城市供配電系統(tǒng)設(shè)計與分析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 題 目：城市供配電系統(tǒng)設(shè)計與分析內(nèi)容摘要供配電技術(shù)，就是研究電力的供應(yīng)及分配的問題。電力，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、民用住宅、及企業(yè)單位的主要能源和動力，是現(xiàn)代文明的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。沒有電力，就沒有國民經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化?，F(xiàn)代社會的信息化和網(wǎng)絡(luò)化，都是建立在電氣化的基礎(chǔ)之上的。因此，電力公園如果突然中斷，則將對這些用電部門造成嚴(yán)重的和深遠(yuǎn)的影響。因此，做好供配電工作，對于保證正常的工作、學(xué)習(xí)、生活將具有十分重要的意義。本文首先對供配電系統(tǒng)進(jìn)行了概述，分析供配電系統(tǒng)的國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀，

2、并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了負(fù)荷預(yù)測方法及特點的分析。另外本文還對高壓配電規(guī)劃與中壓配電規(guī)劃進(jìn)行了分析，主要包括規(guī)劃要求以及規(guī)劃過程中需要注意的問題。關(guān)鍵詞：配電所；供配電；負(fù)荷預(yù)測；高壓配電；中壓配電目 錄 o 1-3 h z u 1 緒論1.1 課題的背景及意義 本部分同學(xué)可以結(jié)合供配電系統(tǒng)設(shè)計與分析（最好能聯(lián)系能源問題、環(huán)保問題等），簡要介紹論文選題的內(nèi)容及研究意義，說明該研究論題具有良好的應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義。1.1.1供配電系統(tǒng)概述供配電系統(tǒng)由總降壓變電所（高壓配電所）、高壓配電線路、車間變電所、低壓配電線路及用電設(shè)備組成。下面分別介紹幾種不同類型的供配電系統(tǒng)。1一次變壓的供配電系統(tǒng)只有一個變電

3、所的一次變壓系統(tǒng)。對于用電設(shè)組成較少的小型工廠或生活區(qū)，通常只設(shè)一個將610電壓降為V電壓的變電所，這種變電所通常稱為車間變電所，圖1-1a所示為裝有一臺電力變壓器的車間變電所，圖1-圖1-1擁有高壓配電所的一次變壓供配電系統(tǒng)，一般中小型工廠，多采用610電源進(jìn)線，經(jīng)高壓配電所將電能分配給各個車間變電所，由車間變電所再將610電壓降至V，供低壓用電設(shè)備使用；同時，高壓用電設(shè)備直接由高壓配電所的610母線供電。高壓深入負(fù)荷中心的一次變壓供配電系統(tǒng)。某些中小型工廠，如果本地電源電壓為35，且工廠的各種條件允許時，可直接采用35作為配電電壓，將35 線路直接引入靠近負(fù)荷中心的工廠車間變電所，在由車間

4、變電所一次變壓為380/220V，供低壓用電設(shè)備使用。2二次變壓的供配電系統(tǒng) 大型工廠和某些電力負(fù)荷較大的中型工廠，一般采用具有總降壓變電所的二次變壓供電系統(tǒng)。該供配電系統(tǒng)，一般采用35110電源進(jìn)線，先經(jīng)過工廠總降壓變電所，將35110的電源電壓降至610，然后經(jīng)過高壓配電線路將電能輸送到各車間變電所，在將610的電壓降至380/220V，供低壓用電設(shè)備使用；高壓用點設(shè)備則直接由總降壓變電所的610母線供電。這種供配電方式稱為二次變壓的供配電方式。3低壓供配電系統(tǒng) 某些無高壓用電設(shè)備且用電設(shè)備總?cè)萘枯^小的小型工廠，有時也直接采用380/220V低壓電源進(jìn)線，只需設(shè)置一個低壓配電室，將電能直接

5、分配給各車間低壓用電設(shè)備使用。1.1.2供配電系統(tǒng)的意義電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和核心動力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛1。在企業(yè)工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善

6、工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。 可見，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)自動化生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 國外供配電系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 在國外近年來一些國家的能源不是很豐富，進(jìn)而導(dǎo)致電力資源不充足。為了滿足國內(nèi)的需求，減少在網(wǎng)絡(luò)中的損耗，這些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)形成了完善的供電設(shè)計理論，如變電站電壓無功控制理論和基于模

7、糊控制理論的變電站電壓無功綜合控制等理論。發(fā)達(dá)國家通過新的設(shè)計理論改善和優(yōu)化變電結(jié)構(gòu)，降低變電的功率損耗，使供電運行更加節(jié)約、集約、高效。設(shè)備方面實現(xiàn)了測控設(shè)備和一次設(shè)備的完全融合，即實現(xiàn)所謂的智能一次設(shè)備，每個對象均含有保護(hù)、監(jiān)控、計費、操作、閉鎖等一系列功能及信息庫2。1.2.2 我國供配電系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 近年來，隨著國內(nèi)制造廠生產(chǎn)的電氣設(shè)備質(zhì)量的提高以及電網(wǎng)可靠性的增加，供配電接線日趨簡化。大量高性能的新型一次設(shè)備不斷出現(xiàn)。一次電氣設(shè)備檔次不斷提高，配電裝置也從傳統(tǒng)的形式向無油化、真空開關(guān)、6開關(guān)和機(jī)、電組合一體化的小型設(shè)備發(fā)展。但是工廠供電的設(shè)計中仍然存在一些問題，比如供電線路的數(shù)字化水

8、平還比較低。還有企業(yè)對電力能源的需求持續(xù)增長，需要建立更多的變電站以提高電力系統(tǒng)供電的可靠性和穩(wěn)定性，然而這些變電站占地面積大。而現(xiàn)在土地資源緊張，環(huán)境要求嚴(yán)格，使得選擇變電站地址相當(dāng)困難3。在我國電力工業(yè)發(fā)展的過程中，長期以來存在著“重發(fā)輕供不管用”的傾向，致使大多數(shù)配電系統(tǒng)網(wǎng)架薄弱。近年來，經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的不斷提高使得配電系統(tǒng)的問題更加嚴(yán)峻。配電系統(tǒng)是整個電力系統(tǒng)的重要組成部分。資料顯示，配電系統(tǒng)的投資費用大約占整個電力系統(tǒng)投資的40，對于采用地下電纜的城市配電系統(tǒng)，這個比例更大。而且，由于配電系統(tǒng)電壓低且分布廣，相對于輸電系統(tǒng)有更多的線路損耗，有時高達(dá)整個系統(tǒng)線損的85。怎

9、樣通過優(yōu)化規(guī)劃與設(shè)計盡量降低配電系統(tǒng)的投資費用和運行費用，具有顯著的經(jīng)濟(jì)意義。另外，配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)到用戶的最后一環(huán)，與用戶的聯(lián)系最緊密，配電系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運行不僅關(guān)系到電力公司的經(jīng)濟(jì)效益，而且對于提高用戶的滿意度和樹立良好的公司形象有著重要意義。因此，為了找到最合理的設(shè)計方案，必須對新建和擴(kuò)建的配電網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃?？茖W(xué)的規(guī)劃對于指導(dǎo)配電網(wǎng)建設(shè)和改造至關(guān)重要，對電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)、合理布局以及提高供電可靠性具有重大指導(dǎo)意義。1.3 本文的主要內(nèi)容本文研究的是介紹供配電系統(tǒng)設(shè)計與分析。全文共分為5章，各章內(nèi)容簡介如下：第一章緒論，簡述課題的背景和意義、論題的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，介紹論文的主

10、要內(nèi)容；第二章主要分析了六種負(fù)荷預(yù)測的方法及特點；第三章主要分析了高壓配電規(guī)劃的要求，以及在高壓配電規(guī)劃過程中需要注意的問題；第四章主要分析了中壓配電規(guī)劃的要求，中壓配電規(guī)劃的步驟，以及中壓配電過程中需要注意的問題；第五章是對全文進(jìn)行總結(jié)，并指出了研究課題的未來發(fā)展方向。2 負(fù)荷預(yù)測的方法及特點負(fù)荷預(yù)測是從已知的用電需求出發(fā)，考慮政治、經(jīng)濟(jì)、氣候相關(guān)因素，對未來的用電需求做出的預(yù)測。負(fù)荷預(yù)測包括兩方面的含義：對未來需求量(功率)的預(yù)測和未來用電量(能量)的預(yù)測。電力需求量的預(yù)測決定發(fā)電、輸電、配電系統(tǒng)新增容量的大?。浑娔茴A(yù)測決定發(fā)電設(shè)備的類型(如調(diào)峰機(jī)組、基荷機(jī)組等)。負(fù)荷預(yù)測的目的就是提供負(fù)

11、荷發(fā)展?fàn)顩r及水平，同時確定各供電區(qū)、各規(guī)劃年供用電量、供用電最大負(fù)荷和規(guī)劃地區(qū)總的負(fù)荷發(fā)展水平，確定各規(guī)劃年用電負(fù)荷構(gòu)成4。2.1 單耗法按照國家安排的產(chǎn)品產(chǎn)量、產(chǎn)值計劃和用電單耗確定需電量。單耗法分“產(chǎn)品單耗法”和“產(chǎn)值單耗法”兩種。采用“單耗法”預(yù)測負(fù)荷前的關(guān)鍵是確定適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品單耗或產(chǎn)值單耗。從我國的實際情況來看，一般規(guī)律是產(chǎn)品單耗逐年上升，產(chǎn)值單耗逐年下降。單耗法的優(yōu)點是：方法簡單，對短期負(fù)荷預(yù)測效果較好。缺點是：需做大量細(xì)致的調(diào)研工作，比較籠統(tǒng)，很難反映現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)、政治、氣候等條件的影響。2.2趨勢外推法當(dāng)電力負(fù)荷依時間變化呈現(xiàn)某種上升或下降的趨勢，并且無明顯的季節(jié)波動，又能找到一條合適

12、的函數(shù)曲線反映這種變化趨勢時，就可以用時間t為自變量，時序數(shù)值y為因變量，建立趨勢模型yf(t)。當(dāng)有理由相信這種趨勢能夠延伸到未來時，賦予變量t所需要的值，可以得到相應(yīng)時刻的時間序列未來值。這就是趨勢外推法5。應(yīng)用趨勢外推法有兩個假設(shè)條件：假設(shè)負(fù)荷沒有跳躍式變化；假定負(fù)荷的發(fā)展因素也決定負(fù)荷未來的發(fā)展，其條件是不變或變化不大。選擇合適的趨勢模型是應(yīng)用趨勢外推法的重要環(huán)節(jié)，圖形識別法和差分法是選擇趨勢模型的兩種基本方法。外推法有線性趨勢預(yù)測法、對數(shù)趨勢預(yù)測法、二次曲線趨勢預(yù)測法、指數(shù)曲線趨勢預(yù)測法、生長曲線趨勢預(yù)測法。趨勢外推法的優(yōu)點是：只需要歷史數(shù)據(jù)、所需的數(shù)據(jù)量較少。缺點是：如果負(fù)荷出現(xiàn)變

13、動，會引起較大的誤差。2.3回歸分析法編制科學(xué)合理的電力規(guī)劃依賴于負(fù)荷的中長期預(yù)測，多元回歸方法是常見的中長期負(fù)荷預(yù)測方法。但負(fù)荷序列是受多種因素影響的復(fù)雜非線性系統(tǒng)，各影響因素即自變量間往往存在多重共線性，普通最小二乘法擬合出的回歸系數(shù)無法保證模型的精確性和可靠性。為解決多重共線性的問題，可對自變量信息進(jìn)行綜合與篩選。思路之一是利用主成分回歸（）提取的主成分（）進(jìn)行建模。思路之二是利用近年來新興的偏最小二乘回歸（）提取潛變量（）進(jìn)行建模，實驗表明，該模型計算快捷/準(zhǔn)確性高，具有較強(qiáng)的實用性。國家統(tǒng)計局相關(guān)研究表明，經(jīng)濟(jì)增長與用電增長具有較強(qiáng)的相關(guān)性，但并不是線性關(guān)系，在和建模中默認(rèn)自變量與因

14、變量間是線性關(guān)系，這與實際不符。反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（）能很好地逼近變量間的非線性關(guān)系，因而引入方法進(jìn)行組合建模6。在與耦合的模型中，由提供數(shù)，作為的輸入變量，建立主成分反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)()預(yù)測模型；在與耦合的模型中，由提供潛變量，即數(shù)，作為的輸入變量，建立潛變量反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（）預(yù)測模型。建立各模型后，比較預(yù)測誤差值來判斷以、 為代表的線性預(yù)測模型和以和為代表的非線性預(yù)測模型的精度，以期找出經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長與用電增長之間的關(guān)系，以及預(yù)測精度更高的中長期負(fù)荷預(yù)測模型。2.4灰色預(yù)測法灰色系統(tǒng)理論是我國學(xué)者鄧聚龍教授于 1982 年 3 月在國際上首先提出來的，灰色系統(tǒng)理論認(rèn)為任何隨機(jī)過程都是

15、在一定幅值范圍、一定時區(qū)內(nèi)變化的灰色量，并稱隨機(jī)過程為灰色過程。盡管隨機(jī)過程中所顯示的現(xiàn)象是隨機(jī)的、雜亂無章的，而其實質(zhì)則是有序的、有界的，因此這一過程具有一定的潛在規(guī)律性，關(guān)鍵在于如何選擇適當(dāng)?shù)姆绞饺ネ诰蚝屠盟；疑A(yù)測就是利用這種規(guī)律建立灰色模型對灰色系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測。在預(yù)測問題中，把觀察數(shù)據(jù)序列看作是隨機(jī)時間變化的灰色量或過程，而不是視為一個隨機(jī)過程，通過累加和累減生成逐步使灰色量白化，從而建立相對于微分方程解的模型并作出預(yù)測，在負(fù)荷預(yù)測中常用的是 (1,1)模型?；疑Ｐ皖A(yù)測是一種對含有不確定因素的系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測的方法7。它適用于貧信息條件下的分析和預(yù)測，其優(yōu)點是：要求負(fù)荷數(shù)據(jù)少、原理簡單

16、、不考慮分布規(guī)律、不考慮變化趨勢、運算方便、短期預(yù)測精度高；其缺點是：灰色模型微分方程指數(shù)解比較適應(yīng)具有指數(shù)增長趨勢的負(fù)荷序列，當(dāng)數(shù)據(jù)離散程度越大，即數(shù)據(jù)灰度越大，預(yù)測精度越低，為了解決這一問題，預(yù)測人員對灰色預(yù)測模型做了許多改進(jìn)。2.5人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測法人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論用于短期負(fù)荷預(yù)測的研究比較多，其突出優(yōu)點是它可以模仿人腦的智能化處理，對大量非結(jié)構(gòu)性、非精確性規(guī)律具有自適應(yīng)功能，具有信息記憶、自主學(xué)習(xí)、知識推理和優(yōu)化計算的特點。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的自學(xué)習(xí)和復(fù)雜的非線性函數(shù)擬合能力，很適合于電力負(fù)荷預(yù)測問題，是在國際上得到認(rèn)可的實用預(yù)測方法之一。目前預(yù)測模型大多采用前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，使用的

17、訓(xùn)練方法為算法及其各種變種或改進(jìn)方法，其預(yù)測模型結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的層數(shù)和神經(jīng)元的個數(shù)的選取則大多憑借經(jīng)驗確定，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測方法的研究重點在于如何構(gòu)成預(yù)測樣本和確定網(wǎng)絡(luò)隱含層神經(jīng)元數(shù)目。由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要大量的樣本進(jìn)行訓(xùn)練，而中長期負(fù)荷歷史樣本數(shù)據(jù)量少，且中長期負(fù)荷預(yù)測與地區(qū)的政治和經(jīng)濟(jì)政策密切相關(guān)，其發(fā)展變化是一個非平穩(wěn)過程，所以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不太適應(yīng)中長期負(fù)荷總量的預(yù)測8。2.6模糊預(yù)測法電力負(fù)荷受到很多不確定因素的影響，如國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的情況、國家的政策、人口的增長及氣候條件等，這些因素很難用定量的方法來描述，但是其對負(fù)荷的影響又是很重要的，不能不予以考慮。模糊理論是目前處理主觀因素較重、定性數(shù)

18、據(jù)資料不完整等不確定因素的有效方法。它在電力系統(tǒng)的許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用，在處理負(fù)荷預(yù)測中的不確定因素方面也取得了很好的效果。目前模糊理論應(yīng)用于電力負(fù)荷預(yù)測主要有以下三種方法：模糊聚類法、模糊相似優(yōu)先比法和模糊最大貼近度法9。模糊聚類預(yù)測法的基本思想是通過對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理，提煉出負(fù)荷變化的若干典型模式，進(jìn)而根據(jù)負(fù)荷相關(guān)影響因素的未來狀態(tài)去判斷未來負(fù)荷變化屬于那一種模式，從而達(dá)到預(yù)測的目的。這樣做不僅避免了建立數(shù)學(xué)模型的困難，而且把影響負(fù)荷的各種相關(guān)因素的模糊性和信息的不確定性、不完全性都考慮進(jìn)去，這是其它方法所不及的，該方法可用于短期或長期預(yù)測。但是，當(dāng)預(yù)測地區(qū)未來經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度高于其

19、歷年速度時，需對該方法進(jìn)行修正。此方法要求擁有較多的歷史負(fù)荷資料和環(huán)境因素資料，并要對未來的環(huán)境因素做出準(zhǔn)確的預(yù)計，這使它的應(yīng)用受到一定的限制。模糊相似優(yōu)先比預(yù)測法是用相似優(yōu)先比來判斷哪一種環(huán)境因素增長率與電力負(fù)荷增長率最為相似，選出該因素后，再通過待測年該因素與各歷史年該因素的貼近度，選中與待測年貼近度最大的歷史年，這樣就可以將被選中年的電力負(fù)荷增長率作為待測年的電力負(fù)荷增長率。模糊最大貼近度預(yù)測法的核心在于，按照一種選定的因素比較待預(yù)測地區(qū)與各參考地區(qū)的接近程度，選中與其最為貼近的地區(qū)，認(rèn)為該地區(qū)相應(yīng)的負(fù)荷增長率就是待預(yù)測地區(qū)對應(yīng)所求的電力負(fù)荷增長率。迄今為止，模糊數(shù)學(xué)在預(yù)測方面還沒有形成

20、完整而深刻的理論和系統(tǒng)的方法，還有待進(jìn)一步研究與探索。3 高壓配電規(guī)劃3.1 高壓配電規(guī)劃要求高壓配電規(guī)劃是各地供電企業(yè)一項不可忽視的重要工作。進(jìn)行規(guī)劃前不僅要詳細(xì)了解規(guī)劃地區(qū)的負(fù)荷情況，了解城建部門的城鎮(zhèn)規(guī)劃和環(huán)保部門的環(huán)保要求，還要考慮近期負(fù)荷要求，兼顧中期、遠(yuǎn)期要求，并適當(dāng)為未來的發(fā)展作好準(zhǔn)備。根據(jù)城市電力規(guī)范的規(guī)定，對城市高壓配電網(wǎng)規(guī)劃有如下要求：電網(wǎng)規(guī)劃的編制，應(yīng)從調(diào)查研究現(xiàn)有電網(wǎng)入手，分析在社會主義市場經(jīng)濟(jì)條件下負(fù)荷增長的規(guī)律，解決電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高電網(wǎng)的供電能力和適應(yīng)性；做到近期與遠(yuǎn)期相銜接，新建和改造相結(jié)合以及實現(xiàn)電網(wǎng)接線規(guī)范化設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)化；在電網(wǎng)運行安全可靠和保

21、證電能質(zhì)量的前提下，達(dá)到電網(wǎng)發(fā)展，技術(shù)領(lǐng)先，裝備先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的目標(biāo)。根據(jù)規(guī)劃地區(qū)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r及電網(wǎng)現(xiàn)狀情況，通常高壓配電網(wǎng)規(guī)劃的基本技術(shù)原則如下10：（1）密切協(xié)調(diào)與規(guī)劃地區(qū)總體規(guī)劃的關(guān)系；（2）為減少運行費用和管理費用，盡量統(tǒng)一變電站的規(guī)模和型號，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)型的變電站；（3）導(dǎo)線型號盡可能標(biāo)準(zhǔn)化，輸電線路的導(dǎo)線截面可根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇；（4）電網(wǎng)變電容量應(yīng)參考城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則中容載比的有關(guān)規(guī)定值進(jìn)行配置，220 電網(wǎng)變壓器容載比取宜1.61.9，110電網(wǎng)變壓器容載比宜取1.82.1。具體項目可參考電力平衡結(jié)果進(jìn)行規(guī)劃，但由于負(fù)荷分布不均衡及主變?nèi)萘恳髽?biāo)準(zhǔn)化等原因，為滿足供電

22、可靠性，提高供電質(zhì)量，規(guī)劃項目將比電力平衡結(jié)果計算的需要量更多，實際容載比可稍大于電力平衡的結(jié)果。容載比稍大的電網(wǎng)初期投資略高，但適應(yīng)能力強(qiáng)，供電可靠性高；（5）110電網(wǎng)采用環(huán)形與放射型兩種結(jié)構(gòu)。負(fù)荷密集區(qū)110及以上電網(wǎng)的安全標(biāo)準(zhǔn)盡可能符合1規(guī)定，單一元件故障不壓減負(fù)荷，其它地區(qū)的110電網(wǎng)也應(yīng)隨著負(fù)荷的發(fā)展，逐步向滿足1要求的目標(biāo)過渡；（6）無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則進(jìn)行配置，采用分散與集中補(bǔ)償相結(jié)合的方式。220變電站應(yīng)有較多的無功調(diào)節(jié)能力，使高峰負(fù)荷時220側(cè)功率因數(shù)達(dá)到 0.95 以上。無功補(bǔ)償容量可取主變?nèi)萘康?/61/4。110變電站內(nèi)安裝的電容器容量應(yīng)使高峰負(fù)

23、荷時功率因數(shù)達(dá)到0.90.95及以上，一般可取主變?nèi)萘康?/61/4，并可根據(jù)運行需要進(jìn)行投切；（7）負(fù)荷密集區(qū)按 110 電壓等級深入負(fù)荷中心，并逐步取消 35 電壓等級的原則進(jìn)行規(guī)劃。其他地區(qū)充分利用 220 變壓器 35 側(cè)變電容量，因地制宜、控制發(fā)展35變電站。根據(jù)負(fù)荷發(fā)展的需要，逐步對原有35變電站進(jìn)行升級改造。3.2 高壓配電中需注意的問題3.2.1高壓變電站選址問題高壓變電站的所址選擇應(yīng)考慮審定的本地區(qū)電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃，綜合考慮網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷分布、城建規(guī)劃、土地征用、出線走廊、交通運輸、水文地質(zhì)、環(huán)境影響、地震烈度等因素，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和經(jīng)濟(jì)效益分析，選擇最佳方案。其具體原

24、則如下11：（1）變電站的設(shè)立要有利于電力系統(tǒng)運行性能的提高，便于系統(tǒng)的控制和管理：110及以下變電站應(yīng)接近負(fù)荷中心；（2）充分考慮出線條件，避免或減少相互交叉跨越；（3）注意節(jié)約用地，盡量不占或少占耕地，減少拆遷，占地面積要充分考慮最終規(guī)模的要求；（4）交通運輸方便；（5）站址應(yīng)避免對臨近設(shè)施的影響，如軍事設(shè)施、通訊電臺、飛機(jī)場、導(dǎo)航臺、風(fēng)景旅游區(qū)等，應(yīng)與相關(guān)單位或部門達(dá)成協(xié)議；（6）站址不宜設(shè)在易燃、易爆、大氣污染地區(qū)和有嚴(yán)重?zé)熿F的地區(qū)；（7）遠(yuǎn)離通信設(shè)施，避免電網(wǎng)發(fā)生接地故障時變電站電位升高對臨近通信設(shè)施產(chǎn)生危險影響，無法遠(yuǎn)離時應(yīng)通過計算和試驗，必要時采取措施，實施由雙方協(xié)商確定；（8）

25、充分考慮地質(zhì)條件、防洪、防震等有關(guān)規(guī)定；（9）對于城市變電站而言，要求容量大、占地少、可靠性高、外形美觀、噪音小和建設(shè)費用適當(dāng)。3.2.2進(jìn)出線通道規(guī)劃問題電網(wǎng)規(guī)劃中所涉及的高壓輸電線路走廊為 35 及以上電力線路走廊。按照地區(qū)總體規(guī)劃，統(tǒng)籌安排市政高壓輸電線路走廊及電纜通道的定線和用地。確定的高壓走廊范圍內(nèi)不能有任何建筑物，電纜通道經(jīng)過位置的地下不能有任何管網(wǎng)等市政設(shè)施12。（1）城市中心地區(qū) 110 線路可在資金到位的情況考慮采用電纜暗敷；（2）架空線路應(yīng)根據(jù)城市地形、地貌特點和城市道路規(guī)劃要求，沿山體、河渠、綠化帶、道路架設(shè)，路徑選擇宜短捷、順直，減少同水渠、道路、鐵路的交叉。對 110

26、 及以上的電力線路應(yīng)規(guī)劃專用高壓輸電線路走廊，并應(yīng)加以控制和保護(hù)。架空線路盡可能沿高壓走廊集中架設(shè)；（3）架空線路不宜沿山脊線架設(shè)；（4）架空線路應(yīng)避開易燃易爆危險區(qū)；（5）新建架空線路走廊位置不應(yīng)選擇在極具發(fā)展?jié)摿Φ牡貐^(qū)，應(yīng)盡可能避開現(xiàn)狀發(fā)展區(qū)、公共體憩用地、環(huán)境易受破壞地區(qū)、或嚴(yán)重影響景觀的地區(qū)。電纜通道一般電力電纜通道沿道路東側(cè)、南側(cè)人行道或綠化帶布置。在負(fù)荷密度高、電纜集中的城市中心地段，可采用電纜隧道。城市主、次干道及集中出線處應(yīng)設(shè)置電纜管道，電纜管道應(yīng)采用隱蔽式。4 中壓配電規(guī)劃4.1 引言中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是電力網(wǎng)施工設(shè)計最基本的依據(jù)和基礎(chǔ)。它必須在城市供電總體規(guī)劃和區(qū)域電力系統(tǒng)的

27、基礎(chǔ)上進(jìn)行。首先要保證供電系統(tǒng)安全可靠運行，同時要考慮社會效益、經(jīng)濟(jì)效益，講求綜合投資效果，遠(yuǎn)期目標(biāo)和近期目標(biāo)相結(jié)合，技術(shù)上先進(jìn)可靠，布局經(jīng)濟(jì)合理，滿足不同用戶的需求，并適應(yīng)用電負(fù)荷的增長。4.2 主電路設(shè)計中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的步驟其中可包括規(guī)劃的原則和目標(biāo)、規(guī)劃區(qū)負(fù)荷預(yù)測、變電站的選址和定容、規(guī)劃方案的確定等。規(guī)劃區(qū)中壓配電網(wǎng)規(guī)劃方案除了要滿足供電的安全性與可靠性、運行及投資的經(jīng)濟(jì)性以及電力供需平衡等要求外，中壓配電網(wǎng)規(guī)劃依然存在著許多不確定性。因此，最優(yōu)方案的判別不僅僅以一種既定條件下的經(jīng)濟(jì)性和供電質(zhì)量為主要目標(biāo)，還應(yīng)重視規(guī)劃方案對環(huán)境和未來變化的適應(yīng)性。中壓配電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃是電力網(wǎng)施工設(shè)計最基

28、本的依據(jù)和基礎(chǔ),它必須在城市供電總體規(guī)劃和區(qū)域電網(wǎng)布局的基礎(chǔ)上進(jìn)行。首先要保證供電系統(tǒng)安全可靠運行,同時要考慮社會效益、經(jīng)濟(jì)效益,講求綜合投資效果,遠(yuǎn)期目標(biāo)和近期目標(biāo)相結(jié)合,技術(shù)上先進(jìn)可靠,布局經(jīng)濟(jì)合理,滿足不同用戶的需求,并適應(yīng)用電負(fù)荷的增長。4.2.1明確中壓配電網(wǎng)規(guī)劃的原則和目標(biāo)中壓配電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)遵循城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則以及各地區(qū)城市電網(wǎng)規(guī)劃規(guī)范與相關(guān)原則。中壓配電網(wǎng)需適應(yīng)本地區(qū)電網(wǎng)的發(fā)展,即中壓配電網(wǎng)的規(guī)劃要與高壓配電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)的發(fā)展相協(xié)調(diào)。中壓配電網(wǎng)規(guī)劃應(yīng)定位于遠(yuǎn)期規(guī)劃,根據(jù)需要,可制定近期的過渡性規(guī)劃,但必須與遠(yuǎn)期規(guī)劃相協(xié)調(diào),在保證電網(wǎng)的安全、可靠的前提下,使配電網(wǎng)絡(luò)的投資費用

29、降至最低13。4.2.2規(guī)劃區(qū)的功能區(qū)分和中長期建設(shè)規(guī)劃根據(jù)規(guī)劃區(qū)的用地規(guī)劃,可將規(guī)劃區(qū)劃分成用地性質(zhì)相同的小塊和用地性質(zhì)不同的小塊,再根據(jù)規(guī)劃配套的要求,加以分析。一個規(guī)劃區(qū)根據(jù)不同的功能大致可分為居住用地、公共設(shè)施用地(行政辦公、商業(yè)金融 、文化娛樂、體育、醫(yī)療衛(wèi)生、教育科研設(shè)計用地等)、道路廣場用地、綠地等,規(guī)劃人員可對每一種用地性質(zhì)的規(guī)劃區(qū)塊單獨分析。4.2.3規(guī)劃區(qū)負(fù)荷預(yù)測規(guī)劃區(qū)負(fù)荷預(yù)測是整個規(guī)劃區(qū)規(guī)劃工作中最為關(guān)鍵的工作之一,其目的就是盡可能準(zhǔn)確的預(yù)測規(guī)劃區(qū)遠(yuǎn)期負(fù)荷及負(fù)荷分布情況。一般采用比較實用的負(fù)荷分布預(yù)測方法功能區(qū)負(fù)荷密度指標(biāo)法 。所謂負(fù)荷密度指標(biāo)法,是根據(jù)規(guī)劃區(qū)內(nèi)各地塊的用

30、地性質(zhì),采用類比的方式確定地塊單位建筑面積負(fù)荷指標(biāo),進(jìn)而對地塊負(fù)荷進(jìn)行測算。在這種方法中,規(guī)劃地塊用地性質(zhì)分析以及負(fù)荷指標(biāo)的確定是整個預(yù)測工作的關(guān)鍵14。4.2.4規(guī)劃區(qū)變電站的選址和容量的確定10中壓配電網(wǎng)規(guī)劃中 , 既要考慮中壓10配電變電站(變壓器)的位置與容量選擇,又要考慮35或110高壓配電變電站的選址和容量?？梢愿鶕?jù)規(guī)劃區(qū)的負(fù)荷分布預(yù)測結(jié)果,采用分區(qū)分片的方法,首先確定各10配電變電站的容量和位置,然后利用規(guī)劃軟件的優(yōu)化計算,確定35 或110高壓配電變電站的容量和位置以及高壓配電變電站的供電范圍,可根據(jù)需要形成23個較優(yōu)的變電站選址方案。其中,既要考慮供電的經(jīng)濟(jì)性,又要考慮供電半

31、徑的限制。對于城市變電站而言, 要求容量大,占地少,可靠性高,外形美觀,噪音小和建設(shè)費用適當(dāng)。這些要求需從簡化接線,優(yōu)化變電站容量,提高設(shè)備運行率以及選擇變電站的布置和設(shè)備的可擴(kuò)展性等方面實現(xiàn)。中壓配電變電站選址原則除了遵循城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則以及各地的城市電網(wǎng)規(guī)劃規(guī)范外,更要考慮規(guī)劃區(qū)自身的特點,如在負(fù)荷密度不高的居民區(qū),宜采用小容量配電變壓器；反之,對于負(fù)荷密度較高的商業(yè)區(qū),則容量大于800的配電變電站優(yōu)勢更大15。在中壓配電變電站選址過程中 ,應(yīng)注意以下幾個問題:(1)由于負(fù)荷預(yù)測存在不確定性 ,因此中壓配電變電站選址和容量的選擇應(yīng)能滿足負(fù)荷的不確定性變化需求,也就是說要求規(guī)劃方案應(yīng)能

32、夠適應(yīng)不同的負(fù)荷增長水平。(2)站址應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心 ,以不破壞環(huán)境為宜,站址的確定要經(jīng)過有關(guān)市政規(guī)劃部門的同意后方可繼續(xù)進(jìn)行配電網(wǎng)規(guī)劃。(3)站址的選擇應(yīng)考慮小區(qū)周邊的環(huán)境情況以及上一級電源的情況(如電壓等級的協(xié)調(diào)),使之與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)、與高壓配電網(wǎng)相協(xié)調(diào)。4.3 某客運中心的中壓配電網(wǎng)規(guī)劃某客運中心面積為128公頃,遠(yuǎn)期總負(fù)荷為53.1561.26,平均負(fù)荷密度為41.5247.862。根據(jù)規(guī)劃地塊的實際情況和具體要求,遠(yuǎn)期中壓主干網(wǎng)采用電纜網(wǎng)架結(jié)構(gòu)?？瓦\中心10配電網(wǎng)規(guī)劃主要內(nèi)容為確定規(guī)劃區(qū)域10的K型站數(shù)量,站址和電纜線路的主干網(wǎng)架。(1)10的K型站站型本著節(jié)約土地,美化環(huán)境的宗

33、旨,10的K型站應(yīng)盡量采用小型供電設(shè)備,以縮小占地面積,降低高度,提高土地利用率。K型站10側(cè)最終規(guī)模為二進(jìn)十出,接線為單母線分段方式型站由上一級變電站不同母線或不同變電站送來2回進(jìn)線,每回線路最高負(fù)載率為50%。(2)10的K型站設(shè)置及進(jìn)線規(guī)劃首先將該區(qū)域分成南,北兩個小區(qū),地塊根據(jù)規(guī)劃地塊的負(fù)荷預(yù)測結(jié)果和現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)分析結(jié)果。由于規(guī)劃區(qū)域負(fù)荷總量為20左右,考慮到規(guī)劃區(qū)域的負(fù)荷只是變電站負(fù)載率的1/3左右,所以規(guī)劃區(qū)域所占的客運站出線數(shù)量為810條左右最為合適。由此,在規(guī)劃區(qū)域內(nèi)設(shè)置45個K型站為宜。另外,按照電網(wǎng)若干技術(shù)原則的規(guī)定,單條10電纜線路所帶負(fù)荷最大不能超過8000,以及變電站10

34、出線的銅芯電纜截面為4002,每個K型站進(jìn)線電纜的最大負(fù)荷為6000左右,所以整個規(guī)劃地區(qū)應(yīng)設(shè)置4個K型站。結(jié)合已有的K型站,并以各主要街坊地塊為單位增設(shè)新的K型站；10出線線路則主要沿地塊內(nèi)部道路敷設(shè),最終形成以地塊為基礎(chǔ),供電范圍不交叉重疊的片狀分區(qū)配電網(wǎng)。按照此原則,分別新設(shè)3座K型站(原建有一座K型站)。根據(jù)負(fù)荷預(yù)測的結(jié)果,按照與上節(jié)相同的規(guī)劃原則,并綜合考慮目前已有的10架空線路和遠(yuǎn)期規(guī)劃的 02-35變電站,在剩余地塊中同樣以各主要地塊為單位新設(shè)14座K型站。此外,根據(jù)昌邑路10架空線入地的需要及電網(wǎng)現(xiàn)狀負(fù)荷,新建2座K站。(3)客運中心中壓網(wǎng)規(guī)劃方案由上面的規(guī)劃結(jié)果,結(jié)合負(fù)荷預(yù)測

35、結(jié)果可得中壓網(wǎng)規(guī)劃的方案見表1。在表中,由于不同地塊的負(fù)荷性質(zhì)差別較大 ,所以負(fù)荷的同時率取得較低,為0.8。表1 某客運中心中壓網(wǎng)規(guī)劃方案簡表地塊編號用地面積2建筑面積2負(fù)荷K型站數(shù)量低方案高方案地塊A15557605.8216.622地塊A619.90511.7514地塊A220.31523.266地塊D14.77817.1493地塊E1650015.62417.8025合計66.4476.5820計及同時率0.853.1561.26(4)配電網(wǎng)規(guī)劃方案評估規(guī)劃方案中線路負(fù)載率最大為44.01%,滿足規(guī)程要求:切除負(fù)荷最大的線路,由于另外一條線路供電時的線路負(fù)載率為88.02%,規(guī)劃方案滿足“1”的可靠性要求；此外,所鋪設(shè)的電纜長度均小于1.5,也在規(guī)程允許范圍之內(nèi)。綜上所述,上述方案完全滿足要求;并具有一定的裕度,考慮區(qū)外供電的銅山站負(fù)載率較重,還可以在以后的規(guī)劃設(shè)計中轉(zhuǎn)移這兩個變電站的負(fù)荷。5 結(jié) 論電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用的全過程，實際上是在一瞬間實現(xiàn)的，我們要詳細(xì)的了解全過程，在每一個環(huán)節(jié)做好設(shè)計和總結(jié)，無論什么條件下的變電所，都可以設(shè)計出適合它的，高效節(jié)能的供電方案。把