农村电网规划
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电网规划 l10kV或66kV电网：是非常重要的一级电网。向上其支持
220kV电网的运行，向下其负担着所有35kV (10kV)电网的负 荷，因此它是承上启下的一级电网。
规划这一级电网时，应该考虑到下述方面的问题： (1)提高对220kV电网的支持能力； (2)为35kV (10kV) 电网提供双电源； (3)考虑各电压级变压器容量的合理配置； (4)考虑各电压级线路长度的合理配置； (5)合理的容载比。
5．10kV及以下电网规划 规划的主要项目如下：
(1)建立坚强的配电网架； (2)配电网要层次清楚，供电区明确； (3)导线截面宜按远期规划的负荷密度一次选定； (4)合理规划供电半径； (5)确定中点接地方式，10kV架空线路采用绝缘中点， 380/220V
电网中点直接接地； (6)无功补偿应根据就地平衡的原则，采用集中和分散补偿相结
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
3.电压等级合理配置的原则和标准为:
➢有利于降低电网整体投资; ➢有利于降低损耗; ➢有利于节约站址和通道资源; ➢有利于运行维护; ➢有利于提升供电能力和供电可靠性; ➢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
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
(6)备用电源自动投入装置。 变压器10kV分段开关备用电源自动投入装置应设过负荷减载
装置；线路及母联备用电源自动投入装置应设连切负荷装置； 备用电源自动投入装置的装设位置应视运行方式和电源情况而 定。
鉴于目前继电保护技术的发展，对于新建和改建的变电所， 应考虑采用微机保护。
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
整理后得：
即：
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。
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
(3)合理地规划配电线路的分段 实现配电网自动化的目的之一是提高电网供电的
可靠性。为此，必须保证发生故障后切除线路区段应 尽可能的少，这只有在增加线路分段的情况下才有可 能。而过多地增加线路分段，必定会导致线路开关投 资的增加，当所增加的投资为多供电量的收益不能补 偿时，则在经济上是没有利的。
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。
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
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
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
4．35kV级电网的规划 从发展的观点来看，35kV电网的前景并不十分乐观 原因:使电压层次增加，增加变电工程造价和电能损
失。 在进行长远规划时，应考虑用220/110/20kV电压
系列来取代220/110/35/10kV电压系列的问题。
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
3．752 6．481 10．663 18．591 26．291 41．42
3．206 5．487 9．073 15．994 22．781 35．95
3．19 5．37 8．882 15．69 22．41 35．634
0．625 0．432 0．355 0．310 0．292 0．276
0．534 0．366 0．302 0．267 0．253 0．240
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 根据当地的负荷特点来确定变压器的容量标准。
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
(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
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： ➢输电网：
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
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。
(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。
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
“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
0．53 0．358 0．296 0．262 0．249 0．237
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
(2) 自动化元件选择 目前，在配电网自动化的配置中普遍地采用如下两种方案。 第一种方案为重合器与分段器的配合方案。这种方案靠检测
线路电流来实现控制的，故称为电流方案。还因为该方案为英、 美等国家所采用，故又称英、美方案。
第二种方案为重合器与自动配电开关的配合方案。这种方案 是靠检测线路电压来实现控制的，故称为电压方案。还因为该 方案为日本所采用，故又称日本方案。
特高压：1000kV 及以上 超高压：330kV 500kV 750kV 高 压：220kV ➢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。
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
(1)确定配电网自动化发展方案。 三种模式： ①自动隔离故障域模式 ②遥控自动化模式 ③配电网全过程管理模式
这三种模式可以分层次来实现，在规划现在的电网 时，要充分考虑电网的发展，以免造成重复投资。
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
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
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 令F’=0，得到经济电压: U j C / B
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
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。
4．发展更高一级电压等级应考虑的因素 (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： ； Ui Ui1 •Ui1
(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；
合的方法； (7)10kV柱上开关宜选用遮断容量大、体积小、运行可靠的真空
开关或SF6开关。 (8)合理规划低压网的结构和供电方式，配电点的形式。
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
6．配电网自动化规划 规划任务： 调度自动化部分 厂、站自动化部分 输、配电线路自动化部分
10kV配电网自动化规划的范围有如下几个方面。
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
我国电压等级序列图
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
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
我国电压等级序列
华北：500/220/110/35/10/0.4kV
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。
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
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：
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。
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
9．通信发展规划
规划通信网应考虑下述问题： (1)掌握通信网的现状。 (2)掌握通信网现存问题。 (3)制定规划目标。 (4)制定各电压级电网的通信网发展方案。
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
第4章 农村电网规划
第4章 农村电网规划
4.1 概述
电压等级
4.2 农村电网规划中的农网容电载压比结构模式
4.3 更换和选择导线截N-面1准的则有关问题
4.4 相临电压等级电网线路总长度的合理配置
4.5 正方形供电方案比较
4.6 六角形供电方案比较
4.7 农村配电线路的最优布局
4.8 变电所最佳容量的确定
➢110/35/10kV ➢110/10kV ➢110/35kV ➢新的供电模式为110/20kV
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
各供电模式比较：
负荷密度 （kw/km2
）
20 50 100 200 300 500
单位供电面积年费用最小值（万元 供电成本(元/kwh) /km2）
110/35/10kV 110/10kV 110/20kV 110/35/10kV 110/10kV 110/20kV
护、过流保护及零序过流保护。 (3)66kV线路可装设三段式距离保护、三段电流保护、三段方
向过流保护及电流速断保护等。 (4)35kV线路可装设三段过流保护方案、两段方向过流保护方
案及三段方向过流保护方案。 (5)10kV线路的保护可采用下述方案：第一方案是主保护为瞬
时电流速断，后备保护为过电流，重合闸采用后加速；第二方 案是主保护为延时电流速断，后备保护为过电流，重合闸为后 加速。
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
7．继电保护规划 继电保护规划的任务在于确定采用哪种类型的保护，以及
各元件保护设备的配置。 (1)220kV线路可装设高频保护、三段式距离保护、故障录波
装置、限时方向过流保护及零序电流速断保护等。 (2)110kV线路可装设三段式距离保护、电流闭锁电压速断保
220kV电网的运行，向下其负担着所有35kV (10kV)电网的负 荷，因此它是承上启下的一级电网。
规划这一级电网时，应该考虑到下述方面的问题： (1)提高对220kV电网的支持能力； (2)为35kV (10kV) 电网提供双电源； (3)考虑各电压级变压器容量的合理配置； (4)考虑各电压级线路长度的合理配置； (5)合理的容载比。
5．10kV及以下电网规划 规划的主要项目如下：
(1)建立坚强的配电网架； (2)配电网要层次清楚，供电区明确； (3)导线截面宜按远期规划的负荷密度一次选定； (4)合理规划供电半径； (5)确定中点接地方式，10kV架空线路采用绝缘中点， 380/220V
电网中点直接接地； (6)无功补偿应根据就地平衡的原则，采用集中和分散补偿相结
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
3.电压等级合理配置的原则和标准为:
➢有利于降低电网整体投资; ➢有利于降低损耗; ➢有利于节约站址和通道资源; ➢有利于运行维护; ➢有利于提升供电能力和供电可靠性; ➢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
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
(6)备用电源自动投入装置。 变压器10kV分段开关备用电源自动投入装置应设过负荷减载
装置；线路及母联备用电源自动投入装置应设连切负荷装置； 备用电源自动投入装置的装设位置应视运行方式和电源情况而 定。
鉴于目前继电保护技术的发展，对于新建和改建的变电所， 应考虑采用微机保护。
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
整理后得：
即：
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。
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
(3)合理地规划配电线路的分段 实现配电网自动化的目的之一是提高电网供电的
可靠性。为此，必须保证发生故障后切除线路区段应 尽可能的少，这只有在增加线路分段的情况下才有可 能。而过多地增加线路分段，必定会导致线路开关投 资的增加，当所增加的投资为多供电量的收益不能补 偿时，则在经济上是没有利的。
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。
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
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
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
4．35kV级电网的规划 从发展的观点来看，35kV电网的前景并不十分乐观 原因:使电压层次增加，增加变电工程造价和电能损
失。 在进行长远规划时，应考虑用220/110/20kV电压
系列来取代220/110/35/10kV电压系列的问题。
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
3．752 6．481 10．663 18．591 26．291 41．42
3．206 5．487 9．073 15．994 22．781 35．95
3．19 5．37 8．882 15．69 22．41 35．634
0．625 0．432 0．355 0．310 0．292 0．276
0．534 0．366 0．302 0．267 0．253 0．240
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 根据当地的负荷特点来确定变压器的容量标准。
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
(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
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： ➢输电网：
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
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。
(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。
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
“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
0．53 0．358 0．296 0．262 0．249 0．237
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
(2) 自动化元件选择 目前，在配电网自动化的配置中普遍地采用如下两种方案。 第一种方案为重合器与分段器的配合方案。这种方案靠检测
线路电流来实现控制的，故称为电流方案。还因为该方案为英、 美等国家所采用，故又称英、美方案。
第二种方案为重合器与自动配电开关的配合方案。这种方案 是靠检测线路电压来实现控制的，故称为电压方案。还因为该 方案为日本所采用，故又称日本方案。
特高压：1000kV 及以上 超高压：330kV 500kV 750kV 高 压：220kV ➢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。
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
(1)确定配电网自动化发展方案。 三种模式： ①自动隔离故障域模式 ②遥控自动化模式 ③配电网全过程管理模式
这三种模式可以分层次来实现，在规划现在的电网 时，要充分考虑电网的发展，以免造成重复投资。
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
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
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 令F’=0，得到经济电压: U j C / B
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
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。
4．发展更高一级电压等级应考虑的因素 (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： ； Ui Ui1 •Ui1
(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；
合的方法； (7)10kV柱上开关宜选用遮断容量大、体积小、运行可靠的真空
开关或SF6开关。 (8)合理规划低压网的结构和供电方式，配电点的形式。
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
6．配电网自动化规划 规划任务： 调度自动化部分 厂、站自动化部分 输、配电线路自动化部分
10kV配电网自动化规划的范围有如下几个方面。
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
我国电压等级序列图
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
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
我国电压等级序列
华北：500/220/110/35/10/0.4kV
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。
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
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：
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。
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
9．通信发展规划
规划通信网应考虑下述问题： (1)掌握通信网的现状。 (2)掌握通信网现存问题。 (3)制定规划目标。 (4)制定各电压级电网的通信网发展方案。
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
第4章 农村电网规划
第4章 农村电网规划
4.1 概述
电压等级
4.2 农村电网规划中的农网容电载压比结构模式
4.3 更换和选择导线截N-面1准的则有关问题
4.4 相临电压等级电网线路总长度的合理配置
4.5 正方形供电方案比较
4.6 六角形供电方案比较
4.7 农村配电线路的最优布局
4.8 变电所最佳容量的确定
➢110/35/10kV ➢110/10kV ➢110/35kV ➢新的供电模式为110/20kV
第4章 农村电网规划- § 4.1 概述
各供电模式比较：
负荷密度 （kw/km2
）
20 50 100 200 300 500
单位供电面积年费用最小值（万元 供电成本(元/kwh) /km2）
110/35/10kV 110/10kV 110/20kV 110/35/10kV 110/10kV 110/20kV
护、过流保护及零序过流保护。 (3)66kV线路可装设三段式距离保护、三段电流保护、三段方
向过流保护及电流速断保护等。 (4)35kV线路可装设三段过流保护方案、两段方向过流保护方
案及三段方向过流保护方案。 (5)10kV线路的保护可采用下述方案：第一方案是主保护为瞬
时电流速断，后备保护为过电流，重合闸采用后加速；第二方 案是主保护为延时电流速断，后备保护为过电流，重合闸为后 加速。
第4章 农村电网规划- §4.2 农网规划的一般问题
7．继电保护规划 继电保护规划的任务在于确定采用哪种类型的保护，以及
各元件保护设备的配置。 (1)220kV线路可装设高频保护、三段式距离保护、故障录波
装置、限时方向过流保护及零序电流速断保护等。 (2)110kV线路可装设三段式距离保护、电流闭锁电压速断保