城市供电工程系统规划

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变电所选址要点
位于城市的边缘或外围，便于进出线 考虑工程地质 地势尽可能高且平坦 交通运输方便
尽量不设在空气污秽地区
具有生产和生活用水的可靠水源 尽量不占用农田 考虑对临近设施的影响
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城市电源设施主要技术参数
1.火电（表5-9；5-10；5-11）
年发电量，容量（总容量、机组台数、机组容量）、厂区占地指标 （厂区占地，单位容量占地，灰场用地），排灰量（单机排灰量， 全年排灰量）耗水量，耗煤量等
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三、电网结线方式
放射式：可靠性低，适用于较小的符合 多回线式：可靠性高，适用于较大负荷 环式：可靠性高，适用于一个地区的几个负荷
中心
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 联络线：不接负荷，只做平衡或备用
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选择要点
电力网结线应考虑以下几方面的问题： 第一、必须满足电力系统运行可靠性的要求 第二、必须能灵活地适应各种可能的运行方式。 第三、使电力网的建设和运行都比较经济 第四、保证运行人员操作方便、安全。
电网电压等级 电力负荷规划 电网结线方式 变电设施规划
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城市电网示意图
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城市电网电压等级
城市电力线路电压分八级：
500kV,330kV,220kV；110kV,66kV,35kV；
10kV； 380/220V 四个层次： 其中500kV，330kV，220kV为一次送电电压 110kV，66kV，35kV为二次送电电压 10kV为中压配电电压 380/220V为低压配电电压
An=
∑ WiMi
i=1
n
＝400×800+1000×300＝0.62×106kW.h
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用电水平法
③用电水平法
An=
∑ Si di i=1
n
式中 Si：计算范围内的人口数或建筑面积或 土地面积 人均生活用电指标 di：用电水平指标
单项建设用地负荷密度指标（表5-4）
单位建筑面积负荷密度指标（表5-5）
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城市电力网络规划——总原则（城规）
分层分区供电
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四、城市变配电网设施规划（城规）
变电站（所） 城网中起变换电压、集中和分配电力作用的供电设施
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城市变电设施规划——变电所形式
★35～110KV变电所在正常环境下采用室外式布置，大
气受污染地区可采用户内式
★10KV变电所也称为配变电所，宜采用户内式或箱式
电 量 预 测 法
负 荷 密 度 法
单项建设用地 负荷密度指标——分规
单位建筑面积 负荷密度指标——详规
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产量单耗法
①产量单耗法 产量单耗法：An= ∑ WiDi
i=1
n
式中
Di：某种产品的产量（吨） Wi：相应产品用电单耗（kWh/吨）
例.某地区有两家工厂，A工厂每年生产量800吨，每吨耗 电400kWh；B工厂每年产值1000吨，每吨耗电300kWh。预 测年耗电量？ n 6 An= ∑ WiMi ＝400×800+1000×300＝0.62×10 kW.h
2.水电（表5-12）
年发电量，容量，多年平均流量，水位（正常高水位、死水位）， 库容（总库容、有效库容）等（水电指标）
3.核电站（表5-13）
容量，人员总数，占地面积，实际用地面积
4.变电所（表5-14；5-15；5-16）
变压等级，主变压器容量，变电所结构形式，用地指标等
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第三节 城市供电网络规划
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第二节 城市供电电源规划
城市电源类型及选址要点 城市电源设施主要技术经济指标
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城市供电电源规划
＊电源的选址要考虑各类型电源的特征和运行需 要及高压电线的安全防护需要 ＊不同等级的变电所，应靠近各级用电负荷中心
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城市电源类型及规划
分类：
火力发电厂 水力发电厂 ※城市发电厂 核能发电厂 风力发电厂 地热发电厂
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1. 本文的研究意义及主要内容
供电工程系统规划
建筑系 高维维
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课程提纲
一、城市电力系统组成 二、用电负荷预测与计算 三、城市供电电源规划 四、城市供电网络规划 五、城市电力线路规划
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城市供电工程系统的构成与功能 火力发电厂 水力发电厂 城市电厂 核能发电厂 风力发电厂 城市电源工程 地热发电厂 区域变电所 输送电网 输配电网络工程 配电网
产业用电分类
第二产业用电 第三产业用电 城乡居民生活用电
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城市电力负荷预测与计算
单耗法 人均用电指标法 大户调查法 直接的统计方法 按部门分项调查法 年均增长率法 回归分析法 ——国外常用方法 时间序列分析 相关经济指标法 先进预测方法 电力弹性系数法 横向比较法 ——供参考对照
人均城市居民生 活用电量指标——总规
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电力负荷分级
符合下列情况之一时，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。
例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产 的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程 被打乱需要长时间才能恢复等。
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电力负荷分级
3．中断供电将影响有重大政治、经济意义的用 电单位的正常工作。
☆有较好的交通运输条件
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3.核电厂
又称原子能发电厂：利用核聚变所释放出来的热量发电，能量大 规模大，供电稳定
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核电厂选址要点
靠近区域负荷中心
站址附近人口密度低
有充足水源，便于取水 综合考虑用地面积，留有足够的发展空间 地形平坦，减少土石方工程 考虑地质与地震
要求有良好的公路、铁路或水上交通条件
考虑防洪、防御、环境保护等条件
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风力发电厂
利用风力带动风轮机旋转，从而带动发电机发电
地热发电厂
利用地下热水和地下蒸汽的热量进行发电
其他形式的电厂
如垃圾发电厂等
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变电所
变压变电所
升压变电所 降压变电所
按功能分
变流变电所
按范围分
区域变电所
城市变电所
屋外式
屋内式
按构造形式分 地下式 移动式
荷之间的比值
220KV变电所为 1.8～2.0 35～110KV变电所为 2.2～2.5 10KV变电所为 2.3～3.3
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城市变电设施规划——容量选择
一般选用标准变压器
10KV变电所多采用630KVA和 315KVA变压器 变压器多为2～3台
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城市变电设施规划——进出线
一般高压进线少于等于4回
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城市电力网络规划
中、低压配电网（包括10KV线路、配电所、开闭 所和380/220V线路） ★每一主干线路和配电变压器，应有比较明显供电范围，
不宜重叠，适当联系
★常用接线方式有：
放射式、双电源环式、单侧电源双T式等
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四、城市变配电网设施规划（给排）
1.城市变电所（尽量节约用地面积）
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近期总用电量
n A＝ ∑A1
i＝ 1
＋
i＝1
n ∑A2
＋
i＝ 1
n ∑A3
式中：i＝1
n ∑A1
n ∑A2
城市若干工业企业用电量之和 城市若干分区居民用电量之和 城市周边农村的用电量之和
i＝ 1
i＝ 1
n ∑A3
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城市电力负荷预测与计算
★预测所得的规划用电负荷，在向供电电源侧归 算时，应逐级乘以负荷同时率 ★负荷同时率等于最大负荷与用电器额定容量的 比值，一般取0.7～0.9
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电力输送流程
能源 变电
发电厂 配电
变电 用电器
输（送）电
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第一节 城市电力负荷预测与计算
负荷计算方法 负荷归总
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城市用电负荷分类
农林牧副渔水利用电
工业用电 地质普查与勘探业用电 建筑业用电
全社会用电分类
交通运输、邮电通信业用电
商业、公共饮食、物质供销和金融业用电 城乡居民生活用电 其他事业用电 第一产业用电
低压出线少于等于12回
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城市变电设施规划——参考资料
＊30 万人以下小城市由 220kV 供电 , 建一座 220/110/35kV 或二座 110/35kV 变电所 ,以 10KV 向城 区供电 ,城内再设数座 10KV 开闭所。
＊ 30～50 万人中等城市由 220kV 电压供电 ,建 2 座 220/110/l0KV 变电所 ,以 110KV向城区供电 ,城内再设 110/35/l0KV 或 110/10KV 变电所 3～5 座。 ＊ 50～100 万人大城市应建一座 500/220(330)kV 变电所 或 4～5 座 220/110/35 (10)kV 变电所 , 并在城市外 围形成双环网 ,以 110kV 向城内供电 ,城内再设 110/35/l0KV 或 110/l0KV 变电所若干座。
＊有足够大的贮灰场（10年贮灰量），但现在推广的循环经济区如煤
渣砖等可使贮灰量大大减少 ＊出线路途不危及人身安全，留出适当的出线走廊宽度
＊有足够的水源：自供或水厂供给
＊排烟要环保，有高技术的除尘设备
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2.水电厂
利用河流、瀑布等水的位能发电的电厂
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水电厂选址要点
☆选址要位于便于拦河筑坝的河流狭窄处，或水库 水流下游处 ☆建厂地段工程地质好，地耐力高，位于非地质断 裂带
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城市电力网络规划
一次（城市）送电网络，也是城网的电源，应有 足够的吞吐量（包括与城市电网有关的220KV 及以上送电线路和变电所）
☆常设在市区边缘；市中心区负荷很大时，可考虑深入市 区 ☆多用环式接线方式
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在大城网或者是特大城网中，符合以下条件并经济 技术比较后，可以选用高压深入供电方式。（220KV 或110KV）（巴黎电网）
i=1
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产值单耗法
②产值单耗法
产值单耗法：An= 式中
∑ WiMi
i=1
n
Mi：某种产品的产值（万元） Wi：相应产品产值的电耗（kWh/万元）
例.某地区有两家工厂，A工厂每年生产产值800万元，每 万元耗电400kWh；B工厂每年产值1000万，每万元耗电 300kWh。求年耗电量？
例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、 大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公 共场所等用电单位中的重要电力负荷。
4．在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆 炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的 不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负 荷。
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电力负荷分级
符合下列情况之一时，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。
◆地区负荷大，容量大，供电可靠性要求高。 ◆变电所接线比较简单，占地面积较小 ◆进出线路可用电缆或多回并架的杆塔 ◆通信干扰及环境保护符合要求。
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城市电力网络规划
二次送电网（城市高压配电网络，包括110、66、 35KV线路和变电所） ★常以10KV线路为变电所低压出线，所间间距5～7km ★宜采用环网、双回路T接布置
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电力网络等级
城市电压等级的规定： 1. 尽量简化、减少层次，优化结构。
大、中城市的城市电网电压等级宜为4-5级、四个变 压层次；小城市宜为3-4级、三个变压层次。
2. 最高一级电压，应根据城市电网远期规划负 荷量和城市电网与地区电力系统的连接方式确 定。 3.对现有非标准电压等级，采取限制发展、合理 利用、逐步改造原则。 4.同一地区同一级电压电网的相位和相序相同
例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被 打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。
2．中断供电将影响重要用电单位的正常工作。
例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负 荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多 人员集中的重要的公共场所秩序混乱。
三、不属于一级和二级负荷者应为三级负荷
发电厂将其 它形式的能 源转化为电 能
※变电所
区域变电所 城市变电所
变电所从电 网中供电给 城市返回15来自总返回LOGO
1.火电厂
利用煤、石油、天然气、沼气、煤气等燃料发电的电厂
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火电选址要点：
＊厂址应位于城市的边缘或外围，布置在城市主导风向的下风向，与 生活区保持一定距离 ＊燃料供应保质保量 ＊有便利的运输条件，大中型火电厂应靠近铁路、公路或港口，并尽 可能设置铁路专用线
变电所
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城市变电设施规划——变电所形式
开闭所
——城网中起到接受电力的设施，在变电所出线回路多， 出现困难时设置
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城市变电设施规划——变电所供电范围
10KV变配电所供电半径 市区≤300m；郊区≤500m。
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城市变电设施规划——容量选择
容载比k
——变电所变压器容量与相应的供电负
（1）构造形式：户外式、半户外式、户内、全户内、地 下。 （2）主变压器不少于2台，不多于4台，采用相同规格。 （3）同一个城网中，同一级电压的主变压器容量不超过3 种。
2.配电所
变压器台数≯两台(一般为两台)，单台容量≯1000KVA
小型变压器（≤315KVA）也有采用室外安装的，但要注意保护范 围和栏杆设置，有条件的采用电缆进出线的箱式配电所。