《城市电力网规划设计导则》实施补充意见及说明(送审稿)

城市电力网规划设计导则 实施补充意见及说明(送审稿)

中国电机工程学会城市供电专业委员会

(1999 年 2 月 10 日)

1 适用范围和基本要求

城市电力网规划设计导则 (简称 导则 )的适用范围和基本要求 导则 已明确 适用于我国按行政建制的城市 鉴于近年来建市工作发展较快 各地情况很不相同 因此特 别强调因地制宜 补充 各地必须结合地区的特点 并根据各自的技术和经济条件 制订实 施细则 (见 导则 第 1.1 条)

规划编制工作近年来已有较大的发展 特别是计算机的应用已取得较好的效果 为此 特补充规定 规划编制工作应充分利用国内外先进技术 引入计算机辅助决策系统 不断 改进应用软件 促进城市电力网规划设计的发展 (见 导则 第 1.4 条)

由于目前计算机手段的应用 已有条件在规划中深入核算电网的降损节能效果 为此 在规划目标中增加 降损节能 的内容 (见 导则 第 1.5.3 条)

在规划的分期目标和应达到的水平方面 根据近年来的经验教训和运行要求特增补规 定 增强抵御自然灾害的能力 和 与社会发展环境保护协调一致 (见 导则 第 1.5.5 条)

2 负荷预测

负荷预测是城网规划设计的基础 必须下大功夫 坚持积累各种原始资料 收集各方面 信息 根据目前的信息来源 增补 研究国民经济和社会发展各种相关因素与电力需求的 关系 这是必不可少的工作 本 导则 中所指的 负荷 明确为 年最大电力负荷 具 体可根据实测最大值加以分析确定 (见 导则 第 3.1.1 条)

为了使城网结构的规划设计更为合理 要从用电性质 负荷特性 地理区域功能分区 电压等级分层等各方面分别进行负荷预测 然后再进行综合分析 得出有一定准确性的预测

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结果 此负荷特性是增补内容 关于分区的面积不必相同 一般可在 5km 左右 并增加规 定 高负荷密度地区(如市中心区)宜小些 低负荷密度区(如郊区)宜大些 用于高压配电网 规划时宜大些 用于中 低压配电网规划时宜小些 (见 导则 第 3.1.3 条)

负荷预测的工作量很大且需经常更新数据 因此宜应用计算机进行 并补充规定 并

结合自动制图/设备管理/地理信息系统(AM/FM/GIS)等建立数据库 (见 导则 第 3.1.4 条) 这项工作是负荷预测的重要方面 不可忽视 另外 在负荷预测所需收集资料方面 根据近 年经验应增加两项内容 开发区和居民住宅区等的用电分析 和 国内外有关城市的负荷数 据 (见 导则 第 3.1.4(6)和(9)条)

根据多年实践经验 在预测方法中增加下列规定是必要的 在中 低压配电网规划中 还要做好负荷分布预测 即将分区的预测负荷分解落实到地块中 以利电网布局 (见 导 则 第 3.2.2 条)

根据目前情况 对负荷预测常用方法的叙述修改和补充如下

负荷预测的常用方法有 综合用电水平法 负荷密度法 外推法 单耗法 弹性系数 法等 可根据各城市的预测条件选用 并相互校核 补充 目前 国内外对模糊理论 灰色 理论 神经网络等不确定数学模型已有新的发展 宜尽量探索采用 (见 导则 第 3.2.4 条)

3 供电可靠性

导则 中对城网的供电安全采用 N-1 准则 其中对变压器运行率的计算 提出在缺 乏数据的情况下 一般可取过载率为 1.3 过载时间为 2h 这是应用当时的变压器运行规程 的有关规定 现对变压器的过载率已有国标可以参照 为此 导则 中有关的叙述更改为 变

压器短时允许的过载率可参照 GB/T15169 94 IEC354 1991 油浸式电力变压器负载导则 由各地的现场规程规定 (见 导则 第 4.2.3 条)

供电可靠率为现代化城网规划的重要内容 为了进一步明确 特补充规定 供电可靠 率对用户而言 仅与用户的故障停电时间(指一年中的可用小时)有关 对电网而言 则与城 网中所有用户的年平均可用小时有关 除故障停电外 还与城网结构 设备可靠性 故障性 质有关 而且还涉及运行水平 检修水平和管理水平 故障修复能力以及自动化水平等 因此 供电可靠率是各方面工作的综合反映 不可能由城网规划工作单独解决 但也应看到 规划工作能起重要作用 所以在城网规划工作中必须充分考虑供电可靠率的目标要求 为此 补充规定了 城市电网供电可靠率的要求是 99.9% 大 中城市的市中心区的供电可靠率要 求是 99.99% (见 导则 第 4.2.6 条)

为了便于实际规划中的操作 要在 导则 中规定电网故障时允许停电的容量和恢复 供电的目标时间 除 导则 已规定的原则外 为满足规定的可靠率 特再补充规定如下 (4) 电缆环网或网络式架空电网中 故障段用户停电 其恢复供电目标时间为故障处理时 间 非故障段用户停电 其恢复供电的目标时间 电网配置自动化装置的为 1min 以内 人 工操作处理的 一般为 4h 以内 减少设备故障率和缩短故障处理时间是提高用户供电可靠 率的主要措施

考虑具体目标时间的原则是 负荷愈大的用户 目标时间应愈短 可分阶段规定目标时 间 随着电网的改造和完善 目标时间应逐步缩短 若配备自动化装置时 故障后负荷应能 自动切换 (见 导则 第 4.2.6 条)

4 容载比

容载比是一个相当宏观的技术指标 涉及到网络结构可靠性准则 自动化程度和电能质 量等 由于我国地域广阔 各地电网差别较大 不能用全国统一的容载比指标来规划 为此 除原有规定外 特补充如下 各城市可根据本地区的电网结构和结线的实际情况 分别确 定各规划期的变电容载比的上 下限值 并随着网络结构和联络的加强和改善 容载比应逐 步降低 以提高投资的经济效益 (见 导则 第 4.3.1 条)

5 几项具体技术规定 (1)城网接线要点 补充规定为 上级电网停运时 下一级电网应能转移其部分负荷 (见 导则 第 4.4.1(3)条) 在此 既不规定能转移其全部负荷 因为这做不到而且太浪费 资金 也不规定不转移负荷 因为这样必然使停电范围太大停电时间太长 至于部分负荷的 数量为多少 应由各地根据网络实际情况而定 不宜作统一规定

(2)电压等级 参照国标规定 已将 330kV 列入 又根据近年有的城市已建电网的情况 将 20kV 列入 但均加括号 (见 导则 第 2.1.2 4.1.2 4.4.3 条)

(3)同杆双回架空线 导则 原来规定应尽可能在双侧有电源 现补充为 应尽可能 做到两端有独立电源 目的是增加其可靠性 又原规定双回路同时故障时 由中压电网倒 入保安电力 现为了考虑到用户的要求 补充为 尽可能由中压电网倒入电力 (见 导 则 第 4.4.5 条)

(4)电厂接入配电系统 将原来条文中的小型供热电厂改为 小型电厂 使适用范围更 广些 又将原文 一般采用单电源辐射方式向附近供电 随着城网负荷的增长 逐步缩小 这些电厂的供电范围 取消 以更加符合电力市场的要求 (见 导则 第 4.4.7 条)

(5)低压线供电半径 导则 原规定为一般不超过 400m 现仍维持不变以适应全国情 况 各地可根据实际情况自行规定 考虑到低压线供电半径应由末端电压损失计算而得 而不是简单套用统一数据 特补充规定 低压线的供电半径不宜过大 以满足末端电压损 失不超过 4%的基本要求 至于故障转移负荷时 (见 导则 第 4.4.13 条)

线路末端电压降限额由各地自行规定

(6)短路容量 短路容量的选定对投资效益和电网可靠性影响很大 必须慎重对待 导 则 原规定值仍维持不变 但补充规定为 必要时经技术论证可超过上述数值 各城市可自 行确定其限值 以符合各地的实际情况和需要 (见 导则 第 4.7.1 条)

(7)电压损失及其分配 按照国家标准规定的允许电压偏差和现有中压电网的调压方式 除原有规定外 特补充规定 10kV 及以下城网电压总损失控制在 12%以内 各级城网电 压应按具体情况计算 并规定各级电压的允许电压损失值的范围 因为电压降需由计算而 得(包括第 4.4.13 条中的 4%) 表 1 规定范围较大 不易选取 故予取消 (见 导则 第 4.8 条)

(8)导线截面 近年来 随着负荷密度的增加 大截面导线已有进一步的应用 应在导

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线截面选用表中列入 如 35kV 架空钢芯铝绞线的 240mm 截面 35kV 电缆的 400mm 截面

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10kV 电缆的 400mm 截面等均需补充在表格内 (见 导则 第 5.2.2 5.3.9 条 5.4.5 条)

6 中性点接地方式 中性点接地方式是关系到城网规划的全局性问题 因此特别补充强调了 确定 35 10(20)kV 城网中性点接地方式时 必须进行安全 技术和经济的充分论证 又因不同的中 性点接地方式 故障时产生的过电压情况不同 为此提出 必须配合现有电网绝缘情况 (见 导则 第 4.5.2 条) 7 供电设施

(1)对城网供电设施总的要求补充规定 提高城网安全运行水平 增强抗御自然灾害和 事故的能力 注重环境保护 电磁环境符合要求 (见 导则 第 5 章第 1 段)

(2)电缆线路补充规定 要结合城市规划要求 积极推行电缆线路 并强调了 直辖市 省会及经济发达城市的中心区 重要地段 主要道路 高层建筑以及有特殊要求的地区 对于应积极推行电缆线路而地下不具备条件时 可采用绝缘导线或电缆架空敷设 敷设 方式增加 槽盒直埋 (见 导则 第 5.4 条)

(3)变电所内主变压器 补充规定 一个变电所的主变压器台数(三相)不宜少于 2 台或多 于 4 台 单台变压器容量由各城市按各年的情况自行确定 这样 可有较高安全性 灵活 性和经济性 在必要时可采用更大单台容量的变压器 但不必作全国性的统一规定 (见 导 则 第 5.1.3 条)

(4)断路器及配电装置的选用 鉴于近年来这方面有较快发展 特补充规定选用 小型 化 无油化 性能质量好 可靠性高 免维修或少维护的设备 城区变电所优先选用高压 SF (见 导则 第 5.1.5 6 全封闭组合电器 和 积极推广应用节能型设备 淘汰高耗能设备 条)

(5) 在中性点小电流接地系统中 变电所出线必须装设有效的 能快速判明接地故障 的检测装置 这是缩短故障停电时间和减少故障停电范围的需要

(6)各种网络接线方式及其配置原列附录 现暂不再补充和修改 这是因为附录本来只 作参考 且结线方式不断有新发展 不求统一模式而应由各城市的实施细则中规定若干种 以便更切实际

8 配电系统自动化

近年来 国际上对配电系统自动化发展很快 对其目的 内容 功能和配置都已有较为 明确全面的确定 我国对配电系统自动化工作也已提到重要位置加以考虑并要求城市网规划 设计工作中要认真考虑自动化 为此 对 导则 中原有的规定作了全面的补充修改如下

(1)实现配电系统自动化的目的 对电网是提高供电可靠性水平 满足电能质量要求 还要改善用户服务质量 提高供电企业的经济效益和管理水平 使供电企业和用户双方均受 益

配电系统自动化包括调度自动化 馈线自动化 变电所自动化 用电管理自动化等