市政工程规划 第4章 城市电力工程规划.ppt

第4章 城市电力工程规划,主 要 内 容,概述电力负荷预测城市电力工程电源规划城市电力工程供电网络规划城市电力线路规划,一、基 本 概 念,4.1 概 述,(一)电力系统的组成 城市电力系统由发电厂、各级变电站(所)、电力网和用电设备等组成 根据功能将电力系统分为供配电系统和用电系统两类 供配电系统是接受电源输入的电能，并进行检测、计量、变压等，然后向用户和用电设备分配电能的系统； 用电系统主要包括动力用电系统、照明用电系统以及其他用电系统一、基 本 概 念,图4-1 输配电力网,,,,,一、基 本 概 念,,,,,图4-2 供配电系统简图,一、基 本 概 念,(一)电力系统的组成 发电厂(站）是产生电能的设施，其作用是将其他形式的能转化为电能 电力输送是将发电厂输出的电能送到用户所在区域 变电站是改变供电的输配电压，以满足电力输送和用户用电要求的设施 电力网是指连接发电厂与变电站、变电站与变电站、变电站与用电设备之间的电力线网络，它是电能的输配载体，承担电能的接收与传输功能 用电户将电能转化成其他形式的能量的用电设备或用电单位，以实现功能要求一、基 本 概 念,(二)电压等级 我国目前采用的仍然是1956年规定的三类电压标准： (1)第一类额定电压：电压1000V，主要用于高压用电设备及发电、输电的额定电压值。

二、城市电力工程规划,(一)城市电力工程规划原则 1.应结合城市规划和城市电力系统规划进行，并符合其总体要求 2.编制期限应当与城市规划相一致 3.编制阶段可分为：电力总体规划和电力详细规划两个阶段大城市可以编制电力分区规划 4.应做到新建与改造相结合，远期与近期相结合，电力工程的供电能力能适应远期负荷增长的需要，结构合理，且便于实施和过渡二、城市电力工程规划,(一)城市电力工程规划原则（续） 5.发电厂、变电所等城市电力工程的用地和高压线路走廊宽度的确定，应按城市规划的要求，节约用地，实行综合开发，统一建设 6.城市电力工程设施规划必须符合城市环保要求，同时应当与城市交通等其他基础设施工程规划相互结合，统筹安排三、电力工程规划的步骤,（二）电力工程规划的步骤 (1)搜集资料； (2)分析、归纳资料，进行负荷预测； (3)根据负荷及电源条件确定供电电源方式； (4)按负荷分布，拟定若干个输电和配电网布局方案，进行技术经济比较，提出推荐方案； (5)进行规划可行性论证； (6)编制规划文件及规划图表一、电力负荷分级及其用电要求,4.2 电力负荷预测,（一）电力负荷的概念 电力负荷：也称用电负荷。

城市电力负荷：指城市内或城市某一局部片区内所有用户在某一时刻实际耗用的有功功率的总和一、电力负荷分级及其用电要求,4.2 电力负荷预测,（二）电力负荷分级 (1)符合以下情况之一者，应为一级负荷： 1)中断供电将造成人身伤亡时； 2)中断供电将在政治、经济上造成重大损失时； 3)中断供电后将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作 (2)符合以下情况之一者，应为二级负荷： 1)中断供电将在政治、经济上造成较大损失时； 2)中断供电将影响重要用电单位的正常工作 (3)不属于一级和二级负荷者则为三级负荷一、电力负荷分级及其用电要求,（三）供电要求 (1)一级负荷的供电电源应符合下列规定： 1)一级负荷应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏 2)一级负荷中特别重要的负荷，除由两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其他负荷接入应急供电系统一、电力负荷分级及其用电要求,（三）供电要求 (2)二级负荷供电要求： 1)二级负荷的供电系统要求由两回线路供电，应做到不致中断供电，或中断后能迅速恢复供电 2)在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回6kV及以上专用的架空线路或电缆供电。

(3)三级负荷的供电对电源无特殊要求二、电力负荷计算的参数,电力负荷计算的参数 (1)用电量An：表示规划区内各种用电器消耗电量的多少，单位kWh (2)设备额定容量Pn：指设备铭牌上所标示的数据，单位kW或kVA (3)计算负荷Pj：即各类用电实际的最大负荷值，单位kW (4)同时系数Kt：实际最大负荷值与各类最大负荷值之和的比值二、电力负荷计算的参数,电力负荷计算的参数 (5)年最大负荷利用小时Tmax：是一个假想的时间 (6)需用系数Kx：反映某一时间电器用电设备的用电程度 (7)平均负荷率Pv：指电力负荷在一定时间内平均消耗的功率 (8)负荷系数KL：也称负荷率，指平均负荷与最大负荷的比值三、电力负荷预测,（一）电量预测方法 (1)单耗法：根据单位产品（或产值）用电平均耗电指标和产品数（或产值）来推算用电量该方法适用于近、中期规划 (2)综合用电水平法：根据预测人口及每人平均用电量来推算城市总用电量 (3)年平均增长率法：根据历史资料数据的变化规律和未来国民经济发展规划估算出今后的用电平均增长率，采用复利公式计算的 (4)弹性系数法：电力弹性系数是地区总用电平均增长率与工农业总产值平均增长率的比值。

该方法一般用于校核中期或远期的规划预测值三、电力负荷预测,（二）城市用电量预测 1.工业用电量 (1)产量（或产品）单耗法 (2)产值单耗法 (3)需用系数法 (4)年平均增长率法(外推法) (5)按部门分项分析叠加法 2.市政生活用电量预测 (1)综合用电水平法 (2)按部门分项分析叠加法 3.农业用电量预测预测方法基本与工业及市政用电负荷预测方法相同三、电力负荷预测,(三)负荷预测(1)负荷密度法 根据不同规模城市的调查，参照城市的发展规划、人口规划、居民收入水平的增长情况等，用每平方千米面积用电千瓦数来测算城乡负荷水平的方法 (2)综合需用系数法 需用系数为实际用电最大负荷与用电设备装配功率的比值 (3)最大负荷年利用小时数法,连州火电厂,一、电源的种类与特点,4.3 城市电力工程电源规划,城市电源通常分为城市发电厂和变电站(所)两种基本类型 (一)发电厂的分类：火力、水力、风力、太阳能、地热、原子能等江西万安水力发电厂,新疆风力发电站,日本松川地热发电站,秦山核电站,重庆同兴垃圾发电站,日本太阳能发电站,一、电源的种类与特点,一、电源的种类与特点,变电所的分类 4.按变电所等级分类：电压等级通常按分级有500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV等，通常220~500kV变电所为区域性变电所，110kV及以下的变电所为城市变电所。

220kV,35kV,二、城市电源规划,1.火力发电厂选址原则 (1)符合城市总体规划的要求 (2)电厂尽量靠近负荷中心 (3)应尽量利用劣地或非耕地，不占农田 (4)应有丰富方便的水源 (5)厂址选择应充分考虑出线条件，留有足够的出线走廊宽度，高压线路下不能有任何建筑物 (6)厂址应满足地质、防震、防洪及环境要求二、城市电源规划,1.火力发电厂选址原则 (7)厂址应尽量选在接近原料产地 (8)火电厂铁路专用线选线要尽量减少对国家干线通过能力的影响 (9)燃煤电厂应有足够储灰场，储灰场的容量要能容纳电厂10年的贮灰量．,二、城市电源规划,2.水力发电厂选址原则 (1)一般选址在便于修建拦河坝的河流狭窄处，或水库下游处 (2)建厂地段必须工程地质良好，地耐力高，无地质断裂带 (3)有较好的交通运输条件二、城市电源规划,3.核电厂选址原则 (1)靠近负荷中心 (2)水源方便，水量充足 (3)地质基础要稳定 (4)要求有良好的公路、铁路或水上交通条件，以便运输电站设备和建筑材料 (5)要求在人口密度较低的地方 (6)用地面积要求:主要决定于电站的类型、容量及所需的隔离区选择场地时，应留有发展余地。

(7)地形要求平坦，尽量减少土石方工程 (8)还应考虑防洪、抗震及环境保护等要求二、城市电源规划,4.变电站(所)选址原则 (1)尽可能的接近主要用户，靠近负荷中心 (2)尽量不占或少占农田 (3)具有生产和生活用水的可靠水源 (4)建设地点工程地质条件良好，地耐力高，地质构造稳定 (5)交通运输方便，并考虑方便职工生活 (6)便于各级电压线路进出线布置，进出线走廊与站(所)址应同时确定二、城市电源规划,4.变电站(所)选址原则 (7)站(所)址要求地势高且尽可能平坦，不宜设在低洼地段，以免洪水淹没或涝灾影响，山区变电所的选址标高宜在百年一遇的洪水位以上 (8)尽量避开污染源及不符合变电所选址设计规程的场所 (9)应考虑对周围环境和邻近设施的影响和协调一、城市电力网络等级,4.4 城市电力工程供电网络规划,电力等级对城网的标准电压，应符合国家电压标准. 城市电力线路电压等级有500kV、330kV、220kV、110kV、66kV、35kV、10kV、380V/220V等八个等级 城市一次送电电压为500kV~220kV，二次送电电压为110kV、35kV，高压配电电压为lOkV，低压配电电压为380V/220V。

各地城网电压等级及最高一级电压的选择，应根据现有供电情况及远景发展确定 城网应尽量简化变压层次，一般不宜超过四个变压层次老城市在简化变压层次时可以分区进行二、城市电力网接线方式,城网的典型接线方式有以下几种： (1)放射式:可靠性低，适用于较小的负荷(图4-3) (2)多回线式:可靠性较高，适用于较大的负荷多回线式可与放射式组合成多回平行放射供电式，也可与环式合成双环式或多环式(图4-4)图4-3 放射式分布负荷 (a)单个终端负荷; (b)两个负荷; (c)多个负荷,图4-4 多回线式 (a)双回平行式; (b)多回平行式,二、城市电力网接线方式,城网的典型接线方式有以下几种： (3)环状式:可靠性很高，适用于一个地区的几个负荷中心环路内一般应有可断开的位置，形成环路开断运行方式(图4-5)二、城市电力网接线方式,(4)格网式:可靠性最高，适用于负荷密度很大且均匀分布的低压配电地区但这种形式造价高，干线结成网格式，在交叉处固定连接(图4-6)城网的典型接线方式有以下几种：,三、城市送电网规划,(一)城市一次送电电网规划 一次送电网包括与城市电网有关的220kV送电线路和220kV变电站。

1.一次送电网是系统电力网的重要组成部分，又是城市电网的电源，应有充足的吞吐量 城网电源点应接近负荷中心，一般设在市区边缘 高压深入市区变电所的一次电压，一般采用220kV或110kV；二次电压直接降为10kV 2.一次送电网架的结构方式，应根据系统电力网的要求和电源点的分布情况确定，一般宜采用环式(单环、双环等)结构形式三、城市送电网规划,(二)城市高压配电网规划 高压配电包括1l0kV、66kV、35kV的线路和变电所 (1)作为城市二次送电的城市高压配电网，应能接受电源点的全部容量，并能满足供应二次变电所的全部 负荷 (2)规划中确定的二次送电电网结构，应与当地城建部门共同协商，以保证城市建设发展的需要 (3)当现有城网供电容量严重不足或者旧设备急需改造时，可采取电网升压措施 (4)高压配电网的网络宜采用环网布置，开环运行，双回式多回路布置三、城市送电网规划,(三)城市中低压配电网规划 中低压包括10kV线路、配电所、开闭所和380V/220V线路 (1)中压配电网应与城市高压配电网密切配合，可以互通容量 (2)中压配电网的结线方式，架空线路主要有放射式、普通环式、双线放射式、双线拉手环式。

(3)低压配电网一般采用放射式，负荷密集地区及电缆线路宜采用环式，市中心个别地区有条件时可采用格网式 (4)配电网应不断加强网络结构，尽量提高供电可靠性四、城市变配电规划,(一)城市变配电分类 按在城市电网中的地位和作用分类，可分为升压和降压变电所 按变电所一次电压分类，可分为大型变电所(电压为330kV及以上电压等级)、中型变电所(电压为220kV和110kV、小型变电所(电压为110kV及以下电压等级) 按用途分类，可分为用户专用变电所和公用变(配)电所 按变电所结构分为4大类8小类，见书中表4-12。