城市配电网建设项目可行性研究报告.docx
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城市配电网建设项目可行性研究报告
乍得6座城市配电网建设
项目可行性研究报告
一、乍得概况
1.基本概况
乍得位于非洲中部，东邻苏丹，南连中非共和国，西接喀麦隆、尼日利亚和尼日尔，北同利比亚接壤。
乍得是非洲第五大国，国土面积128.4万km2，北部属撒哈拉沙漠或半沙漠地带，面积达50万km2，西、中部是准平原，南部为热带草原。
西部有非洲著名的淡水湖--乍得湖，主要河流有南方的沙里河（1200km）和洛贡河（970km）。
乍得北部属热带沙漠气候，中部属热带草原气候，南部属热带雨林气候，全年高温炎热。
根据《2009年英国伦敦经济季评》，乍得全国总人口约1091万，年增长率为3.4%，约一半人居住在南部1/5地区。
城市人口占总人口的25%，为中部非洲城市化比例最低的国家。
2004年乍得已有总长550千米的平整公路，但公路网络仍十分有限。
乍得国内没有铁路，货物的出入口主要依赖喀麦隆，从海港杜阿拉通过陆路运输到达乍得。
恩贾梅纳国际机场有定期航班飞往法国巴黎和一些非洲城市。
乍得水电公司为首都15%的人口提供电力，全国电力覆盖率仅为2%。
大部分地区使用木材、动物粪便等生物燃料生火。
2.经济社会历史发展概况
乍得是一个农牧业国家，超过80%的乍得人靠自给耕作或畜牧维生。
2005年，乍得人均国内生产总值（购买力平价）只有1500美元。
连年不断的内战使外国投资者尽数撤离，1979年至1982年离开该国的人才开始对该国的发展重拾信心。
2000年外资开始大规模投入乍得的石油业，同年10月乍得石油开发计划正式启动，乍得经济出现起色，外资和外援增多，财政状况有所改善，经济高速增长。
自2003年起，石油已取代传统的棉花工业，成为乍得最主要的出口收入来源。
二、乍得电力规划
1.能源现状及发展概况
、
。
10
，
20
。
，美国埃索石油公司在南部建设了120MW燃气发电厂和132kV输变电网络，用于油区生产用电。
目前，有多国（包括中国中石油公司在内）在乍得南部的多巴地区进行石油和天然气资源勘探。
2.电网现状
2010年乍得实际可发电装机容量约为50MW，全部依靠柴油发电机发电。
年发电量1.0亿千瓦小时，年用电量0.93亿千瓦时，其中80%电力在首都恩贾梅纳消耗。
乍得发电装机容量少，供电电压低，供电半径大、电力设施陈旧、供电能力不足、供电不可靠已严重制约了乍得经济的发展。
首都外的其它地区的发电能力更低、供电能力更差，电力缺口非常大。
3.指导思想及总体思路
乍得电力规划的指导思想是：
根据国内外发展环境的变化，着眼于改善当前几个主要城市缺电状况，以满足供电需求为基本目的，以实现非洲电力大联网为最终目标，通过电力建设拉动经济发展，实现乍得经济社会快速发展。
乍得电力规划的总体思路是：
（1）通过在建的几项发电工程，建设包括首都恩贾梅纳在内的几个重要城市的配电网络，形成若干个区域电网，改善缺电现状；
（2）通过高压电力传输网的建设，将区域电网互联，实现全国范围内电力联网；（3）改善和提高与邻国的电网互联情况，逐步与非洲其他国家实现跨国联网。
4.乍得电力需求发展目标:
乍得现有电力需求主要在首都，但随着众多外资公司的援助和涌入，包括首都恩贾梅纳、蒙杜（Moundou）、邦戈尔（Bongor）、拉伊（Laï）等南部主要城市的经济将迎来前所未有的增长势头，基础设施、能源、水利、教育、通讯等领域将得到大力发展。
乍得经济发展潜力巨大，但由于受地理位置限制且能源储量有限，远景经济按照非洲现有中上水平国家如埃及进行参照比较合理。
因此，远景首都和南部经济发达地区人均用电负荷可按0.3kW考虑、北部和东部地区相对较落后，人均用电负荷可按0.1kW考虑。
远景乍得最高负荷约91万千瓦，各省份负荷分布见表5.2-1。
表5.2-1乍得各省份远景负荷情况表
序号
省名
旧省
面积（km2）
首府
远景负荷（万千瓦）
1
东巴塔
BathaEst
巴塔Batha
[阿提Ati]
88800
乌姆哈杰尔
Oum-Hadjer
2.9
西巴塔BathaOuest
阿提Ati
2
比尔廷Biltine
比尔廷
Biltine
46850
比尔廷Biltine
1.8
3
博尔库Bourkou
博尔库-恩内迪-提贝斯提Bourkou-Ennedi-Tibesti[法亚Faya]
600350
法亚
Faya
0.7
恩内迪Ennedi
Fada
提贝斯提Tibesti
Bardai
4
达巴巴Dababa
沙里-巴吉尔米Chari-Baguirmi
[恩贾梅纳Ndjamena]
82910
Bokoro
7.2
巴吉尔米Baguirmi
Massenya
哈吉尔拉密HadjerLamis
Massaguet
5
盖拉Guéra
盖拉Guéra
58950
蒙戈
Mongo
3.1
6
加匝尔河BahrElGazal
加奈姆Kanem
[马奥Mao]
114520
Moussoro
2.8
加奈姆Kanem
马奥Mao
7
湖Lac
湖Lac
22320
博尔
Bol
2.5
8
西洛贡LogoneOccidental
西洛贡
LogoneOccidental
8695
蒙杜Moundou
11.4
9
东洛贡LogoneOriental
东洛贡LogoneOriental[多巴Doba]
28035
多巴
Doba
13.2
拉姆山MontsdeLam
Mbaibokoum
10
卡比亚Kabia
凯比河Mayo-Kébbi
[邦戈尔Bongor]
30105
Gounou-Gaya
24.8
博内伊河MayoBoneye
邦戈尔Bongor
达拉河Mayo-Dala
Pala
11
伊洛湖LacIro
中沙里Moyen-Chari[萨尔Sarh]
45180
Kyabe
24.5
考赫河BahrKoh
萨尔Sarh
芒杜尔Mandoul
Koumra
12
瓦达伊Ouaddai
瓦达伊Ouaddaï[阿贝歇Abéché]
76240
阿贝歇Abéché
5.4
色拉Sila
Goz-Beida
阿松加Assongha
Adre
13
萨拉马特Salamat
萨拉马特Salamat
63000
安提曼
AmTiman
5.5
14
东坦吉莱TandjileEst
坦吉莱Tandjilé
[拉伊Laï]
18045
拉伊Laï
14.5
西坦吉莱TandjileOuest
Kelo
15
恩贾梅纳Ndjamena
恩贾梅纳Ndjamena
沙里-巴吉尔米
31.3
合计
1284000
91
注：
远景负荷同时率按0.6考虑。
5.电源发展目标:
目前中石油集团与乍得政府合资在建一座Ndjamena炼油厂，本期原油加工能力为100万吨/年，计划于2011年投产。
配套炼油厂建设，新建一座炼油发电厂，本期5台发电机，单台机组额定功率为1.2万千瓦。
扣除炼油厂自身用电外，预计发电厂实际剩余总出力约2万千瓦。
根据Ndjamena炼油厂规划，预计不久可开发炼油厂二期，二期投产后原油加工能力可达500万吨/年，远期约1000万吨/年。
因此中期可考虑在炼油厂附近建设大型发电厂，该电厂近、远期规模分别可按40万千瓦、90万千瓦考虑。
乍得水电资源尚未勘察，预计南方有一些水电资源。
因电站建设周期长，故可考虑远期在乍得南部建设水电厂，建设规模按15万千瓦考虑。
乍得北部为沙漠地带，远景可以考虑规划建设太阳能发电厂，建设规模按10万千瓦考虑。
远景考虑在Moundou地区建设燃汽发电厂10万千瓦。
因此，乍得远景电源总装机可达136万千瓦，乍得电源发展规划目标见表5.2-2。
表5.2-2乍得电源发展规划目标
电厂名称
额定功率（万千瓦）
计划执行年限
项目状况
Ndjamena炼油发电厂I期
6
2011~2011
在建
Ndjamena炼油发电厂II期
30
2011~2015
计划
燃气发电厂
30
2011~2015
计划
南部水电站
20
2015~2025
计划
Ndjamena炼油发电厂III期
50
2015~2030
计划
Faya太阳能发电厂
20
2015~2030
计划
6.电网发展目标:
根据乍得电源发展规划及各省份负荷发展预测，近期拟6个城市建设区域配电网，以解决现有电力紧缺问题；中期在大型电厂投产且负荷发展到一定程度后，根据需要可考虑架设高压电力传输网络，逐步实现全国联网；终期为实现非洲能源交换利益的最大化、电力生产能力最大化、提高电力供应安全、降低投资和营运成本等目标，可考虑采用超高压或特高压输电技术来提高非洲各国电网间传输能力。
7.配电网络规划;
近期（2013~2015年）规划在阿提（Ati）,朱纳奈（ADRE）、安提曼（AM-timan）、拉伊（Laï）、多巴（Doba）及萨尔（Sarh）等6座城市建立配电网络。
中期（2016~2020年）规划在湖（Lac）、乌姆哈杰尔（Oum-Hadjer）、蒙戈（Mongo）及等中部主要城市建立配电网络，并根据负荷发展需要扩建南方城市配电网。
远期（2020~2030）规划在北部主要城市建立配电网络。
主干网络规划:
规划2015~2020年炼油发电厂二期投产后，新建N,djermaya~Bongor~Moundou~Doba~Sarh220kV高压输变电工程和N,djermaya~Oum-HadjerAti~Abéché220kV高压输变电工程。
新建220kV线路长度约600公里，新建220kV变电站5座。
规划2020~2030年炼油发电厂三期投产后，Abéché~AmTiman~Sarh220kV高压输变电工程，实现全国大环网。
新建220kV线路长度约530公里，新建220kV变电站2座。
规划2020~2030年Faya太阳能发电厂投产后，新建Fada~Abéché220kV输变电工程。
新建220kV线路长度约300公里，新建220kV变电站1座。
规划2020~2030年新建一座500kV变电站，通过新建500kV线路与南非联络，实现与非洲其他国家电网联网。
乍得主要城市地理位置图
三、近期6座城市配电网规划
1.6座城市名称及地理位置图
22.6座城市现有电网概况表
城市名称
市区面积
市区人口
人均收入
市区电网
用电负荷
柴油价
电价
待供用户
用电缺口
ATI
30000
15KV/1040KW私人电网覆盖25%目前停供。
145KW（居民用电）
600CFA
356CFA
排灌区，医院，大学，小型飞机场等
ADRE
15000
150元（USD）
无电网
居民用电
450CFA
医院，大学等
AM-timan
35000
30000CFA
15KV私人电网，目前停供。
居民用电
600CFA
350CFA
医院，学校，面包加工厂等
LAI
65000
30000CFA
无电网
居民用电
650CFA
医院，大学等
DOBA
19000
20KV/1600KVA国家电网（实发400KW）
400KW（居民用电）
525CFA
果汁厂等
缺口3.2MW，3个区域供电
SARH
90000
20KV/4500KVA国家电网（实发1500KVA）
1600KW（居民用电）
525CFA
纺织厂等
缺口5MW
3.拟建设的6座城市配电网初步配置方案
城网名称
光伏电站
柴油机电站
市区配网
ATI
2MW
4×500KVA
15KV/4000KVA
ADRE
2MW
4×500KVA
15KV/4000KVA
AM-timan
3MW
6×500KVA
15KV/6000KVA
LAI
3MW
6×500KVA
15KV/6000KVA
DOBA
5MW
4×1000KVA
15KV/9000KVA
SARH
5MW
4×1000KVA
15KV/9000KVA
合计
20MW
18MVA
15KV/38MVA
四、6座城市配电网初步技术建议方案
1.阿提（Ati）市
1.1市区电力基本情况
城市人口约35000人。
市区现有电网由一家名为ZIZ私人电力运营商建设及运营。
网电源：
1个柴油机电站，装机：
1×500KW4+2×270KW，其中1台270kV机组处于损坏状态，实际供电负荷140.53kW。
配电网：
15KV架空线，但仅覆盖市区25%，目前缺电区域为市区75%，1座教堂，学校，医院急需等待用电。
1.2乍得电力部提供的Ati市区旧版电力需求估算
Ati电力需求预估表
MWh
2011
2015
2020
2025
2030
基础方案
1，872
2，290
2，813
3，335
3，858
高级方案
1，872
2，455
3，185
3，914
4，644
低级方案
1，872
2，127
2，446
2，765
3，084
Ati电力需求增长率预估表
2011
2015
2020
2025
2030
基础方案
——
22%
23%
19%
16%
高级方案
——
31%
30%
23%
19%
低级方案
——
14%
15%
13%
12%
经现场考察估算，目前电力缺口约为3MW。
2020年电力缺口约为6MW。
1.3Ati市区配电网建设和电源配置及站址选择
综合考虑市区配电网经济运营和技术可靠性，拟采用如下配置：
1）新建1座2MW光伏电站。
2）新建1座2MW柴油机电站。
3）新建城区15KV中压配电网及相应的400V低压配电网络。
4）柴油机电站在现场条件允许的情况下，尽可能靠近负荷中心。
5）沿城区道路布置配电网，在城区各分区负荷未能统计的情况下，各分区配电变暂按平均负荷分配，待项目勘探时，再做详细修正。
6）新建的光伏电站和柴油机电站视情况尽可能相邻而建,以便部分建筑物资源共享。
1.4Ati市区配电网架设计
1）新建的中压配电网容载比取1.5倍，中压配电网采用架空线路形式，配电变采用柱上变和箱式变形式，低压配电网采用绝缘导线架空和穿管埋地线路形式。
新建的配电网覆盖现城区75%的电网缺口，并与现有的25%电网接口，实现城区电网全覆盖。
2）中压架空网架结构
中压架空配电网采用“2-1”单环网结线形式，单回馈线线路负载率控制在50%以内。
当负荷发展后，最终形成三分段三联络的架空网架，线路负载率控制在75%以内。
三分段三联络的结线方式在故障转供时需要操作的开关点较多，对运行调度要求较高。
一般在负荷集中，临近电源点15kV出线地区采用。
结线如图5-4、图5-5所示：
图5-4架空线路“2-1”单环网结线方式
图5-5架空线路三分段三联络结线方式
3）城网的供电安全采用N-1准则，即：
⑴变电站中失去任何一回进线或一台降压变压器时，不损失负荷；
⑵中压配电网中一条架空线，或一条电缆，或配电室中一台配电变压器发生故障停运时：
a．在正常情况下，除故障段外不停电，并不得发生电压过低，以及供电设备不允许的过负荷；
b．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。
⑶低压配电网中，当一台变压器或低压线路发生故障时，允许部分停电，待故障修复后恢复供电。
4）主线分段原则：
根据每段所挂接的配电变压器容量确定，主线分段一般不超过三段。
架空线路分支级数应控制在3级以内，并根据实际情况在分线和支线上装设分支开关。
在正常运行方式下，15千伏架空线路不应同杆架设，同站不同母线,亦不宜同杆架设。
5）组网原则：
15千伏配电线路的长度应满足末端电压质量的要求，各类供电区的线路长度宜控制在以下范围内：
C、D类8千米。
应保证线路末端的电压损失在允许范围之内。
正常运行方式下中压配电线路需要有明确的供电范围，一般不应交错重叠。
工业负荷宜与其它负荷分线供电，以减少相互影响。
5）配电所（柱上变和箱式变）
⑴配电所应和现城区现状及发展规划相协调，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。
⑵在城市负荷密集地区的配电所内，推荐双公变形式配置，并在其低压母线侧设联络开关。
建设初期可根据需要装设一台。
⑶对路灯照明，交通指挥信号灯用电等可采用箱式组合变电站供电。
箱式变电站宜建在绿化带。
⑷对用户正式永久用电应尽量采用户内配电室供电。
6）中压配电网设备选型
⑴配电网设备的选择，要注意小型化、自动化、免维护或少维护。
⑵架空线路导线选择：
按经济电流密度（约取1.2A/mm2），选择导线截面，并按极限输送容量校验导线截面
⑶主干线截面选择应标准化、规范化，每个单位应简化架空导线截面的选择，一般只选用2-3种规格的导线。
⑷为提高中压架空配电线路抵御污闪事故能力，减少检修清扫工作量，市区中压架空配电线路可适当增加泄漏距离或采取防污绝缘子。
⑸钢芯铝绞线，其绝缘子绝缘水平按30kV考虑。
7）柱上开关、15千伏开关柜（环网柜）
（1）架空线路分段、分支、联络开关应逐步淘汰柱上油开关，推荐选用体积小、开断容量大、维护方便的柱上SF6或真空负荷开关。
在安装点的短路电流超过负荷开关热稳定要求的情况下可选用SF6或真空断路器。
（2）室内环网柜优先采用全金属封闭式、可扩展的三工位负荷开关。
（3）断路器柜和负荷开关柜可考虑预留“三遥”接口及安装配电自动化终端、电动操作开关的空间。
8）配电变压器
（1）配电变压器应采用S11型（干变SCB9型）或以上型号低损耗变压器。
（2）优先考虑使用室内变压器。
（3）对防火安全要求较高的场所，可使用高燃点油配电变压器；当不满足防火安全要求时，应考虑安装干式变压器。
高层建筑地下配电室一律采用干式变压器。
（4）单台配变容量不宜大于：
油浸式：
630kVA；干式：
800kVA。
1.5低压配电网架
1）低压配电网应力求结线简单，安全可靠，一般采用以配电变压器为中心的树枝放射式结构。
2）低压线路的长度应满足末端电压质量的要求，各类供电区的线路长度宜控制在以下范围内：
C、D类250米。
3）低压配电网应实行分区供电的原则，低压线路应有明确的供电范围。
4）在三相四线制供电系统中，零线截面与相线截面相同。
5）低压设备选型
⑴架空低压线路可选用铜芯绝缘线或铝芯绝缘线，导线截面应按中期规划，按照经济电流密度确定,并能满足末端电压的要求。
⑵低压线路主干线截面选择应标准化，规范化，每个单位应简化导线截面的选择，一般只选用2-3种规格的导线。
电缆截面选择要求比架空大一级。
⑶各类供电区低压配电线路的型式选择：
B、C类宜采用电缆。
6）用户的供电方式
重要用户：
（1）重要电力用户供电方式应根据用户的负荷等级、用电性质、用电容量、当地供电条件等因素进行技术经济比较后确定。
（2）重要电力用户供电电源的配置至少应符合以下要求：
特级重要电力用户具备三路电源供电条件，其中的两路电源应当来自两个不同的变电站，当任何两路电源发生故障时，第三路电源能保证独立正常供电；
一级重要电力用户具备两路电源供电条件，两路电源应当来自两个不同的变电站，当一路电源发生故障时，另一路电源能保证独立正常供电
二级重要电力用户具备双回路供电条件，供电电源可以来自同一个变电所的不同母线段；
重要电力用户供电电源的切换时间和切换方式要满足重要电力用户允许中断供电时间的要求。
重要电力用户应配置自备应急电源。
自备应急电源容量应达到保安负荷的120%，启动时间应满足安全要求，与电网电源之间应装设可靠的电气或机械闭锁装置，防止倒送电。
普通用户：
采用环网供电，保证线路故障情况下经开关操作可实现负荷转供。
保安电源：
对于任何正常、事故情况下均不能中断供电的用户，必须由用户自备与其可靠性要求相适应的保安电源。
7）特殊用户（负荷）供电的技术要求
⑴谐波源负荷：
各类用户的非线性负荷，引起电网电压及电流畸变的，通称为谐波源。
具有产生谐波源设备的用户，其注入电网的谐波电流和引起的电压畸变率，必须符合GB/T14549-93《电能质量、公用电网谐波》的规定，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，防止对电力设备及装置的有害影响。
⑵用户冲击负荷及波动负荷：
如短路试验负荷、电弧炉、电焊机等引起的电网电压波动、闪变，必须符合GB12326-2000《电能质量——电压允许波动和闪变》的规定。
为限制大容量冲击性负荷、波动负荷对电源产生电压骤降、闪变以及畸变负荷对电网的影响，用户必须就地装设相应的补偿和滤波装置（如SVC等）。
⑶不对称负荷：
380/220V用户超过30A的单相负荷应均衡分布在各相，当不能实现时应采用二相或三相供电，使负荷均衡分布。
15kV用户一般不采用单相供电，单相负荷设备应均衡分布在三相线路上。
不对称负荷所引起的三相电压允许不平衡度，必须满足GB/T15543-95《电能质量——三相电压允许不平衡度》的规定。
8）配电网无功补偿装置
⑴采用就地集中补偿方式，即在配电所内装设电容无功补偿装置。
⑵大用户无功补偿装置应按照无功就地自动补偿原则设置，不允许向系统到送无功功率。
⑶大用户的无功并联电容器组，需具备按无功功率控制的自动投切功能。
用户补偿后的功率因数应达到0.9或以上。
可能产生谐波污染的大用户，无功补偿装置中应使用具有谐波监测保护功能的控制器，当电容器组投入后引起谐波分量严重放大或者发生谐振时能退出电容器组。
9）节能环保
⑴配电网规划应坚持建设资源节约型和环境友好型电网的原则。
⑵配电网规划设计时应在噪声、工频电场和磁场、高频电磁波、通信干扰等多方面满足相关标准和技术要求。
⑶在进行配电网规划时，应加大执行节能环保政策的力度，选用新型节能配电变压器，合理配置无功功率补偿装置。
⑷推广采用高可靠性、小型化设备，建设与环境相协调节约型变电站。
⑸应采用节能型线路金具，淘汰高能耗线路金具。
2.乍得朱纳奈（ADRE）市
2.1ADRE市区电力基本情况
人口大约2万，有1500户，人均日收入2500中非法郎。
城市面积约为50平方公里。
原有电厂于70年代已毁于战乱，现市区无电网无电源，有医院，大学等用户等急需供电。
柴油来自苏丹，柴油价每升350中非法郎。
2.2暂无乍得电力部提供的ADRE市区电力需求估算
2.3经现场考察估算，目前电力缺口约为2.5MW。
2020年电力缺口约为6MW。
2.4ADRE城网建设和电源配置及站址选择
1）新建1
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