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1、配电网运行与规划1概述 主要内容,其他形式的能源,电能,1）发电,发电、输电、变电、配电、用电,1.1 电力系统的组成电力系统,能源,1.2 配电网的概念配电网的概念,从输电网接受电能、再分配给不同电压等级用户的电力网。输电网 电力网 配电网,1.3 配电网分类高压配电网：35kV 110kV 中压配电网：6kV 10kV 低压配电网：0.4kV,城网农网,变压器馈 线：架空线、电缆开关（架空线）：断路器、分段器、重合器、负荷开关、高压熔断器等环网柜（电缆线路）：负荷开关、断路器或负 荷开关+熔断器的组合电器柜，主要用 于10kV及以下的电缆线路配电系统中，常用于环网供电系统。,1.4 配电一
2、次设备,环网柜 使用中常将负荷开关柜与组合电器配套使用，又称为环网供电单元。每个环网柜对应着一路进/出线支路；可将每个负荷开关柜做成单个柜（间隔式），也可将几个负荷开关柜集成在一个箱体内（共厢式）。,1.5 配电网的特点高压直接进入市区，深入负荷中心；传输功率和距离一般不大：电力供应和使用条例规定：一般送电容量超过160250kVA采用6kV送电电压，送电容量超过315kVA采用10kV送电电压；网络结构复杂：辐射状、环状、树状等；用户性质、供电质量和可靠性要求不同；,对配电设施要求较高：城网的线路和变电站要考虑占地面积小，容量大、安全可靠、维护量小、城市景观等，推行环网供电、电缆、走地下；开
3、关设备户外式、小容量、小型化：一般额定短路开断电流为1020kA配电网直接面向用户：有大量的非线性负荷，谐波，运行方式多变。,1.6 配电网的中性点运行方式,1 什么是中性点？2 有哪些接地？中性点有哪些接地方式？什么是有效接地？特点？什么是非有效接地？特点？选择的依据是什么？我国配电网是什么接地方式？,工作接地、保护接地,有效接地,中性点和大地直接有着紧密联系的电力系统。,是否每台满足条件的变压器都接地？,系统的零序电抗（x0）和正序电抗的（x1）的比值（x0/x1)3，以及零序电阻（r0）和正序电抗的（x1）的比值（r0/x1)1的条件。,非有效接地,中性点和大地没有紧密联系的电力系统。,
4、系统的零序电抗（x0）和正序电抗的（x1）的比值（x0/x1)3，以及零序电阻（r0）和正序电抗的（x1）的比值（r0/x1)1的条件。,运行方式类型,110kV：1035kV：380kV：,直接接地,不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地；,直接接地,运行方式类型,运行方式如何选择?绝缘水平、通信干扰、接地保护方式、电压等级、系统接线等方面综合确定。,标准DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合规定：310kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统和所有35、66kV系统，当单相接地故障电流大于10A时应装设消弧线圈；310kV电缆线路构成的的系统，当单相接地故障电流大于30
5、A时，又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式。,有关规定,煤矿安全规程第457条规定：矿井高压电 网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过20A；国家标准GB50070-94矿山电力设计规范规定：矿井610kV电网当单相接地故障电容电流小于等于10A时，宜采用电源中性点不接地方式，大于10A时，必须采用限制措施；,有关规定,全电缆出线变电站的单相接地故障电流超过30A时一般采用中性点经电阻接地；全架空线路出线变电站的单相接地故障电流超过10A时，一般采用中性点经消弧线圈接地；对电缆与架空线混合线路的单相接地故障电流超过10A时，采用何种接地方式一直存在两种意见：经消弧线圈接地和采
6、用中性点经电阻接地。,我国城市配电网中性点运行方式实例,北京地区：四环路以内，大部分是电缆和架空线混合线路，采用中性点经电阻接地；四环路以外全部采用中性点经消弧线圈接地或不接地。上海地区：主城区部分，35kV、10kV 系统新建变电站采用电阻接地；郊区农村地区35kV、10kV 架空线路采用消弧线圈接地；大连地区：电缆和架空线混合系统，5个66kV变电站采用自动跟踪消弧线圈接地。珠海地区：市区电缆和架空线混合系统，中性点经电阻接地方式。,我国城市配电网中性点运行方式实例,110kV主变压器中性点经隔离刀闸（打开）接地,二、城市电网,城网的概念城网的特点城网的现状和存在的问题,Q/GDW 156
7、-2006城市电力网规划设计导则中的规定：城网是城市行政区划内为城市供电的各级电压电网的总称。,2.1 城网的概念 1)城网,城市电网示意图,低压用户,0.38kV,高压输电网,220kV及以上,220kV,110kV,10kV,110kV,110kV,10kV,10kV,输电电压：220kV及以上 高压配电电压：110、66、35kV中压配电电压：10kV 20kV 低压配电电压：380/220V,2)城市电网的组成,城市外围超高压送电网（输电网，220kV及以上）高压配电网（110 kV、35kV）中压配电网（10 kV）低压配电网（0.4 kV）,城网：电力系统的重要组成部分；主要负荷中
8、心（7080%）；城市现代化建设的重要基础设施之一；,城网规划是城市规划的重要组成部分，应与城市的各项发展规划相互配合、同步实施，做到与城市规划相协调，落实规划中所要确定的线路走廊和地下通道、变电站和配电室站址等供电设施用地。-Q/GDW 156-2006城市电力网规划设计导则,2.2 城网的特点1)城市电网的特点,城网电网是区域电力系统的组成部分，并具有负荷密度大、电能质量和供电可靠性要求高的特点,1)城市电网的特点,城市电网是城市重要的基础设施，要与城市建设紧密结合，而且要适度超前、与环境协调、与景观和谐,2.3 我国城市电网现状和存在问题1）高压主网架有待加强,随着负荷快速增长，城网电源
9、出现不足，与主网联系也出现薄弱，电源可靠性不够高压网架脆弱、未全面构成双环网，仍大量存在单环网或单边双环网，达不到N-1标准，一个方向电源停电会造成大范围停电（抗灾变能力差）部分线路截面较小，存在输送瓶颈为保证安全可靠供电，许多地方220kV电网仍维持合环运行，系统主网与地区主网架间存在电磁环网，短路电流偏大，甚至超过开关的遮断容量,2）中心城区变电容量不足,中心城区负荷密度和负荷规模不断扩大，导致容载比偏低，供电能力逐渐不能满足负荷继续增长的要求高压线路深入负荷中心的程度不够，高低压线路比例不合理,3）中压配电网结构薄弱,中低压配电网发展滞后中低压配电网能力不足，备用容量不足，夏季负荷高峰仍
10、发生过载和限电供电距离长同杆多回线比较普遍分段和联络不足也不够合理装备水平低自动化程度低，处理速度慢,4）线损率高,1990年8.06%，1995年8.86%，1998年8.13%日本、法国、德国：5%6%高能耗变压器、过大容量变压器导线过细、配电网运行方式不合理无功补偿仍然不足、调节手段落后，尤其缺乏就地补偿、分散补偿，集中补偿只能改善上游电网,5）电压质量不高,电压合格率低，综合指标不足93%有的城网仍存在后夜电压偏高问题有的地方电压稳定性差、电压波动仍明显电网建设与改造跟不上负荷增长速度无功补偿仍然不足、缺乏调节手段供电线路过长、导线过细10kV/0.4kV线路比例不合理配电变压器数量和
11、布局不合理,6）城建规划考虑城网发展不够,城网建设与城市建设规划不协调与邮电、CATV、交通、管道建设缺少统一规划，相互争道、相互制约市区电力走廊紧张、扩建困难、交叉拥挤、供电安全事故隐患多,2.4 城网规划的主要内容城网规划的主要内容,1、城网现状分析 1）供电能力满足要求？现有负荷 负荷增长 变电所、线路、配电变压器 特殊情况：灾变、故障,成网规划的主要内容,1、城网现状分析 2）供电可靠性满足要求？（N-1准则，故障条件下转供负荷的能力）整个电网的综合指标 负荷中心区 重要区域（高新区、工业园区.）重要用户,成网规划的主要内容,1、城网现状分析 3）电压水平及电压损失满足要求？综合电压合
12、格率 电压最低的程度 各种负荷下的情况 各种运行方式下 极端情况下（检修和故障）,成网规划的主要内容,1、城网现状分析 4）电能损失满足要求？,综合指标 负荷最重的若干线路 各种负荷下的情况 各种运行方式下 极端情况下（检修和故障）,成网规划的主要内容,1、城网现状分析 5）网架结构和供电设备设备是否有必要更新？,老化设备高能耗设备不可靠设备容量过小设备（扩容？新增？）,成网规划的主要内容,2、负荷预测（电力需求分析）充分收集资料和分析资料 长期、中期、近期 整个电网、各个区域、大用户 大、中、小三种方案 多种方法相互印证,成网规划的主要内容,3、确定各期目标、电网结构原则和设备标准 电源点布局和数量 电网网架结构 电缆/架空线，导线截面 供电半径、变压器容量 杆高、开关选型、分段联络标准 自动化程度 供电能力目标、可靠性目标、线损率目标、电压质量目标,成网规划的主要内容,4、进行有功、无功电力平衡，明确电源点建设要求5、分期对城网结构进行整体规划6、确定变电所位置、线路走径，确定分期建设项目7、确定调度、通信、自动化规模和要求8、估算各期投资9、估计各期实施后的供电能力和社会、经济效益10、编制规划说明书及各期末规划图,
