负荷纪录和典型负荷曲线、功率因数;
4.3.6大用户的历年用电量、负荷、装接容量、合同电力需量、主要产品产量和用电单耗;
4.3.7大用户及其上级主管部门提供的用电发展规划,国家及地方经济建设发展的重点项目及用电发展资料。
4.4预测方法
4.4.1现状和历史的负荷、电量作为预测依据的原始数据应进行分析处理,对其中明显不合理的数据,尽可能地进行修正处理。
4.4.2预测工作可从全面和局部两方面进行,一是对全县总的需求量进行全面的宏观预测,二是对分区的需求量进行局部的预测。
在分区宏观预测时,一般负荷可视为均匀分布负荷,大用户则视为个别集中的点负荷。
各分区负荷综合后的总负荷,应与预测的全市总负荷进行相互校核。
4.4.3负荷预测工作一般先进行各目标年的电量预测,以年最大负荷利用小时或年平均日负荷率求得最大负荷的预测值,也可按分类典型负荷曲线,得出其各时间断面的负荷值。
4.4.4负荷预测可采用弹性系数法、单耗法、时间序列法、回归预测法、外推法、负荷密度法、综合用电分析法等几种常用方法进行,并相互校核,然后确定规划期间县级电网的总用电量预测值。
负荷预测方法应使用两种或两种以上预测方法,最后结果取综合分析结果。
4.5电力电量平衡
4.5.1电力电量平衡工作是根据负荷预测的结果,提出对规划地区电源建设和电力供应的要求。
此项工作应与上级电力企业协同进行,并将其要求纳入上级电网规划中。
4.5.2电力电量平衡工作根据规划任务分阶段、分区域进行,其主要内容是:
4.5.2.1确定目标年度由上级电网供电的容量和备用容量;
地方电厂(包括单位自备电厂)供电容量;
4.5.2.2确定由上级电网供电的各电源结点的位置、容量、接线方式;
4.5.2.3确定地方电厂接入县级电网的电压等级、接入方式和供电范围。
5规划设计主要的技术原则
5.1配电区域的划分
按照远景规划(15年)配电区域的负荷密度指标及规划区的地理分布、功能定位等将县级电网配电区域进行分类,各供电企业应根据各地的实际情况按以下各分区的划分因地制宜进行编制。
A类分区:
是指县级电网的重点城区、开发区且负荷密度高于5MW/km2的区域;
B类分区:
是指县级电网的一般城区、开发区且负荷密度为2~5MW/km2的区域;
C类分区:
是指县级电网的一般城区、开发区或负荷密度为0.5~2MW/km2的区域;
D类分区:
是指乡村地区或负荷密度为0.5MW/km2以下的区域。
5.2电压等级
5.2.1县级电网的额定电压应符合GB156-2003《标准电压》的规定:
高压配电网电压为:
110kV、35kV;
中压配电网电压为:
10kV;
低压配电网电压为:
380/220V。
5.2.2在负荷密度大、供电范围大的新区,经技术经济论证可行后,可采用20kV电压等级供电。
5.3供电可靠性
5.3.1县级电网规划考虑的供电可靠性是指电网设备停运时,对用户连续供电的可靠程度。
5.3.2在县城及重要地区电网的35、110kV变电所应采用供电安全N-1准则,即:
5.3.2.1变电所应设两台及以上变压器,并由两条回路供电。
5.3.2.2该变电所失去一回进线或一台降压变压器时,应保证向下一级配电网供电。
5.3.3县级电网满足用户用电的程度应逐步提高,逐步缩短用户停电时间。
其主要措施是:
提高线路、设备的健康水平和技术水平,采用必要的切除故障的自动装置,加强故障监测、提高维护水平等。
5.4电压质量
5.4.1正常情况下,为保证各类用户受电端的电压质量,各级电压电网枢纽点允许电压波动的范围如下:
5.4.1.135kV及以上供电电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%。
5.4.1.210kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的土7%。
5.4.1.3220V单相供电电压允许偏差为额定电压的十7%与一10%。
5.4.2对电压质量有特殊要求的用户,供电电压允许偏差值及其合格率由供用电合同(或供用电协议)确定。
5.5容载比
5.5.1容载比即县级电网内同一电压等级公用供电变电所的主变压器总容量(kVA)与其供电负荷(kW)之比,单电源供电的变电所及配电变压器宜按所、区分别计算容载比。
5.5.2容载比大小与计算参数有关,也与布点位置、数量、相互转供能力有关,即与电网结构有关,容载比也可参考下式进行计算:
RS=K1K4/K2K3
式中:
Kl——负荷分散系数,农村变电所可取1.0;
K2——负荷功率因数;
K3——变压器经济负荷率,最大负荷利用小时数大于3000h时可取0.6~0.7,最大负荷利用小时数小于3000h时可取0.75~1.0;
K4--负荷发展储备系数,县级电网变电所可取1.3~1.5。
5.5.3以上参数可按实际情况取数,但相关因素很多。
县级电网容载比一般为:
35~110kV电网的容载比可取1.8~2.1;
10kV电网的容载比可取2.5~3。
5.6短路电流
为取得合理的经济效益,应从网架设计、采用的电压等级、主接线、变压器的容量和阻抗的选择、运行方式等方面,综合控制短路电流,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配合。
各级电压电网短路电流一般不应大于下列数值:
11OkV电网要求:
31.5kA
35kV电网要求:
25kA
10kV电网要求:
16kA
对于A类分区或电源比较集中的地区,必要时经技术经济论证可超过上述数值,110kV电网应不大于40kA;
10kV电网应不大于20kA。
5.7无功补偿
5.7.1无功补偿原则和方式:
县级电网无功补偿的原则为:
全面规划,合理布局,分级补偿,就地平衡。
县级电网无功补偿的方式为:
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。
5.7.2功率因数要求:
5.7.2.1110kV及以下电压等级变电所10kV侧功率因数不低于0.95;
5.7.2.2变压器容量为100kVA以上的电力用户不低于0.9;
5.7.2.3农村公用变压器不低于0.85。
5.7.3积极采用性能可靠,技术先进的集合式、自愈式电容器,适当采用微机监测和自动投切无功装置。
变电所应合理配置无功补偿电容器,补偿容量宜按主变压器容量的10%~15%来补偿。
5.7.4配电变压器的无功补偿,可按配电变压器容量的7%~10%配置,配电台区功率因数宜不小于0.9。
容量在100kVA及以上的配电变压器宜采用无功自动补偿装置。
5.8电厂接入
5.8.1电厂接入应遵循分层、分区、分散接入的原则。
5.8.2根据各电压等级电网传输、供电能力,将不同规模的电厂和负荷接到相适应的电压网络上;
根据电厂在系统中的地位和作用、送电距离、最终和分期规模、单机容量、电网运行要求和承受能力等因素,不同规模的电厂应分别接入相应的电压网络。
5.8.3电厂母线原则上不得直接带负荷变电所。
5.8.4企业自备电厂接入系统可参照本原则实施。
自备电厂发电量原则上自发自用。
线路应根据需求同时考虑双向最大容量。
6高压配电网
6.1供电电源
县级电网的供电电源由接入县级电网的地方电厂和上一级变电所构成。
6.2电网结构
6.2.1高压配电网的结构应根据各地电网的具体特点与负荷密度确定,各类分区110kV电网建议采用下述接线:
A、B类分区:
主要考虑双电源接线方式,如“双T”、单环网、双回辐射形式等;
高负荷密度区经专题论证和技术经济比较可考虑“三T”形式;
具备条件的采用双电源供电,如“双T”、单环网、双回辐射等形式;
单环网、“单T”、单回辐射形式。
110kV电网网架结构参考接线见附图A。
6.2.235kV电网一般采用单回辐射、“单T”式网络结构,必要时也可采用单链、单环式网络结构。
35kV电网网架结构参考接线见附图B。
6.2.3供电线路长度应考虑负荷大小、负荷密度、供电电压等级。
110kV供电线路长度一般不超过120km;
35kV供电线路长度一般不超过40km。
6.3变电所
6.3.1一般原则
6.3.1.1变电所所址选择,所址应满足下列要求:
接近负荷中心;
交通方便,便于施工、检修及进出线的布置;
充分利用荒地,少占农田,利用自然地形进行有效排水;
避开易燃易爆及严重污染地区;
根据发展规划预留扩建的位置,占地面积应考虑最终规模要求。
变电所的站址应在电网规划时,由供电部门与规划部门共同进行预选,并初步划定线路走廊与电缆通道。
6.3.1.2位于城镇的变电所建筑设计应与环境协调,并适当提高建筑标准,符合安全、经济、美观、节约占地的原则。
6.3.1.3位于城镇的变电所噪声应符合国家标准GB3096-1993《城市区域环境噪声标准》的规定。
6.3.1.4变电所宜采用新技术,应选用功能完备、质量好、少维护、检修周期长的设备,以提高县级电网装备水平,不得采用未经过有关部门鉴定的不合格产品。
6.3.2110kV变电所
6.3.2.1变压器型式
宜采用节能型有载调压变压器。
变压器阻抗电压Uk一般取10.5%,A类分区或电源比较集中的地区根据需要可采用高阻抗变压器。
6.3.2.2变电所主变规模
变电所主变压器的选择要标准化、系列化。
(1)主变终期规模
A类分区采用3台40、50、63MVA变压器;
B、C类分区采用2~3台31.5、40、50MVA变压器;
D类分区采用2台20、31.5、40MVA变压器。
(2)主变首期规模
变电所首期投产主变的台数一般应满足2年内不需扩建主变。
6.3.2.3电气主接线
电气主接线宜采用简化型、标准型接线方式,根据网架结构尽量选用单元接线、桥接线、单母分段等常规接线方式,不宜选用双母、带旁母的接线方式。
6.3.335kV变电所
6.3.3.1变压器型式:
6.3.3.2变电所主变规模:
2台,单台容量不宜超过10MVA。
6.4高压架空线路
6.4.1导线选择
6.4.1.1架空线路导线宜采用钢芯铝绞线、铝线,沿海及有腐蚀性气体的地区应选用防腐型钢芯铝绞线。
导线截面应满足长期规划负荷的要求,根据载流量等进行校验,导线截面的选用应留有余地。
在同一个电网内,相同接线的同类分区宜采用相同的导线截面,导线截面宜按表6-1选择。
表6-135~110kV高压架空线路截面选择
电压等级(kV)
负荷分区
导线截面(mm2)
110
A类
300、400
B类
240、300
C类
240
D类
185
35
95~185
6.5高压电缆线路
县级电网的高压配电线路不宜采用高压电缆,个别特殊地段经技术经济论证确实需要采用电缆的,应符合《城市电力网规划设计导则》中5.4的规定。
7中低压配电网
7.1中压配电网一般原则
7.1.1中压配电网规划重点是三年内的网架规划,估算五年内的投资规模,并进行滚动修编。
中压配网规划的核心内容是:
7.1.1.1变电所供电范围分区和供电范围优化;
7.1.1.2各变电所供电范围内的1OkV主干网架规划;
7.1.1.3各变电所之间的1OkV联络网架规划;
7.1.2中压配电网应依据220kV、110kV和35kV变电所的分布,划分成为几个相对独立的分区配电网,各变电所均有明确的供电范围,一般不交错重叠。
当有新的变电所插入时,需对原划分的供电范围进行调整和优化。
7.1.3应积极创造条件加强各变电所之间的联络,提高中压配电网的转移负荷能力。
7.1.4中压配电供电距离:
一般控制在5km以内;
B、C类分区:
不宜超过10km;
不宜超过15km。
7.1.5县级电网中低压配电线路以架空线路为主,不宜采用电缆线路。
个别特殊地段经技术经济论证确实需要采用电缆线路时,应符合《城市电力网规划设计导则》中5.4的规定。
7.2中压配电网结构
7.2.1架空网架结构
7.2.1.1中压架空配电网一般采用树型放射状结构,条件成熟可逐步向“2-1”接线形式过渡。
当负荷发展后,有条件时可形成多分段多联络(如三分段三联络)的网架结构。
电网网架结构参考接线见附图C。
7.2.1.2中压架空线路的主干线和较大的分支线应装设分段开关。
主干线分段可根据线路长度和每段所挂接的配电变压器容量等因素综合确定,主干线路分段一般不超过三段。
7.2.2电缆网架结构
7.2.2.1中压电缆网采用环网布线、开环运行的结构。
除供电至配电变压器或高压用户的分支线外,在电缆网中应避免采用分支的接线方式。
7.2.2.2中压电缆网一般采用“2-1”单环网接线。
当负荷增长后,推荐采用单环网群接线方式,即在各个单环网之间“搭桥”联络,可以方便地实现“3-1”或“4-1”的运行方式。
7.3中压配电网线路、设备选型
7.3.1架空线
7.3.1.1县级电网的10kV架空线路主干线截面选择应系列化、标准化,一般不宜超过3种。
同一分区内主干线截面应一致。
7.3.1.21OkV架空线路一般选用铝绞线或钢芯铝绞线,截面选择按表7-1所示:
表7-110kV架空线路截面选择
分类
主干线(mm2)
次干线(mm2)
分支线(mm2)
A类分区
150
95
B、C类分区
120
70
D类分区
150、120
50
7.3.1.3在城镇中心区、人口密集区、林带区或与周围建筑物间距不满足安全要求时,架空线路应采用交联聚乙烯绝缘导线。
架空绝缘导线的截面选择,与裸导线同等考虑。
7.3.2电缆
l0kV电力电缆选用交联聚乙烯电缆,主干线截面宜为300mm2或240mm2,次干线截面不小于120mm2。
环网化是电缆发展的主导方向,电缆截面力求统一。
7.3.3配电变压器
7.3.3.1配电变压器应按“小容量、多布点”原则进行配置。
公用配电变压器单台最大容量干式配变不宜超过800kVA,油浸式配电变压器容量一般不大于630kVA,对于负荷偏小地区经分析计算后可考虑单相变压器。
7.3.3.2新建配电变压器应选用S11等节能环保型(低损耗低噪音)变压器。
7.3.3.3变压器容量在400kVA及以下的,宜采用柱上式变台;
变压器台架宜按最终容量一次建成;
台架的架设地点应避免车辆碰撞、易燃易爆及严重污染场所。
7.3.3.4变压器容量在400kVA以上的宜采用落地式变台。
7.3.4柱上开关、开关柜、跌落式熔断器
7.3.4.1架空线路分段、联络开关选用体积小、开断容量大、维护方便的柱上SF6或真空开关,应逐步淘汰柱上油开关;
7.3.4.2开闭所内宜采用负荷开关柜;
7.3.4.3户外跌落式熔断器应选用开断短路电流为12kA、可靠性高、体积小和少维护的新型熔断器。
7.3.5电缆分支箱
分支箱一般不超过六回路。
分支箱内应配置一组带电指示器,所有的出线应配有故障指示器。
电缆分支箱应采用全密封、全绝缘,达到IP3X的防护等级,满足防凝露,防尘埃和防腐蚀的要求。
分支箱内宜预留备用电缆接头。
7.4配电站、开闭所
7.4.1人口密集的乡镇所在地和经济发达地区,配电变压器应逐步进入室内。
7.4.2配电站、开闭所应配合城镇改造和新区规划同时建设,作为市政建设的配套工程。
可建设独立电房,也可附设于大楼内部,公用电房不宜设置在大楼的负楼层。
7.4.3受场地限制无法建设室内配电站的场所