電網規劃設計范文

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電網規劃設計

篇1

0 引言

第二次工業革命以后,人們進入了電氣時代。各種各樣的電器的也就走進了人們的視野。隨著科技的進步,?器也在不斷的創新。生活中越來越多的體力勞動被機器所代替。導致現在人們的生活越來越離不開電,原有的配電網無法滿足人們對電量的需求。對農村來說,電量需求不能得到滿足將會影響其發展和規劃。所以 ,農村配電網規劃設計是十分重要的,是提高供電可靠性的重要內容。

1 農村配電網

1.1 農村配電網現狀

我國現階段的農村,使用電是很普遍的、也是很廣泛的。在生活中家用電器比如:電磁爐、電飯煲、冰箱、洗衣機等常用的家用電器,當遇到停電或者是斷電的情況,會很大程度的影響人們的生活。在工作中由于農村區域配點數量比較少,并且存在不合理的配置現象,在農忙時期,用電量達到了高峰,很容易出現超負荷的運行的現象,面臨用電故障問題,將會對農業的正常發展造成嚴重影響。而在農村,下雨天或者是刮大風都有可能導致停電或者斷電。由此可見我國現在農村的配電網現狀還不是很好,所以必須對農村的配電網進行規劃設計。

1.2 農村配電網的發展

目前,農村的配電網中存在很多問題,還不夠完善。電作為二次能源是可再生的,這也就是說電是取之不盡用之不完,電在未來的世界里將和人們的生活、工作密不可分。在我國發電業也是十分發達的,例如風力發電、潮汐發電還有水力發電這些都是借助自然界的外力進行發電的。

我國是人口大國,農村人數占據了我國總人口的一大部分。所以農村配電網規劃設計的發展空間比較大,因此對農村配電網規劃設計勢在必行。當農村擁有了完善的配電網不僅是使農村的人們受益,還對國家電網有很大的益處。電器的使用、用電量的增加,都將促進消費水平的上升,從而帶動經濟的發展,增強我國的經濟實力。這樣說來,對農村配電網規劃設計是利國利民的。

2 農村配電網規劃設計

2.1 規劃的目標

在進行農村配電網規劃設計過程中最重要的就是能否保證供電的可靠性。根據農村配電網的現狀,預測當地具體的經濟發展水平,在該地區原有的配電現狀進行規劃設計;完善電網架構、提高配電網的安全運行系數和提高供電質量并且滿足節能降耗的國家要求。建立一個可發展的、優質的、高效的、穩定的農村配電網,為實現農村奔向小康奠定基礎。

2.2 農村配電網規劃設計原則

(1)優化配電設置。在電網優化的配電設置中,應采用絕緣化電路電網。在線路改造的實施時,將絕緣保護套套在導線上,通過新材料、新技術來提高配電網的安全運行系數,減少電流泄露導致的線路故障。

(2)實現標準化、規范化。為了保證標準化、規范化就必須依據大型正規的電網公司制定的方案來進行實施。這樣才能在改造中使建設時間得到縮短;是線路運行的可靠性得到提升,從而滿足經濟的要求。

(3)提高配電智能水平。農村電力系統的未來是要依存于現代化的管理理念和先進的技術,來構建出互動的新型用電關系、推進集中抄表工程,實現智能化電網管理。提高配電智能水平就要提高智能電網的性能來逐步實現智能化管理。

2.3 農村配電網規劃設計

(1)合理預測配網負荷。在進行農村配電網規劃設計工作時,需要對現有的配電網以及該區域的用電情況進行深入調查,了解當前的負荷和在未來所需要的負荷發展趨勢。如果不進行調查,就會出現數據與實際相差很多的現象。因此需要對配電網進行合理估算,確定該地區供電的實際負荷和用戶的類型。通過多種途徑預測確保預測結果的準確性。可以參照負荷曲線,客觀了解該區域的用電情況,有助于配電網負荷預測工作的進行。

(2)合理配置配電變壓器容量。依據地區配網負荷的預測結果,確認該區域的配變總量、各個分區的配變容量和臺區的配變容量 。對于農村配電網變壓器的設置要遵循“小容量、密布點、短半徑”的原則。配電安裝大多數應用柱上安裝或者是臺式安裝形式。

(3)合理規劃農村配電網的主干網絡。根據供電半徑對農村配電網主干網絡進行科學構架。農村配電網建設情況比較復雜,要滿足相關要求難度很大。需要根據國家及地方的設計標準對其進行調整,一般設計時,將末端的線路電壓作為重要參考標準。在滿足運行要求的前提下,適當增加或縮短線路的長度。

(4)引進先進技術。1)建立完善的電網規劃設計信息化系統,建立與工作內容相符合的專業輔助計算機系統,來完成基礎數據管理、規劃業務管理以及規劃輔助決策等工作,提高電網規劃設計水平。2)引入先進的理念來完善當前的管理工作,提高配電網絡、供電電源的可靠性,增強負荷轉移和互供能力,從而使維護工作更加全面。3)選擇合理的農村配電網的設備類型,引進新型技術設備并對其升級改造,從而完善農村配電網的配套措施,使其能夠穩定運行。

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關鍵詞:電網規劃;城市規劃;設計

經濟的發展帶動著城市建設水平的提高,城市在發展過程中,電網的作用是非常大的,在城市規劃過程中,電網規劃一定要符合城市的發展,同時要保證兩者之間的關系是非常好的。城市電網規劃工作過程中要面臨的情況是非常多樣的,面臨的形勢和環境都發生了很大的變化,在進行城市規劃的時候,電網規劃一定要相互適應。在進行電網規劃的時候,一定要考慮其對居民生活和經濟發展的重要影響,電網規劃會導致城市規劃工作更加的復雜,同時城市規劃會對電網規劃產生很大的影響,電網規劃也會給城市規劃帶來很大的影響。

1 電網規劃與城市規劃的聯系

1.1 兩個規劃造成的不協調現象

經濟在快速發展過程中,城市建設一定要與之相互適應,這樣才能更好的促進經濟發展。城市規劃過程中,電網規劃的影響力是非常大的,這樣就使得城市規劃過程中面臨的問題也是非常多的,這樣就使城市規劃工作更加的困難。在進行城市規劃和電網規劃的時候,經常會出現不協調的情況,主要表現在信息技術方面,政府部門在進行城市規劃的時候,通常對電網規劃對城市規劃的影響考慮是非常不全面的,這樣就導致在進行電網規劃的時候經常會出現與城市規劃不同步的情況。電力企業在發展過程中,對發現的電網規劃問題只能進行簡單的技術方面處理,并不能從大方面進行改善,而且電力企業在發展過程中,對出現的問題,通常都不能很好的進行反映,這樣就使得政府管理人員對出現的問題不能進行很好的掌握。

1.2 規劃不協調的形成原因

電網規劃和城市規劃出現不協調的現象,主要原因表現在以下幾個方面。首先,城市規劃和電網規劃在發展方向上是非常不同的,為了更好的適應經濟快速發展的情況,政府在城市規劃方面投入的財力、人力和物力都是非常多的,同時,在對城市規劃的重視程度也是非常高的。在城市規劃發展到一定階段的時候,才會發現電網規劃和城市規劃出現不協調的情況,這樣在進行改進的時候要面臨的問題也是非常多的。電網規劃在進行的時候,多是來自于電網企業的,在一個城市中,多是存在著不同的電力企業,這樣就使得電網在發展過程中會出現客戶源非常混亂的情況,這樣就會導致電網線路出現散亂的情況,會導致與城市規劃出現不協調的情況。城市規劃與電網規劃在出發點上也是存在不同的情況。電網規劃是來自于電力企業,電力企業在進行電網規劃的時候是為了獲得更多的利益,因此,進行電網規劃的出發點是經濟利益。而城市規劃的出發點是為了更好的進行經濟發展,同時也是為了更好的提高人們的生活水平。進行城市規劃的主體是政府機關,在確定規劃的計劃以后要進行審核,在審核完成以后才能進行計劃的實施。電網規劃和城市規劃在出發點上的不同,也是導致兩種規劃出現不協調現象的原因。

1.3 改善電網規劃與城市規劃的關系

在進行電網規劃和城市規劃的時候兩者要相互考慮對方的情況,電網規劃要遵循城市規劃的發展需求,城市規劃要根據電網規劃的情況進行合理的調整。兩種規劃的共同點就是為了更好的配合經濟發展。電力企業和政府部門在進行規劃的時候要建立一個溝通的平臺,兩者之間要相互了解對方的發展趨勢,這樣可以更好的對未來的規劃工作進行掌握。

1.4 完善規劃的建議

在進行城市規劃以前,要先對城市規劃的目的進行宣傳,使居民對城市規劃的好處進行更好的了解,這樣在進行規劃的時候能夠得到民眾的支持,在進行一些項目施工的時候不會遇到更多的問題。在進行電網規劃的時候也要多聽取市民的意見,這樣能夠提升市民的規劃意識,這樣可以更好的提高市民的生活水平。

2 電網規劃的線路設計和方案的研究

城市交通是城市規劃的重點,交通的發展體現整個城市規劃是否合理。城市交通的建立達成科學合理的規模,電網路線規模的發展根據城市的交通基礎進行規劃,隨著經濟的發展,城市規模不斷擴大,造成了電網路線也在增多。在規劃時可以進行劃分區塊,讓電網企業進行區塊的發展,這樣在搭建電網路線時,不同的區域有不同的配電網,網線也不會交錯雜亂。這樣設計的電網路線規劃結合了城市經濟和地區增長的發展。電網規劃中交通網線的規劃是關鍵,而對于城市的發達交通,電網的交通路線出現了多樣的選擇。要達到最好的規劃路線就得從多方面進行考慮,比如電網的功能、運用的技術、管理等。

3 電網規劃設計的要求

3.1 做到可實施的計劃

在建設城市電網規劃時,必須按照《城市電力網規劃設計導則》和《城市中低壓配電網改造技術導則》這兩個原則要求進行。了解城市的具體情況,進行符合該市規劃的研究,嚴格達到要求。接受城市規劃的變動,在配電網供電能力和供電質量上提高要求,企業可以進行技術上的投資。以滿足因城市網絡協調、負荷不斷增長和城市經濟發展建設的需求。

3.2 完善主網架、配電網的電源分布

電網企業在規劃時。要達到電網的運作關鍵是保證電源正常的供應。滿足客戶的用電需求是電網企業的服務重點,電網企業滿足客戶供電要求的同時也要保證電壓負荷達到正常供電功能。因此企業可以實現建立配電站的站點。按照規定,城市中心配電站建造電壓要求達到220kv負荷。在城市用電負荷高的地區可以建立5個左右的變電站,電壓比較高的情況可以建立雙環配電網。以城市中心為中點沿著環線接入電源。建立城市中心配電網為的是給在城市中心的電網得到供電,從而形成分布靈活的電源網架。

3.3 電源電壓的等級分配

電壓的等級可以劃為高、中、低三種,城市地區范圍過大對電網企業來說配電站的建設不可能一個或是兩個就能實行的,在城市建設配電網要進行分層分區域進行。城市中心客戶最多網絡需求最大。造成配電網需要供電量大,在城市中心可以建設電壓等級較高的配電網如220kv為最高負荷。而在發展不發達的中小城市則可以使用中級配電網,像110kv、10kv、0.4kv的電壓在中小城市中都能適用。城鎮地區的配電網范圍最小。可以采用35kv、10kv、0.4kv的電壓等級。進行等級的分層配電網規劃,電壓電源輸出就顯得比較穩定、可靠。

4 結束語

城市規劃和電網規劃有著密切的聯系,在進行規劃的時候,兩者要相互合作,這樣才能更好的實現城市建設和經濟發展。在進行電網規劃的時候一定要保證電網線路是非常合理的,同時也要提高先進設備的使用,這樣才能在進行規劃的時候確定更好的效果。

參考文獻

[1]王永超.城市電網規劃與改造[M].北京:中國電力出版社,2008(13):52-55.

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關鍵詞:配電網;規劃;設計

Abstract: Along with the our country electric power system distribution network equipment development, in national urban and rural power grid construction and transformation, require a high voltage directly into the load center, forming a high voltage power transformer step-down - low-voltage power supply mode, to make the distribution device to the festival, energy saving, compact, small, unattended intelligent direction of development. This paper analyzes the intelligent distribution network planning and design in the project should consider a few points, for reference only.

Key words: distribution network; planning; design

中圖分類號:V242.3

引言:配網規劃設計是一個很復雜的工程問題,其復雜性突出表現在具有規模大、不確定和不精細因素多和涉及領域廣等。不僅需要擁有大量的相關規劃地區發展的歷史數據,還需要對現狀進行深入分析,對城市未來發展狀況有一個全面的了解。配網規劃設計智能化成為了一個趨勢。

一、配電網規劃設計的幾個原則

1、配網規劃既要切合實際,又要適當超前,應具有前瞻性、可靠性和可操作性

2、正確處理近期建設與遠期發展關系,同時還要考慮社會、經濟、環境的綜合效果

3、配網規劃要充分考慮110 kV及以上電壓等級的主網規劃,切實考慮110 kV變電站站之間的10 kV環網(外環)的重要性

4、配網規劃應該得到城建規劃部門認可,納入城市建設總體規劃,才能順利實施。使規劃既有權威性,又有靈活性,在實施中既要嚴格執行,又要結合實際適當調整

二、配電網規劃設計的幾個注意問題

1、中低壓中性點運行方式長期以來,我國中低壓配電網大部分采用中性點不接地方式,它的最大優點是發生單相接地故障時并不中斷向用戶供電。隨著配電網的擴大,電纜線路的增多,電網對地電容電流大幅度上升,直接威脅著電力系統的安全運行。根據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》,電容電流超過10A時中性點應改為消弧線圈接地。九三年起為配合變電所無人值班,國內研制了多種自動跟蹤消弧線圈補償裝置,其原理大同小異,基本上都在原調匝式消弧線圈的基礎上增加控制裝置,由于其原理相對簡單,可以運行于全補償狀態,工藝要求低,因此目前市場占有率較高,其它還有調隙式、直流偏磁式、調容式等,均由于各種原因難以進入實用狀態。順便說一下,目前有廠家在消弧線圈調諧裝置中附加接地檢測裝置,其原理與出線保護裝置中的接地檢測裝置是一致的,但使用時二次電纜需增加很多,不宜采用。消弧線圈的調節采用微機自動跟蹤補償裝置。當主變無中性點引出時,結合變電所的所用電,在中低壓母線上設置接地(曲折)變壓器。近年來,國內各大城市中低壓中性點改用電阻接地的越來越多。采用電阻接地,單相接地故障時動作于跳閘,健全相過電壓倍數可限制在2.8倍以下,進一步降低弧光過電壓,電網可采用絕緣水平較低的電氣設備,提高設備運行條件和提高人身安全。目前中性點電阻值大致有5.77Ω(上海)、10Ω(北京、廣州)、16Ω(深圳),電阻值大小取值各有利弊,從各地運行情況來看,都是可行的。但在以架空線為主的電網中應慎用電阻接地。2、過電壓保護根據《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》,變電所應設有防止直接雷和雷電波侵入的過電壓保護措施。全戶內變電所采用屋頂避雷帶防直擊雷,屋頂避雷帶采用-40×4鍍鋅扁鋼或8圓鋼,半戶內變電所設獨立避雷針對主變進行保護。

3、接地

變電所接地方式以水平接地體為主,輔以垂直接地極,主接地網采用-50×6鍍鋅扁鋼,布置上盡量利用配電樓以外的空地,深埋接地極。變電所主接地網的接地電阻應不大于0.5歐姆。考慮到微機保護監控系統對接地要求較高,二次設備室及中低壓二次電纜溝接地采用25×4銅排。當1中低壓采用GIS時,1中低壓配電裝置室也需采用銅排接地。4、保護監控無人值班變電所設計與常規變電所最大的不同點在于二次監控設備必須滿足現場無人值班要求,目前采用微機保護基本上沒有多大疑義了,而監控方式通常有兩種模式:4.1.采用綜合自動化系統4.2.采用常規二次保護加RTU應該說,兩者都能滿足無人值班的要求,后者結構簡單、造價低廉,但采用綜合自動化系統技術上更先進,集成化程度更高,更易于做成面向對象的層次結構,從技術上講是發展方向。隨著計算機技術、自動控制技術的不斷完善和成熟,綜合自動化設備性能日趨穩定,價格逐漸下調,應作為新建變電所的首選系統,而后者可以作為老變電所改造用。采用綜合自動化,就應該采用分布式結構(中低壓保護裝置安裝在開關柜上),以充分發揮其功能,減少二次電纜,降低造價,但分布式保護裝置應解決配電裝置室的散熱通風及電磁干擾問題。作為無人值班變電所,所內不宜設置固定的計算機監視設備(后臺機),但應設置能與現場維護調試用便攜式計算機相適應的硬、軟件接口。另外,為了運行維護方便,變電所遙測、遙信、遙控量和當地顯示量應按《無人值班變電所設計規程》進行設置,加以統一化、標準化。5、交流所用電和直流系統5.1交流所用電變電所宜設置二臺所用變壓器,容量為80~100KVA。當變電所設置三臺主變時分別接入#1、#3主變低壓側母線,設置二臺主變時則分別接入其低壓側母線。所用電采用中性點直接接地TN系統,額定電壓380/220V,采用單母線分段接線。5.2直流系統直流電源宜采用一組220V蓄電池,容量應滿足全所事故停電2h的放電容量,一般為100AH,單母線接線。蓄電池組宜采用性能可靠、維護量少的蓄電池,如閥控式密封鉛酸蓄電池等。直流系統應具有自動調節功能,充電裝置實現智能化實時管理,并應設置一套微機直流接地監測裝置。

6、負荷預測和電力電量平衡問題

負荷預測是城網規劃設計的基礎,包括電量需求預測和電力需求預測兩部分內容。負荷預測工作宜先進行電量需求預測,再進行電力需求預測。一般先進行各目標年的電量需求預測,再根據年綜合最大負荷利用小時數求得最大電力需求的預測值,也可按典型負荷曲線,得出各時間斷面的電力負荷值。負荷預測常用方法有:單耗法、彈性系數法、自然增長法、綜合用電水平法、負荷密度法、相關法等。可根據城市的負荷預測的條件和各電壓等級的實際需要,綜合選用適用預測方法,并相互校核、補充。

城網規劃以電力平衡為主,對于受電電源不確定因數較多的城市,既要進行電力平衡計算,同時也要進行電量平衡計算,這樣可使城網規劃的結果更加合理

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【關鍵詞】配電網規劃;合理優化;GIS系統

0.引言

配電網的規劃設計是一個復雜的系統優化問題,具有多目標、大規模性、非線性、不確定性因素多和涉及的技術領域廣等特點。因此,配電網規劃設計的質量優良,將直接影響電力企業的經營效益,同時也對配電網的投資效益和網絡水平將產生重大的影響,其直接影響著每一位用戶的用電質量。因此,在電力企業的配電網的規劃設計中,一個合理的、先進的、有效的規劃方案,將對電力企業產生重大的影響。因此,在配電網的規劃設計過程中,不僅需要深入研究分析配電網大量歷史的、現有的數據,還要對配電網未來的發展情況有全新的認識,以及做合理的預測分析。

1.配電網規劃設計的概述

1.1配電網規劃設計的基本要求

由于傳統的配電網規劃設計手段,僅依靠人力或者借助簡單的計算機輔助軟件,這就使得設計過程不僅費時而且費力,導致規劃設計的結果并不能令人滿意,并且設計方案很難做到優化,并不符合我國社會主義經濟發展的需求。隨著科學技術的逐漸進步,在配電網絡規劃設計時應用具有強大功能的GIS系統,將會在很大程度上解決規劃數據管理繁瑣的難題。電力企業配電網規劃設計的主要目的是以最合理優化的設計方法,從而可以得到規劃最優的工程項目投資決策方案。研究發現,電力企業在配電網規劃設計中,有以下幾方面的基本要求:

第一,配電網主要依靠統一的數據庫系統、系統平臺、GIS 數據格式共享和開發環境。

第二,配電網的程序符合C/S 架構的各項基本要求,配電網數據中的應用層、訪問層和展示層等各層中的各項功能均具有良好的可移植性和可擴展性,各層之間的功能界定層次清楚,功能分配準確完善。

第三,代碼完整準確的定義各項功能之間的接口。

第四,可增加新功能,以及擴展原有繁榮功能。

第五,各個功能模塊之間可以共享各項基礎數據,做到各個模塊共享各項數據,此外還要確保各項數據的完整性、正確性和一致性。

1.2配電網規劃的主要內容

配電網規劃設計的主要內容,大體包括以下幾方面:

(1)負荷預測,主要有兩個方面的預測,即對未來社會總的用電量的合理預測以及對未來社會總的需求量的科學預測。

(2)變電所優化,主要是對變電所的位置及容量做科學合理的規劃設計,在滿足各項約束條件的情況下,對新建的變電所的位置和容量進行優化規劃設計過程。

(3)網絡結構,對配電網網絡結構的優化規劃,主要是在對未來的用電需求量和電源做合理的預測的前提下, 并且要確保規劃設計的投資及運行費用盡量最少,研究分析確定一個切實可行的網絡設計方案。

(4)短路容量分析,主要是在對以下幾方面進行控制的基礎上,諸如變壓器的容量、電壓等級、網絡的設計等方面,從而確保各等級電壓斷路器的開斷電流與設備的動穩定電流之間相互協調。

(5)無功規劃,是確定新增無功補償設備進行規劃設計,確保它的規劃時間、所處位置、設計類型及容量是否滿足規劃設計的基本要求。

2.基于GIS系統在配電網中應用的基本介紹

2.1 GIS系統的基本概述

配電網規劃設計中的GIS系統,如圖1所示。從圖中可以看出,GIS系統的核心部分是專家決策模塊,它主要利用相關的配電網規劃信息,進行研究分析,最后確定一個科學、合理、優化的配電網規劃設計方案;知識庫中主要存儲有一些難以用數學方法描述的經驗知識;專家決策模塊根據知識庫存儲的一些知識進行推理;模型庫中存儲了各種的模型,如用戶模型、專用模型等各種模型。

2.2 GIS系統在配電網規劃設計中的巨大優勢

(1)規劃人員憑借GIS系統便捷的查詢功能和強大的運算功能,大大的縮減了工作量,在很大程度上提高了配電網規劃設計的工作效率,縮短了規劃設計的工期。

(2)為了配電網規劃設計的結果更加優化合理、更科學,規劃的過程更直接,將一些定性的指標進行量化處理。

(3)有利于對配電網的相關數據的收集保存,可以使配電網隨著社會經濟的進步進行滾動規劃設計。

(4)可以更好的使配電網規劃設計方案與城市的發展相協調。

3.基于GIS系統的配電網規劃方法

在基于GIS系統的配電網的規劃設計過程中,主要包括空間負荷預測、變電所地理位置及容量的選擇、網絡結構的優化規劃等幾個部分。

3.1空間負荷預測

研究發現,進行空間負荷預測是配電網規劃設計的基礎工作。

通常在空間負荷預測工作時,首先將供電區域按照負荷性質和用地類型劃分成一些小區,然后再對各個小區的負荷情況做合理的預測分析,因此空間負荷預測的主要工作也就是將總量負荷合理分配給每個小區的過程。我國的小區負荷預測主要采用從下到上進行區域發展規劃的負荷密度法,但是該方法的不足之處是取值很大程度上受到了人為主觀因素的影響。分類分區預測法彌補了同一負荷密度產生的誤差,這種預測方法計算量較小、操作方便,但是預測結果存在一定的誤差。

3.2變電所的地理位置及容量優化規劃

在進行負荷空間預測之后,各個小區的負荷量基本信息的情況已經確定,然后利用GIS系統的強大功能,在規劃區域對變電所的容量及地理位置進行合理的優化設計,從而確保了未來小區負荷增長的需要;同時在規劃設計過程中,還要確保總投資費用和設備運行的費用最小,最終制定目標年待建變電所的地理位置及容量規劃方案。

3.3網絡結構優化規劃

在空間負荷預測與變電所的地理位置及容量的優化規劃以后,就是對配電網的網絡結構進行優化設計。在用電負荷、變電所的地理位置及容量等約束條件下,利用非線性混合整數原理,建立合理的規劃模型,對目標年和中間各階段的配電線路網架結構做合理的優化,還要確保總投資費用和設備運行的費用最小。

在優化規劃網絡結構以后,利用GIS系統,在規劃區域的電子地圖上就可以形象地表示各目標年度的網絡結構情況,以及具體的線路基本信息,就可以直觀地知道各階段的網絡的擴展和分階段目標情況。

4.結束語

由本文可以得知,一個合理優化的配電網規劃是一個復雜的系統優化問題,利用GIS系統可以很好地解決配電網的各種信息的儲存,大大的縮減了工作量,在很大程度上提高了配電網規劃設計的工作效率,縮短了規劃設計的工期。同時,配電網規劃設計的質量將直接影響電力企業的經營效益,其直接影響著每一位用戶的用電質量。因此,在電力企業的配電網的規劃設計中,一個規劃合理方案,將對電力企業產生重大的影響。 [科]

【參考文獻】

[1]肖峻,崔艷妍,王建民.配電網規劃的綜合評價指標體系與方法[J].電力系統自動化,2008,32(15):36-40.

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關鍵詞:配電網;規劃設計;接線方式

中圖分類號:U665文獻標識碼: A

不同的城市電網,有著差異的負荷密度、配電變電站的保護方式,還有不同的配電網接線方式,因此,就需要結合當地的具體情況,對配電網的接線方式合理選擇。在建設和改造城市電網過程中,就需要合理選擇配電網的接線方式。

1 配電網的接線方式

一是放射式:放射式結構的線路末端,能夠聯絡的電源是不存在的。這種中壓配電網有著較為簡單的結構,不需要較大的投資成本,維護起來也較為簡單方便,但是卻沒有較高的供電可靠性,因此,對于農村、鄉鎮以及小城市等,可以采用這種結構。

二是普通環式:具體來講,普通環式接線指的是在一個中壓變電站的供電范圍內,連接不同兩回中壓配電線路的末端或者中部,使其形成環式網絡。如果中壓變電站10kv側將單母線分段給應用過來,那么就需要從不同的母線段來選擇兩回線路。這樣如果中壓變電站全停,方會對用戶用電造成影響。而如果只是停電檢修中壓變電站一母線段,就不會對用戶的正常用電造成影響。采用這種配電網結構,相較于放射式結構,需要較高的投資成本,但是可以分段進行配電線路的停電檢修工作,在較大程度上縮小了停電范圍。相較于放射式結構,可以減小用戶年平均停電小時數,通常在大中城市邊緣可以采用這種結構形式,也可以將其應用到小城市和鄉鎮等。

三是拉手環式:相較于放射式結構,拉手環式非常大的不同就是每個中壓變電站的一回主干線都會接通另一中壓變電站的一回主干線,這樣形成的主干線,兩端都有電源、環式設計,全線負荷可以由任何一端來供給。主干線上有著諸多由若干分段點形成的分段,如果有一個分段出現了停電問題,對于其他各個分段的正常供電都不會造成影響。因此,在停電檢修配電線路的過程中,就可以分段進行,這樣停電范圍就可以得到有效縮小,停電時間也可以得到縮短。中壓變電站如果全停電,另一端電源可以實現配電線路的全線供電,用戶的正常供電不會受到影響。相較于普通環式來講,本種接線方式配電線路的投資不會更高,但是需要適當增加中壓變電站的備用容量,以便對其他中壓變電站的負荷進行負擔。通過相關的實踐發現,不管采用什么樣的配電網接線型式,中壓變電站主變壓器的裕度方面需要保持百分之三十左右。拉手環接線運行方式可以劃分為兩種,一種是在中間斷開各回主干線,由兩端來分別供電,這樣就有著較小的線損,可以縮小配電線路故障停電范圍,但是配電網線路開關操作的遠動和自動化實現之前,在檢修中壓變電站時,還需要將線路開關的倒閘操作時間給留出來。另一種則是在主干線一端設置主干線的斷開點,也就是斷開中壓變電站線路出口斷路器,這樣如果有故障出現于中壓變電站中,可以將線路負荷給及時轉移掉,有著較高的供電可靠性,但是會增加線損,經濟性不好。

四是雙線放射式:雙線放射式是一端供電,但是每基電桿上都架著兩回線路,這樣每一個用戶都可以實現兩路供電,如果有線路事故出現,供電工作可以由另一回線路來完成。即使兩回線路是來自同一個中壓變電站10kv側分段母線的不同母線段,只有這個中壓變電站全停時,方會對用戶的正常供電造成影響。但是在具體的調查中我們發現,同桿架設的兩回架空線路不同于兩回電纜線路,如果出現了線路故障,往往會對兩回線路造成影響,同時跳閘;而在線路檢修過程中,為了促使人身安全得到保證,往往會同時停電兩回線路,相較于手拉環式來講,也沒有更高的供電可靠性。因此,一般需要不同桿架設兩回線路,但是在路徑方面存在著較大的難度。這種結構需要較高的造價成本,因此,往往只有城市中的雙電源用戶采用這種結構形式。

2 影響配電網接線方式的因素

一是技術基礎:要想做好系統的規劃和設計工作,就需要對電力系統的現狀充分了解,并且可以對網絡未來的發展進行科學評估。在對規劃方案進行制定時,需要對技術上的因素充分考慮,比如對未來負荷需求的影響因素等的。但是在設計規劃方案的過程中,除了從技術角度考慮之外,還需要從經濟角度上科學分析,保證有著較強的技術含量,并且經濟性較好。

二是經濟原則:供電企業的主要目的就是制定一個科學的電價,保證用戶可以接受,之后對優質電力進行分配。因此,網絡設計過程中,不僅需要對各種技術問題進行考慮,還需要將經濟問題充分納入考慮范圍,因為各項決策,都會在較大程度上影響到企業財務的穩定性。因為低壓供電用戶占到了較大的比例,因此,在低壓用戶的接入以及中低壓網絡改造方面,供電企業每年都需要投入大量的資金。從規劃到投產,只需要較短的時間,如果將標準的電纜和設備應用過來,通常一年以內就可以完成。如果可以比較各個方案對原有網絡所提供的擴展容量,并且有著相同的系統線損和檢修費用,那么在評估各種方案的時候,就可以僅僅考慮投資費用。如果有著差異化的線損和檢修費用,那么就需要分別評估各個方案。采用這種評估,就需要將線損費用、預期檢修費用、停電時電力損失等充分納入考慮范圍。在設計過程中,除了對方案的各種技術問題進行考慮之外,經濟評估也是非常重要的一個方面。如果為了對經濟評估中不必要的工作量進行減少,那么只將標準的電纜和設備應用過來即可。

3 結語

通過上文的敘述分析我們可以得知,配電網規劃設計是一項非常復雜的問題,需要考慮諸多方面的因素,有一些諸多的不確定因素。隨著時代的進步,人們生活質量不斷提升,對供電可靠性也具有更高的要求,但是除了考慮可靠性方面,也需要重視經濟評估工作,以便達到最優的配電網規劃。本文主要分析了配電網規劃設計中的接線方式,希望可以提供一些有價值的參考意見。

參考文獻:

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[2]劉子君.中壓配電網規劃的負荷預測方法及網架優化研究[J].華南理工大學,2006,2(10):44-46.

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關鍵詞:農村電網;規劃設計;關鍵問題;技術

中圖分類號:U665.12 文獻標識碼:A文章編號:

農村電網規劃設計的合理性,是維持地區經濟發展的重要保障,也是確保農村居民生活質量的關鍵因素。隨著我國三農政策的提出和落實,很大程度上促進了我國農村建設速度和經濟發展速度,為農村電力建設提供了廣闊的空間。在農村電網規劃和設計過程中,必須以實際情況入手,保證供電效率的同時,做出最合理科學的規劃策略,保證農村電網的安全經濟可靠運行,促進我國社會經濟的穩定發展。

農村電網規劃設計的影響因素

用戶

農村電網建設過程中,必須要充分考慮到用戶因素,對于電網規劃設計來說具有非常重要的作用。農網同城網存在很大區別,主要原因就是由用戶決定,農網電力能源的用戶主要是農民群眾和縣鎮企業為主,用電量方面同較城網相比較低,因此,在實際規劃設計過程中,應該做好對實際用電量的綜合分析和調查,充分保證用電需求的同時,減少農網建設的資金浪費問題。

地理環境

多部分農村地理環境較為惡劣,在實際電網規劃設計過程中,必須對環境因素進行充分的分析和勘察,以保證農村電網的合理建設和有效運行。我國部分農村都是依山而建,在地理環境方面,存在非常大的局限性,地勢不平坦,隨意性較強,因此,給電網建設帶來一定的難度。因此,在農網規劃設計過程中,一定要做好同當地居民的交流工作,做好對地理環境的有效勘察和分析,抓好調研工作,確定合理的建設路線,保證實際用電效果。

農村規劃

隨著我國三農政策的出臺和執行,我國農村經濟發展速度逐漸加快,農村規劃工作也如火如荼的開展,在農村電網建設過程中,農村規劃成為影響電網規劃和設計工作的重要因素。為避免電網設施同農村建設項目的沖突,減少重復性建設所帶來的資金消耗問題,在實際規劃設計過程中,必須要加強對農村規劃的了解和掌握,加強同地區規劃人員的溝通和交流,降低電網建設的盲目性,力爭一步到位,促進農村電網建設事業的穩定發展。

農村電網規劃設計的重要因素分析

供電方式

由于農村電網的用戶人群同城市電網用戶存在很大的區別,用照明用電同工業用電存在很大的差距,因此,在供電方式的方面必須加以注意,從實際情況出發,實現“一路三相四線”的供電模式,保證農村一戶一表,這樣能夠降低電力維修難度,提高電費收取效率。同時,如果部分農村用電量就大,則可以適當改為“二線”供電方式,確保電力能源的正常供應。

配電設計

配電網是農村電網中的重要設計內容,加強配電網路的合理設計,能夠有效降低電力能源輸送過程中的消耗,提升電網的整體供電效率。就目前我國農村電網配電線路來說,多以10kV線路為主,長距離的電力運輸將帶來嚴重的能源消耗問題,因此,必須采取合適的手段來達到節能降耗的目的。首先,應該對電網系統中的電容器進行相關的調整和修改,提升電容器容量以及延長壽命,保證電容器的工作質量。同時,適當提升電容器的補償效果,搭配混合補償技術,保證電容器的正常運行。在電網內電流過零點時應該對電容器進行切除,減少電網內浪涌電流,解決投切涌流問題。此外,還應該對供電線路進行有效調整,將10kV線路逐漸提升至20kV線路,提升供電線路的橫切面積,減少線路上電力能源的損耗,提升電網的實際工作效率。

變壓器選購

在農網變壓器選購時,必須結合地區電力需求進行綜合的考慮,在保證良好供電效率,滿足用戶電力需求的同時,保證變壓器的運行質量,避免長期過載問題的發生。也一般來說,農村電網可選擇一大一小母子變壓器,能夠有效降低銅、鐵等材料的損耗,延長變壓器的使用壽命,充分保證變壓器的運行狀態。目前,我國新研發的節能變壓器S11系列,采用通道縣線圈,整體絕緣性較好,技能效果顯著,可以根據實際情況選擇此類變壓器加以應用。

電網電桿

在電網架設過程中,必須根據村莊的實際地形等現場環境,選擇合適的電網電桿進行電網的架設,提高電桿的環境適應能力,避免外界因素對電網系統的影響。在通常的情況下,電桿的參考高度為10m,稍徑應控制在150mm,特殊環境下可做適當的調整,以滿足電網架設的實際需求。如果電網架設過程中需之狀雙層線路,則需要考慮下層導線對電網對地上建筑的影響以及兩層導線之間的間隔距離,避免不危險事故的發生。

三相負載

三相負載平衡,能夠保證電網的正常運行,保證電力能源的正常輸送,避免線路故障的發生,控制線路故障所帶來的停電面積。在農村電網規劃設計過程中,一定要根據施工現場具體情況選擇出線口引出的兩條或以上的三線絲線制回路,實行對風趣分片用戶的專線供電,這樣能夠有效降低線路維修過程中所波及到的停電面積,避免線路迂回現象的發生。同時,必須要調整負荷平衡,確保中性線任何線段上的電流均為零,從而有效減少線路上的電能損耗,避免中性點位移的問題,保證良好的供電質量。

總結:

農村電網規劃設計工作,對于農村電網建設具有非常重要的作用。加強農村電網規劃設計工作,能夠有效提升農村電網供電效率,避免線路上的電力損耗,提升供電企業的實際經濟效益,避免電網安全事故的發生。在實際規劃設計過程中,一定要做好對施工環境的調研工作,選取合適的施工材料,有效提升施工質量,確保我國電力企業的健康發展。

參考文獻:

[1]季崇參.農村電網線損管理及降損措施分析[J].中國電力教育,2011(24)

[2]崔勇,黃毛毛.新農村電網規劃[J].大眾用電,2010(03)

[3]李文超.農村電網規劃與建設的相關問題探討[J].廣東科技,2011(14)

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關鍵詞:縣城配電網;建設改造;規劃設計

一、引言

隨著《電力法》的實施和社會主義市場經濟的建立,電能作為一種商品進入市場,接受用戶的監督和選擇,因此配電網的改造與建設就要適應電力市場的發展;同時電力供應是社會公用事業,配電網的改造與建設必須服務于社會,為經濟發展、縣城建設和人民生活服務。開拓電力市場,服務于社會,是縣城配電網改造與建設要解決的中心課題。這個中心課題要達到的目標,就是中心縣城供電應以市場需求為導向,提高供電可靠性和電能質量、降損節能,建設成現代化縣城的一流配電網絡,最大限度滿足社會主義經濟的發展和人民生活水平的提高對用電的需求。

目前來說,縣城配電網建設改造和規劃設計面臨著與縣城發展的配合問題。經過多年的發展,我國許多縣城的配電網都處于新舊混合使用的狀態,因此,對于這些配電設備的升級改造或是重建,都需要更具備前瞻性和科學性的規劃方案,縣城配電網是縣城現代化建設中重要的基礎設施。改造與建設發展縣城配電網是開拓縣城電力市場,發展縣城經濟和提高人民生活水平對用電需求的必由之路。長期以來,重發輕供不管用的觀念使配電網建設改造未得到應有的重視,特別是中小縣城,中低壓配電網沒有統一規劃進行發展建設,私拉亂接形成了零亂的網絡。設備技術性能落后,線路老化,事故頻發,供電可靠性差,電能質量低,嚴重影響人民生活水平的提高和國民經濟建設的發展。以前,由于在電力建設上投入的資金匱乏,所以我們把電力發展的重點放在了電源點即發電廠的建設上。

改革開放以來,特別是國家加大城網和農網改造力度以后,中小縣城開始對落后陳舊的縣城供電線路進行整頓改造,新建了一此供配電線路、變電站和配電臺區,但是由于缺乏全面長遠的配電網規劃,在對負荷的估計預測、對供電可靠性和電能質量的要求、對配電網建設與縣城建設環境協調等力面都暴露出改造建設后的配電網和設施不能適應縣城高速建設以及經濟發展和人民生活水平提高對用電的要求,嚴重影響了電力市場的發展。目前,我國縣城配電網存在的主要問題是:供電能力不足,電網結構薄弱,備用切換能力差,達不到“N-1”的安全準則,供電可靠性不高,電壓質量差,線路損耗高,經濟性差,設備陳舊、技術落后。為了解決以上問題,我們必須對縣城配電網的建設改造提出高起點、超前性的規劃和技術標準,使配電網能完全實現其基本功能,即:能從不同變電站之間或同一變電站的不同母線上獲取電源,形成“手拉手”的串型網絡,使每個變電站正常供電方式下都有自己明確的供電區域,形成分區供電。此外,還應針對縣城配電網高負荷密度、大容量、高可靠性、線路走廊緊張、設備占地空間狹小的特點,設計一種結構簡單合理、層次清晰、運行靈活可靠、設備小型化、線損及運營成本相對較低的配電網網架結構。

二、縣城配電網規劃設計的內容和目標

配電網規劃一般應包括以下主要內容:配電網布局與負荷分布的現狀分析; 負荷預測(包括電量與功率預測);確定規劃各期的目標及電網結構原則和供電設施的標準化;進行電量和電力(含有功、無功功率)平衡,提出對供電電源點的建設要求,確定變電所的布點和容量,確定無功補償容量及其布局;制定配電網規劃建設改造技術原則,確定調度、通信及自動化等方面的規模和要求,估算各規劃期要求的建設投資、主要設備的規模和數量,估計各規劃期末將取得的經濟效益和擴大供電能力后的社會經濟效益;繪制各規劃期末配電網規劃地理接線圖和變電站之間的聯絡圖,編制規劃說明書等。

縣城配電網規劃目標主要是指導縣城中低壓配電網的建設與改造,保證縣城配電網與縣城的社會經濟發展相協調;促進縣城中低壓配電網的適度超前發展,優化縣城中低壓配電網的結構,改善設備水平,從而有效提高供電可靠性,以保證向社會和居民優質、可靠地供電,促進配電網的優化發展,降低網絡損耗,提高電力企業的經濟效益。但縣城規劃和環境的制約,以及社會、政治、經濟、工業和人民生活水平的發展變化,都會對配電網規劃目標產生深遠的影響。任何一種規劃都不可能同等地考慮所有的因素,所以我們編制的縣城配電網規劃都只能使在保證可靠安全的供電前提下,優化規劃期內配電系統總投資和運行維修等費用,即以經濟指標的優化為目標進行規劃。

三、配電網改造和規劃思路

⑴精心做好全面規劃設計

在進行縣城配電網建設改造前,關鍵在于科學地做好縣城配電網全面規劃設計。中小縣城配電網的規劃設計是根據《縣城電力網規劃設計導則》和《縣城中低壓配電網改造技術導則》,再結合本縣的具體發展情況,制定出配電網的規劃設計目標,以及規劃設計與改造的技術原則。從而做到按建設現代化配電網的需求進行規劃,以合理的投資方案,分期實施改造和發展建設,提高配電網的供電能力和供電質量,滿足負荷不斷增長的需求與縣城發展建設相協調。

⑵加強主網架,充實配電網的電源點布局

滿足用戶用電的需要是縣城配電網服務的最終目標。縣城配電網不但要確保供電能力,而且要求保證供電可靠性和電壓質量。這就要求配電網不但要有充足的上級電源布點和供電容量,而且要求電網結構合理可靠。為此,中心縣城配電網宜以增加輸變配用電系統的供電能力為重點。一般而言,1~2座220 kV變電站在縣城的遠郊布點,作為110kV變電站和10kV配電網的上級電源布點,并根據負荷發展和電網實際情況建設220kV外環網。而在縣城的負荷中心地區,分區建成3~5座110kV變電站,并通過110kV線路構成雙聯絡高壓配電網。從上述高壓環網中向縣城負荷中心引入電源,或在縣城中心建110kV變電站,直接將電源引入負荷中心,構成較為靈活可靠的電源網架。

⑶選用合適的電壓等級

分層分區合理組成配電網。簡化電網結構,提高電壓等級,不但能減少了變電層次和電能損耗,也有利于配電網的合理布局和可靠運行,還能提高了縣城電網運行的經濟效益。中小縣城配電網目前宜采用110kV、10kV、0.4kV三級電壓,而郊區城鎮目前宜采用35kV、10kV、0.4kV三級電壓。按照三級電壓,建立分層分區的縣城高壓配電網、中壓配電網和低壓配電網。

四、縣城配電網改造和規劃的發展方向

配電設備向無油化、免維修、小型化、緊湊型方向發展;配電自動化向多功能縱深方向發展;配電網管理向需求方向發展。

隨著配電系統的發展,網絡結構日益復雜,電網中的自動化 程度也越來越高,采用計算機對配電網絡進行分析和計算是必然的趨勢。配電設備逐步向無油化、免維修、小型化、緊湊型方向發展;配電自動化逐步向多功能縱深方向發展;配電網管理逐步向需求方向發展。今后,各縣城供電應以市場需求為導向,以提高供電可靠性、電能質量、降損節能、建設現代化的縣城配電網絡為目標,最大限度地滿足社會經濟的發展和人民生活水平的提高對用電的需求,進行配電網的建設與改造。

參考文獻:

【1】許民軍;分析縣城配電網改造和規劃[J];中國新通信;2013年20期

【2】葉世勛;劉煌輝;配電自動化規劃要先行[J];電網技術;2000年04期

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關鍵詞:農電改造 10KV變壓器 設計安裝

一、農電網改造中10KV變壓器臺區的規劃設計要求

1.1變壓器的規劃要求

在農電網改造中變壓器的配備以低能耗的變壓器最為適合,其容量是依據電力的發展計劃而制定的,一般會考慮5年的情況。禁止變壓器處于長期的超負荷或者大馬拉小車的情況。為了保證供電系統供電的質量和效率,農電改造時應根據當地負荷的實際大小、類型和分布狀況來選擇配電的變壓器。如果變電器的容量過小就無法滿足農村用電量的增長,也會導致變壓器的超負荷工作,過度的損耗加速了變壓器的破損老化,很容易造成燒毀事故。相反假如變電器的容量過大的話,變壓器則無充分發揮其效能,增加了空載的損耗。所以,在選擇變壓器時應按照其本身負荷占了變壓器總容量的50%—70%為標準[1]。

1.2配電器的規劃要求

不銹鋼材質的配電柜擁有計量、無功補償、出現等多種功能的經濟實用型配電器,它對過載、短路以及低電壓等均有保護作用,而且它外形美觀、體積輕便,適合安裝在戶外的變壓器上。選擇不銹鋼的JP柜,具有防腐蝕的功效。傳統的鐵質的戶外配電柜,使用了5年之后就開始腐爛。這種JP柜的原材料是1.5毫米厚的不銹鋼板,增加了柜體的剛度和強度,能夠滿足元件的安裝以及因短路而形成的電動力與機械應力的要求。要將配電柜的計量表在單獨的位置安裝,計量室要和其他的線路分開并且進行加鎖處理,防止盜電情況。配電柜中還要進行自動化電容補償設備的安裝,可提高電網的功率,減少損耗。

二、農電網改造中10KV變壓器的安裝問題

2.1 10KV變壓器的臺架安裝

農電網的改造工作多數情況下都是采取于雙桿柱上進行變壓器的安裝,兩桿間距是2米。變壓器臺架的安裝是借助兩條槽鋼把它固定于兩個電線桿上,臺架和地面之間的距離保持在2.5米以上,臺架的便準平面坡度應在1/100之下,借助螺栓將變壓器底座連接到臺架上。腰欄要用直徑在5毫米以上的鐵線纏繞,必須保證其牢固性,纏繞圈數必須在4圈以上,腰欄距離帶電的部分保持在20厘米以上。在高壓柱上的變壓器必須要有保護套,并且還要懸掛相應的警示牌。

2.2跌落式的熔斷器安裝

在變壓器高壓側一定要配備熔斷器。熔斷器底部與地面間的垂直距離保持在4.5米以上,熔斷器一般是排列為三角形,各熔斷器間的水平距離保持在50厘米以上。為了操作簡便以及確保熔絲在熔斷后其熔絲管能順利地掉落,其熔斷器軸線要與垂直線成15度—30度角[2]。對熔絲進行選擇的原則:要保證變電器內部或者低壓、高壓的出線套管發生短路時可以在短時間內熔斷,熔斷時間在0.1秒以下。變壓器的容量等于或低于100千伏安,熔絲額定的電流以變壓器額定電流額三倍左右進行選擇;當容量高于100千伏安,熔絲額定的電流以變壓器額定電流1.5倍左右進行選擇。

2.3配電柜安裝

配電柜在安裝之前要對柜內進行全面的檢查,各元件的裝置是否無誤,將所有的接線螺絲重新擰緊,確保二次線的牢固。檢查無誤之后將其固定在兩個電桿上,用四腳螺絲將變壓器下部固定于角鋼上,其高度不可少于配電柜距地面1.5米。安裝完成后,不要馬上進行帶負荷的工作,先對其進行全面的調試,柜內的開關的靈活性,對電容的自動控制設備以及漏電保護設備進行檢查。在確定無差錯后,方可進行正常的運行。

2.4避雷設備安裝

據相關資料表示變壓器的主要外部安全性威脅就是雷電以外,因此變壓器中必須具備避雷器。避雷器的裝置位置是在熔斷器和變壓器間,盡可能的向變壓器靠近,還要確保其牢固性。為了確保其良好的接地效果,要對避雷器的接地端進行分別的連接。避雷器的接地線以及變壓器外表的接地線的截面要大于30平方毫米,并與多根銅芯的塑料線相連接,再和接地裝置的引上線連接。此外還要對避雷器設置保護罩,有效的避免鳥害。

2.5接地設備安裝

目前大部分農村的電網中使用的變壓器容量偏小,雷雨時節時10千伏的變壓器經常會遭受雷電襲擊,還有些地區由于接地的地租過高,雷電不能迅速導入地面,就導致了避雷器上殘壓過高,易發生變壓器燒毀的危險事故[3]。因此,變壓器必須要配置能滿足規格的接地裝置。變電器的容量等于或小于100千伏安,接地電阻不能個大于10歐;若容量超過100千伏安,接地電阻不能大于4歐。接地裝置施工完成后要對其進行檢測,滿足要求后方能進行正常的作業。另外要保證變壓器外殼與地面接觸良好,與地面連接出要用螺絲來固定代替用焊接來連接。接地裝置中埋進地底的裝置一般都由垂直和水平兩個接地體組成。為了保證用電的安全性以及日后檢查的便捷,對那些安裝在電桿上的變壓器,起引上線連接點要與變壓器的底部槽鋼位置一致。

2.6其他的安裝問題

要確保變壓器的引線的連接無誤,統一使用10kV的絕緣線,并且要預留出防水彎。避免因鳥類對高壓線的觸碰而發生短路現象,提高變壓器臺區運行的安全性。使用那些耐壓等級為20KV的絕緣子,這些絕緣子擁有整潔干凈的外觀、功能性強大、沒有滲漏的現象[4]。保證低壓電纜的進、出線進行安全可靠地安裝。用防火泥將配電箱的洞孔堵住,避免因小動物的進出而導致配電柜內部出現短路現象。

三、結論

農村的電網改革對農村的經濟發展和人民生活水平的提高有著重要的作用。所以,相關電力部門應對電網改造中必備的變電器進行合理的選擇和安裝,在設計和施工的過程中加強對變電器的監控,確保變電器的裝置質量以及變電器在正常工作中的安全、穩定性能,進而促進農村電網改造的順利進行。

參考文獻

[1]黃亞非,方明.沈其東農村電網改造的技術分析[J].城市建設理論研究,2011,(17).

[2]陳永剛.農村電網規劃存在的問題及解決措施[J].中國新技術新產品,2012,(5)

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[關鍵詞]電網規劃;電力設計;電網安全

中圖分類號:TM715 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)29-0349-01

引言

電力作為典型的能源是現代社會經濟的命脈,電網規劃是整個電網建設和發展的初始,為整個地區的經濟建設和電網的形成具有重要意義。因此電力規劃應符合城市規劃的總體要求,因地制宜的根據城區規模、社會發展、地區動力資源分布、能源結構和電力供應現狀條件,保證電網規劃以及電力設計能夠在工作的過程中為電網安全性提供全面的支撐。在調查、收集相關基礎質量的基礎上進行電力規劃設計的編制,通過對基礎資料的整理、分析、研究,對現有電網供電狀況有整體記錄,以便更好的參考。

1、電網規劃和電力設計概述

隨著經濟和科學水平快速發展,電力系統的不斷進步,對電網供電的要求也越來越高。電網的規劃和電力的設計是對電網在建成投入運行中對運行狀態、安全性、規模、質量、進度、容量等諸多因素而進行的統一規劃和整體設計的一項工作。電網規劃是以負荷預測和電源規劃為基礎,通過確定在何時、何地建設何種類型的輸電線路及其回路數實現在規定的周期內達到所需要的輸電能力,保證能夠在滿足各項技術的指標下降低輸電系統的費用。而電力設計主要包括電力工程設計和電力設備設計,電力工程設計中有發電、輸電、變電、配電設計等,電力設備設計中有開關設備、成套設備、輸電設備、配電設備等設計。不論是電網規劃還是電力設計,這兩個方面的工作對電網建成投入運行后的安全性均有很重要的影響。

2、電網規劃要點

2.1 選擇好合理的電壓等級

電壓的等級對于電網在進行規劃之時具有不可替代的重要性。在電網規劃對電網安全的考慮中,最為關鍵的一個環節就是選擇電壓等級,電壓等級的選擇會直接影響著電網能夠正常、穩定的運行。若在電網的規劃中將電壓等級選擇的過高或者過低,則容易出現線路負荷過大出現火災等事故或者線路負荷過小而不滿足整個電網工程的設計要求,因此在選擇電壓等級時應當結合電網設計的實際要求,合理的選擇電壓的等級,盡量簡化電壓的等級,減少變壓的層次。

2.2 供電的安全性以及可靠性

不論是電網規劃還是電力設計過程中,電網的安全性以及可靠性是電網規劃和電力設計中永恒的主題,只有電網做到了真正的安全和可靠,才有可能達到人們用電過程安全和可靠的目的。在進行電網規劃中,需要保證電網供電的安全性,增強電網供電的可靠性,按照相應的變電容載比實行嚴格的電網配置,若變電的容載比為不同級別,則可以依照《電網規劃設計標準》進行配置,使其能夠滿足《電網規劃設計標準》中的要求,從而規范電網規劃的設計工作,對電網規劃設計工作的范圍和重點進行界定。同時還要加強對重點城市電網的建設,加強各級電網的建設,實現網架結構的合理,保證網架結構的靈活運行,從而提高供電的可靠性。

2.3 電網設計要充分保證電網具有負荷轉移的能力

加強電網運行的安全性和可靠性,需要在電網規劃中確定電網負荷的轉移能力,若是其具有負荷轉移的能力,便能夠對負荷進行轉移,保證供電的正常;中壓配電網在進行故障檢修或者大聲故障的時候,其還應該具有故障處理的能力,此外中亞配電網設計的時候還應該保證其備用容量。電網負荷轉移需要有下面幾個最基本的能力:第一,當配電網發生故障,能及時修復。若在用電的時候中壓配電網發生技術故障,在面對這種情況時仍然可以對所產生的負荷進行及時轉移。第二,配電網中壓配電網往往在電網整體構成中處于最為重要的位置,中壓配電網可以及時有效的對負荷進行轉移,因此配電網必須要滿足供電能力。第三,在正常情況下,中壓配電網有備用容量,通常在中壓配電網中會有50%的備用容量,但是一旦電網中的某個元部件發生了問題或者是在對電網進行搶修而無法進行正常的供電工作時,可以使用道閘操作的方式,確保電網仍然能夠為用戶持續供電,避免出現大面積停電的現象。

3、電力設計的技術措施

3.1 110kV變電站設計

在進行110kV變電站的設計過程中,需要對所在區域實際的電能需求量等進行充分的考量,然后確定合理的設計內容,同時在電力設計的過程中充分考慮電力設計成本以及電網運行安全性的綜合需求,保證電力設計能夠在占用資源最少的情況下發揮最大的電力供應能力,實現電網運行安全。110kV變電站的設計發展方向主要以簡單化、多層化和室內化為主。就110kV變電站本身來說,整個電網的安全性直接受變電站內部主接線形式的影響。由于110kV的變電站往往為終端變電站,因此在挑選何種主接線方式時優先選用雙電源線路,主線選擇使用備投電源。2線2變往往用于變電站內橋接線過程;如果內橋段還在繼續進行接線的擴充,接線過程需要變為2線3變。如果對110kV的變電站進行測壓時,當低于10kV時,則采用單、母分段進行連接的方式。

3.2 220kV變電站設計

對于電網運行而言,220kV變電站承擔的重要任務,其是電網配送的主力軍。因此在220kV變電站電力規模的設計中應該全面的提升變電站的設計規模,保證變電站電網運行過程中電網額定容量以及電力輸送功率的要求。對于220kV變電站進行電網規劃時,需要考慮以下三個方面:一是規劃時充分考慮到電源供問題,就220kV變電站來說,電源供應至少應達到兩回或者兩回以上。無論是兩回還是兩回以上的電源回路中都要達到220kV變電站規定的穿越功率及額定功率。二是在電網規劃時充分考慮到220kV變電站的規模問題。規劃時要優先采用150MVA或180MVA為主要變容量。三是每個220kV變電所之內要配備至少兩個以上的變壓器備用。當變電所中的一臺變壓器出現故障時,電網中的負荷則可以自動轉移到正常運行的變壓器之上。

3.3 主要設備的選擇

提高電網設備管理水平,對設備做好生命周期的過程管理,設備的全生命周期包括其規劃設計、設計選型、材料采購、現場施工以及投運異動、維修直到報廢的全過程。電壓器應選用損耗低的,能調壓的;斷路器應選擇適用性好的,可靠的,免檢修的,例如GIS組合電器SF6斷路器;為了確保電網運行的安全性,需要安裝安全自動裝置,例如重合閘、備用電源等,避免因為電路故障而引起大面積停電;監測裝置應選用有效的、快速判斷故障位置的,進一步提高電網的安全性與可靠性。在設計時還要考慮到電網運行的安全與節能,因此,變電站的設計內容應該包括無功補償與諧波治理,這兩項技術對提高電網運行的節能性有很大幫助。

4、結語

總之,電網規劃及電力設計的效果對電網運行的安全性有著重要作用,相關單位在電網規劃以及電力設計的內容中必須充分的考慮安全規劃和安全設計的原則,提升電網運行過程中的安全性。

參考文獻

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>> 配電網規劃設計中GIS系統的應用 配電網規劃設計中的接線方法分析 對配電網絡重構基于準則N—1分區評估分析 城市中壓配電網規劃計與管理系統的應用研究 城市中壓配電網規劃建設改造思路 淺析城市中壓配電網規劃方法 中壓配電網網架優化規劃方法 城市中壓配電網絡規劃方法研究 中壓配電網絡的優化規劃研究 配電網評估系統的需求分析 淺談配電網規劃系統設計 中壓配電網接線模式分析和研究 論GIS系統在配電網規劃設計中的應用 配電網的合理規劃設計分析 配電網規劃設計中接線方式研究 現代城市中配電網規劃與設計研究 配電網規劃與設計 配電網規劃與設計研究 淺談城鎮配電網規劃設計 農村配電網規劃設計 常見問題解答 當前所在位置:

關鍵詞:中壓配電網;規劃;評估分析

引言

配電網具有結構復雜、設備數量龐大、改造建設頻繁等特點,在進行配電網規劃時,準確的現狀網評估與分析是必不可少的基礎環節,通過詳細的分析與評估計算,能有效發現配電網現存的問題,以便在規劃中有的放矢,合理高效地提出解決方案。我國目前的現狀網評估分析工作主要是人工完成,這一現象在中低壓配電網的建設改造中尤為突出,不僅耗時長且準確率低,造成了資金的巨大浪費。再加上缺乏對統計錯誤的校驗機制,使得配電網的評估與分析存在諸多問題,因此計算機規劃輔助決策系統是現代城市電網規劃必不可少的工具。雖然已經有了諸如PSASP、EDSA Technical等相關配電網規劃輔助軟件,能夠在提高電網規劃設計水平,減輕規劃人員勞動強度方面發揮作用,但這些軟件并不是針對配電網統計評估的專用軟件,對于現狀網評估分析部分的設計較為粗糙,難以反映基層網架結構的實際情況,并且使用起來較為復雜,難以調動基層工作人員參與到配電現狀網評估分析的工作中來。

隨著計算機技術以及城市電網規劃理論的逐步發展,很多研究者己經對城市電網規劃輔助決策系統進行了嘗試性的研發工作,并取得了很多好的成果,但采用的數據庫技術缺乏針對配電網相關規劃指標的評估功能,尤其是諸如接線模式分析,轉供率計算等拓撲相關的分析功能,并不能直接應用于配電網規劃的評估與分析工作。同時由于缺乏系統、科學的電網分析評估軟件,對電網現存和即將出現的問題不能定量給出問題的嚴重程度與問題出現的具置,這將直接影響配電網規劃改造工作的順利進行。

本文針對傳統條件下配電網評估中存在的諸多問題,分析對配電網規劃的評估、分析系統的相關需求,開發相應的配電網統計與評估系統。實現數據庫錄入數據的數值與拓撲校驗,盡可能保證原始統計信息的正確性,實現基于數據庫的網架拓撲分析和接線模式識別,完成現狀網評價中相關指標的計算,并生成標準化的分析報表,方便配電網規劃人員的使用。

1 中壓配電網評估分析過程及方法

1.1中壓配電網評估分析過程

中壓配電網評估與分析過程包括前期數據收集、數據校驗與糾錯、評估與分析共3個步驟。

(1)數據收集:數據收集可以分為統計數據收集和運行數據收集。其中統計數據的收集主要來源于生產管理信息系統(PMS系統)和企業資源管理系統(ERP系統),主要包括負荷信息、線路信息、設備信息、用電信息等。運行數據主要來源于調度系統,包括電流、電壓、功率、開關位置、設備運行情況等信息。

(2)數據校驗與糾錯:首先,對每個數據字段建立數據完整性規則;其次,建立數據字段間的關聯和依存規則:再次,對導入到數據庫中的數據依據規則進行校驗和糾錯,使數據庫完整可靠。

(3)評估與分析:根據建立的評估指標體系,對中壓配電網分層級進行單項評估、綜合分析,得出中壓配電網的網架特征和問題所在,從而形成對配電網規劃具有指導意義的評估結果。

1.2區域中壓配電網評估分析體系

從圖1中可知,本文將中壓配電網統計評價體系分為A網絡結構水平、B負荷供應能力、C裝備技術水平三個大類,其中,每個大類下又分為許多具體的指標。A網絡結構水平可分為:Al長度不合格線路比例、A2環網化率、A3分段數合格線路比例:Bl到B5共5個指標構成B負荷供應能力大類;c1到C4共4個指標構成C裝備技術水平大類。

2 配電網規劃分析系統

2.1配電網規劃分析系統層次結構

從圖2中可以看出配電網分析系統包括基本統計指標、網架分析指標和現狀網評估結果三個層次。基本統計指標包括類別判斷型統計和數值求解型統計,類別判斷型統計主要是判斷線路是主干或分支以及網架是電纜或架空;數值求解型統計主要是統計線路的長度、截面積、公變、專變重載過載數目以及聯絡開關和分段開關與饋線連接的位置和數目等。

合理的指標體系對于提高評價效率和評價效果會產生直接的影響,本文提出的指標體系為三層結構,聚合度高、結構簡單,能夠全面刻畫配電網建設發展過程中的特征,具有較好的整體性和適應性。各項底層指標意義明確,計算所需的指標值通過數據搜集后統計獲取,數據來源方便且計算方法簡單。

網架分析指標包括拓撲類分析指標和數值類分析指標,拓撲類分析指標主要是識別接線模式,以便規劃人員進行修改、分析線路可否轉供,衡量供電可靠性:數值類分析指標主要是統計各分區主干線路長度、線路負載率、絕緣線長度等。

基于配電網現狀網的相關評價標準,以及網架分析指標層的統計和分析結果,從網絡結構水平,負荷供應能力,裝備技術水平三大項指標進行評價指標計算,并根據需求按照供電分區或所屬變電站進行評價結果的分類整理與規范化輸出。

2.2關鍵算法實現

2.2.1配電接線模式識別算法

基于計算機算法的配電網接線模式識別一直是配電網統計評估軟件面臨的技術難題,尤其是對于開關站型或兩個獨立單環網型的雙環網接線模式識別,已有配網統計評估軟件都未能正確辨識。由于配電網接線模式識別流程龐大,此處僅對識別架空線的主要流程進行說明,電纜線接線模式識別流程圖以附錄形式給出。

(1)主干接線判斷:以饋線出口為起始點,搜索聯絡開關或平均線徑最粗的供電支路作為該條饋線的主干線。

(2)網架類型判斷:分別統計線路主干中架空線與電纜線的段數,段數較多的線路類型作為網架類型:若二者段數相同,則歸入非典型接線。

(3)電源個數計算:統計與主干線相連的聯絡開關個數,再加上本回線路自身電源,求得該回線路所連接的電源個數。

(4)單輻射接線判別:若電源個數為1,則該回饋線被判定為單輻射接線。

(5)N分段n聯絡接線判別:統計該回主干線上所連接的聯絡開關個數N與分段開關個數n,若N≤6且n≤3則該回線路的接線模式為N分段n聯絡:若不滿足上述條件則為非典型接線。

(6)有效的分段開關:在統計主干線上分段開關個數時,只統計開關兩側的網架分段都接有負荷的開關。分段開關統計個數n為有效分段開關個數加變電站母線出口分段開關。

2.2.2線路轉供能力計算算法

設如圖4所示線路為待轉供線路,其當前的負荷電流為Idd,所有聯絡電源如圖4用橢圓形圓圈所圖示,各聯絡電源都有部分剩余容量可用于轉供,剩余容量Ires為:

Ires=Imax(l-ρ)

(1)

試(1)中,QIr為剩余容量,Imax為最大安全電流,ρ為負載率。

取剩余容量最大的兩回線路的剩余容量求和,得到可轉供電流Isum2max,若IIdd小于Isum2max,則該線路為可轉供線路,具體的計算流程如圖5所示。

(1)主干接線判斷:以饋線出口為起始點,搜索聯絡開關或平均線徑最粗的供電支路作為該條饋線的主干線。

(2)待轉供線路判斷:對于某一主干線,若主干線的末尾有聯絡開關與之相連,則該主干線路為待轉供線路,否則是無法轉供線路。

(3)待轉供線路接線模式識別:根據接線模式識別算法的結果,可以得到待轉供線路所屬的接線模式。

(4)待轉供線路負荷電流計算:從1節點搜索,碰到的第一個線路為參考線路,待轉供線路負荷電流Idd為:

Idd=Imaxρ(2)

式(2)中,Imax為正常運行方式最大電流(參考線路),ρ為負載率(參考線路)。

(5)對側電源隊列:若線路非N供一備接線模式,則計算對側電源剩余負荷電流隊列。

(6)求電流和:計算對側電源隊列中最大的兩個電流之和Isum2max。

(7)比較Idd與Isum2max的大小,若Isum2maxIdd,則可以轉供,否則,不可以轉供。

(8)備用接線電源:若線路是N供一備接線模式,則搜索出備用接線電源。

(9)備用負荷電流計算:對第8)步中搜索到的備用電源進行剩余負荷電流Ires按照公式(1)進行計算。

(10)比較Idd與Ires的大小,若Ires> Idd,則可以轉供,否則,不可以轉供。

3 算例分析

本章節將應用“地區中壓配電網規劃評估分析系統”對浙江省某地區的中壓配電網進行評價分析,基于軟件對現狀網的分析評價結果以及近年來新建項目的規劃報告,分別計算得到現狀年和2013年配電網網絡結構水平、負荷供應能力和裝備技術水平三個方面的各項評價指標,并對現狀年和規劃年的配電網性能進行對比分析。

3.1評估結果分析

針對某地區中壓配電網,規劃評估分析系統可以基于錄入的數據完成網絡結構水平分析,負荷供應能力分析,裝備技術水平分析,并分別形成相應的統計評估結果報表。由于收集到的地區范圍數據受限,現分別對該地區2011年和2013年同樣范圍的數據進行評估分析,得到評估分析結果。

由表1可以看出,經過2012年及2013年的配電網規劃項目,使浙江省的評估指標得到不同程度的優化,電網性能得以提升。其中,多項評估指標均較現狀年有明顯的改善。同時,證明本文提出的地區中壓配電網規劃評估分析系統是有效的。