农村电网规划第4章电网规划汇编.ppt

第4章 农村电网规划 4.1 概述 4.2 农网规划的一般问题 4.3 农村电网规划中的容载比 4.4 更换和选择导线截面的有关问题 4.5 相临电压等级电网线路总长度的合理配置 4.6 正方形供电方案比较 4.7 六角形供电方案比较 4.8 农村配电线路的最优布局 4.9 变电所最佳容量的确定 第4章 农村电网规划 电压等级 农网电压结构模式 N-1准则 农村电网规划以负荷预测和电源规划为基础， 主要内容包括： （1）选择电网电压 （2）确定输电方式 （3）确定变电所布局和规模 （4）确定网络结构 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 一、电压等级 1. 世界其他一些国家的电压等级 (1)美国、俄罗斯： 1150kV、500kV、220kV、 110kV、20kV (2)英、法、德： 800kV、400kV、220kV、 110kV、 20kV 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 2. 我国的电压等级及划分 GB/T 156-2007规定的系统标称电压： 380/220V 3 6 10 20 35 66 110 220 330 500 750 1000kV 划分： Ø 输电网： 特高压：1000kV 及以上 超高压：330kV 500kV 750kV 高 压：220kV Ø 配电网： 高压：35kV ~110kV 中压：10kV 低压：380/220V 2009年2月27日, 中国第一条特高压输电线路山西晋东南至 湖北荆门1000千伏特高压交流输电线路正式投入运行。

全 长640公里 3.电压等级合理配置的原则和标准为: Ø 有利于降低电网整体投资; Ø 有利于降低损耗; Ø 有利于节约站址和通道资源; Ø 有利于运行维护; Ø 有利于提升供电能力和供电可靠性; Ø 有利于供电适应性，以适应不同负荷情况的需求 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 (1)选择更高一级的电压，应与现有电网的电压系 列相适应，相邻两级电压之比不低于2倍，且 第i级经济电压为： ； 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 (2)当系统的短路容量达到原有断路器最大切断容 量时，则需寻求更高一级的电压； (3)选择更高一级的电压等级，应考虑与邻近电网 互联网的可能性； (4)要考虑国家对电气设备的研制和供应能力； (5)应以电力系统中、长期规划为依据 4．发展更高一级电压等级应考虑的因素 u“几何均值”规律 电网运行综合费用在仅考虑与电压U有关联则可粗略地表示为: F=A+BU+C/U A：与电压无关费用，如部分维护费、管理费等; B：与电压成正比费用系数，如初投资、折旧费、运行维护 费等; C：与电压成反比费用系数，如线路损耗、变压器损耗等 由上式可求得综合费用F最小时的经济电压认，即: F'=B-C/U2 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 令F’=0，得到经济电压: 由综合费用最小确定的经济电压并不一定正好符合现行电 压标准，可能在两个标准电压之间。

标准电压Ui与Ui+1之间必然存在一个经济带，即存在Uj这一 经济电压在某一相同负荷密度、供电半径和网络结构下(即A 、B、C三个参数相同)，两个相邻的标准电压可以是等经济的， 因而有: BUi+C/Ui= Bui+1+C/Ui+1 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 可见经济电压与标准电压间是“几何均值”的关系推广开来， 最佳电压等级序列中的各电压等级间应互为“几何均值”，只有这样，电压等级序 列中每个电压都是经济电压 整理后得：即： 我国电压等级序列图 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 二、电压等级序列 国外部分国家和城市电压等级序列 220kV及以上的超高压和高电压等级因受输电距离和输电容 量以及技术水平的制约难以改变，而低压0.4kV等级因设备数量庞 大，调整改造也不现实因此，电压等级的调整主要在于配电网 电压等级部分 我国电压等级序列 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 华北：500/220/110/35/10/0.4kV 三、农网供电结构模式 随着广大农村地区电力负荷的不断增长，农村电网也在不 断地扩大，500kV电压等级开始进入地区(或地级市)区域， 220kV电压等级也已逐步进入县(或县级市)区域，而且县(市)建 有220kV变电所已经成为现实。

目前，我国农网的主要供电模式有： Ø 110/35/10kV Ø 110/10kV Ø 110/35kV Ø 新的供电模式为110/20kV 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 负负荷密度 （kw/km2 ） 单位供电面积年费用最小值（万元 /km2） 供电成本(元/kwh) 110/35/10kV 110/10kV 110/20kV110/35/10kV 110/10kV 110/20kV 20 50 100 200 300 500 3．752 3．206 3．19 6．481 5．487 5．37 10．663 9．073 8．882 18．591 15．994 15．69 26．291 22．781 22．41 41．42 35．95 35．634 0．625 0．534 0．53 0．432 0．366 0．358 0．355 0．302 0．296 0．310 0．267 0．262 0．292 0．253 0．249 0．276 0．240 0．237 各供电模式比较： 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 各种供电模式的优缺点 (1)110/35/10kV：多一级电压，损耗较大 (2)110/10kV：10kV供电半径短，110kV变电所多， 建设投资大；损耗比110/35/10kV供电方式低。

(3)110/20kV：20kV供电半径较长，减少了110kV变 电所数量，在许多情况下，投资最低，损耗比110/10kV供 电方式低但20kV设备尚无系列产品 (4)110/35kV：35kV供电半径较长，110kV变电所数 量最少但配电设备费用高，负荷密度大时投资最低 110/20kV的年支出费用最低，具有很大的优越性，应创造条件 予以推广 导则： 对采用110/35/10kV电压等级的地区在新建或改造时， 宜优先采用110/10kV电压级 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 总结： 依据对国内外电网电压等级的分析可知，简化电 压等级，减少变电层次，提高配电电压，优化电压等 级序列将是未来电网发展趋势 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 20kV国内应用情况简介： Ø 苏州工业园区，1993年在全国率先采用了20kV电压等级，并 于1996年正式投运降压层次为 :220/110/20/0.4kV Ø 本溪供电公司，2003年南芬地区电网改造中采用20kV供电电 压，在国内首先采用20kV架空线路的单位 2007年8月，江苏省电力公司正式发文推广应用20kV电压等级 。

第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 国外20kV应用情况： Ø 法国：早期为3kV、5.5kV、15kV、22kV、3OkV电压并存，后 来确定为15kV为标准电压，淘汰其余的但进一步研究后认 为，以20kV代替15kV可使配电网传输能力显著提高，而增加 的费用很小，所以又决定在新建配电网中采用20kV，逐步淘 汰15kV因此，法国电力公司从1961年规定20kV为城网中压 系统唯一标准，限制或取消了原有的15kV电压等级 Ø 德国：在1960年前曾将5-6kV配电网改造成10kV电压等级， 很快便停止了这一做法，改为20kV Ø 俄罗斯：则在20世纪60年代几乎将所有大城市的10kV改造成 20kV Ø 美国：自1892年建立12.5kV线路起，随着负荷的不断提高， 在1948年采用了20.8-24.9kV电压 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 四、电网供电的N-1准则 经济发达和较发达县的县城电力网，其高中压配电网应满足供电安 全的N-l准则，即： （1）高压配电网中l条线路或变电站中l台降压变压器发生故障停运时： 1)在正常情况下不损失负荷； 2)在计划停运的条件下又发生故障时，允许部分停电， 但应在规定时间内恢复供电。

（2）中压配电网中l条线路发生故障停电时： 1) 在正常情况下，除故障段外不停电，并不得发生电压过低，以及供电 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 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 N-1准则实例 以湖北省兴山县电网为例 总装机容量已达50MW，单机容量最大的机组为12MW最大综合 负荷约为38MW，网内有110kV变电所l座，35kV变电所5座 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 该电网的特点是一个放射性电网(我国大多数地方电网均此 )，以湘坪变为基点分三支向外辐射对该系统进行潮流计算表 明，主要潮流集中在三条支路上，如图所示 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 兴山县电网存在以下主要问题： (1)可靠性差 1）当湘-城线由于雷击跳间 或其他故障退出运行 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 重负荷 大量工业负荷 2）湘-南线停运时 供电可靠性差，满足不了N-1准则 (2)经济性差网损高达2.25MW，占发电出力的5.75 ％，这只是在一条110kV线路和12条35kV线路上的损 耗，如加上变压器和大量配电线路上的损耗后，网损 是相当大的。

因此： 可靠性低 经济性差 症结在于网架太薄弱 需要进行改造 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 兴山电网改进方案 在城关变到南阳河之间架设一条35kV线路(约14km) 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 设想有城-南线后，重负荷区即为三角环网运行 由于功率分布趋于合理，如图所示， 网损得到降低，约为1.63MW，较不架线网损减少28％ 当仍考虑前述的N—1方式时，系统不解列，仍可维持向负 荷的正常供电如图5—5所示 可见，当网架结构稍有加强后，可靠性大增，损耗下降，效果 是显著的 第4章 农村电网规划- § 4.1 概述 一、农网规划任务的确定 农村电力网规划任务由下述方面确定： 1．农网现状及其存在的主要问题 (1)现存农网能否满足负荷发展的需要； (2)绝缘老化程度如何； (3)导线是否过细，有无“瓶颈”线路存在； (4)各线路供电可靠性指标高、低； (5)线路中开关的数量、投入时间、运行中发生过哪些故障； (6)线损指标高、低； (7)线路维修情况 第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题 2．规划区在农村经济中的地位 规划区在农村经济发展中的地位，对电网规划任 务有着重要的影响。

规划是否为经济作物区、旅游区 ，或为农业开发区、农业科技中心区等，其对规划负 荷的发展、供电可靠性的要求必将有所不同，因此也 必将影响规划的水平和档次 第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题 第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题 3．改善电网的各项运行指标 改善电网的运行指标是建设和改造电网必须 完成的任务作为重要的运行指标，有 供电可靠性指标 电压质量指标 线损率指标 容载比指标 在规划开始前，这些运行指标应有明确的改善目 标 二、配电网规划的范围 电网规划的业务范围包括下列包项 1．电网的接线 根据规划区的地理条件和负荷的重要程度来确定规划的 电网结构按着简化各级电压电网接线的原则来确定各电压 级变电所的一、二次接线 2．主变压器容量和台数 主变压器容量和台数应按远期规划的目标负荷来考虑， 并。