论文部分内容阅读
摘 要：文章主要通过笔者的工作经验，阐述了110kV变电站电网规划中相关问题,主要从变压器台数的选择和变电站接入系统的方式进行了论述，最后提出了电网远景布局与规划要点，以供大家参考与借鉴。
关键词：110kV；变电站；电网规划；变压器；问题
中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：
随着可持续发展理论的提出和不断推广，环境友好型发展逐渐为各国所认可，节约资源，保护环境也是各国经济发展所致力于达到的目标。电力行业发展也一样。电力系统规划中的重点内容是电网规划，电网规划在整个电力行业的发展中处于重要的地位。因此，如何做到规划电网的同时尽可能节约资源以降低成本，而且保证不会污染环境具有重要的意义。本文主要就110kV变电站电网规划问题进行论述。
一、110kV变电站变压器台数的选择
变电站变压器台数选择应满足供电可靠性的“n-1”安全准则，当变电站断开一台主变压器时，其余主变压器的容量应能保证向下一级配电网供电，则主变压器在正常运行时的负荷率可按下式求得：
k=[n-1]St/nSt
式中 k——主變压器的负荷率；
St——为单台主变压器容量；
N——为主变压器的安装台数；
可见，当 n=2时，负荷率 k=0.5；n= 3时，负荷率 k= 0.67；n= 4时，负荷率k=0.75；若其余主变压器的容量考虑具备1.3倍的过负荷能力，则：n=2，k = 0.65；n=3，k=0.87； n=4，k=0.975以上分析说明，变压器台数越多，就有越大的优越性，但是，当 110kV变电站的变压器是4台以上时，为使变压器的负荷能平均分配至其他运行中的变压器，其110kV侧及10kV侧的接线就较为复杂。因此，某城市新建的110kV变电站的主变压器最终规模一般为3台。
二、变电站接入系统的方式
（1）内桥接线方式。早期建设的110kV变电站，其接入系统的方式主要采用双电源、双主变内桥接线。这种调度灵活方便，但主变负载率低，正常情况下一条线路只带一台变压器，线路走廊利用率比较低。而随着城市建设的快速发展，线路走廊的建设难度日益加大。
（2）辐射+T接接入系统方式。该接入系统的电网结构简单清晰，变电站采用线路变压器组单元接线，线路走廊利用率较高，某城市110kV变电站开始采用这种接线方式。为提高主变负荷率，变电站最终规模开始按照3台主变设计，并在之后的 110kV电网规划时，大部分 110kV变电站按照三回路辐射+T接结合线路变压器组的接线模式接入系统。在条件具备的情况下，110kV 电源要尽可能来自2个220kV变电站，导线截面的选择一般是一条 240mm2的架空导线 T接2台40MW的主变，一条 300mm2的架空导线 T接2台50MW的主变 这种接线模式一定程度上提高了线路走廊的利用率。
这种接入系统的优点在于变电站站内一、二次设备接线简单，投资省，便于运行和维护，同时网架具备一定的柔性，新变电站接入可以沿原线路 T接或 T接延伸，比较容易应对规划之外新增的站点，网络重组调整比较容易。但是这种接线模式在生产运行方面仍存在一些缺点，主要是线路故障时保护不具备选择性，扩大了停电范围；线路检修停电操作不便，集控站操作人员需要多头奔波操作；同时因负荷发展迅猛，电网建设滞后，110kV变电容量不足，线路检修造成主变被迫停运，负荷转移困难。
（3）二线三变接线方式。为了解决辐射+T接结合线路变压器组接线模式在线路检修停电方面存在的缺点，在110kV输变电工程开始实行二线三变不完全扩大外桥接线模式，该接线原则在2个 220kV变电站之间建设一个双回路走廊，位于走廊附近的2个 110kV变电站采用二线三变接线模式，可以实现该变电站有两回线分别来自不同。220kV变电站进行“手拉手”供电的电源。二线三变的导线选择要考虑到一回线路停役后，另一回线路将带3台主变的负荷，因此架空导线截面应尽量选用300mm2。同时，应控制变电站全站负荷不超过100 MW，也就是一条架空线路所能承带的最大负荷。
这种接入系统的优点是线路没有 T接，线路故障保护跳闸具有选择性，运行方式调整方便，便于变电站和变压器之间负荷的转移，正常情况下一条线路可以带1.5台变压器，线路走廊利用率较高，线路检修停电操作方便。缺点是站内一二次设备接线复杂，占地较大，网架刚性很强，形成一个链组后不能轻易去改变，规划外新增站点不容易接入，同时一个 110kV变电站仅有两回进线，可靠性有所降低。
综上分析，内桥接线、三回路辐射+T接结合线路变压器组、二线三变接线三种接线模式在某城市110kV城网规划上皆有应用。位于2个220kV变电站之间的站点推荐采用二线三变接线，其余区域就电网现状和走廊情况灵活采用二线三变或三回路辐射+T接结合线路变压器组接线模式，内桥接线已较少采用，一般用于用户专用变。
三、电网远景的布局
3.1 问题的提出及解决方法
城市电网是城市的基础设施之一，与城市的发展密不可分，城市发展规划没有预留变电站的站址和线路通道，再好的电网规划也无法实施在实施联合规划之前，电网规划在实施中经常遇到一些棘手问题：一是由于缺乏沟通交流，电力部门对城市建设 区域负荷发展的信息了解掌握有限造成变电站布点不尽合理。二是可利用土地资源日益稀缺，变电站选址及高压走廊经常无法落实。三是与城市规划建设不同步，电力建设经常要开挖城市道路，造成建设过程的手续报批难 实施难，资金浪费大。电网布局规划最后由政府职能部门组织，市、区政府、电力、规划、市政、土地等部门的专家进行评审确定，形成具有法律效力的规划文件，为电网预留了充分的发展空间。
3.2 电力负荷预测
电力负荷预测是电网规划的基础，是电力建设的依据。应用于电力负荷预测的方法很多，常用的有电力弹性系数法、回归分析法、趋势外推法、人均用电指标法、横向比较法、负荷密度法、单耗法和时间序列预测法。
城市规划局开展联合规划的优点是，可以充分利用某市各分区控制性规划，采用分区负荷密度预测法 单位建筑面积电力负荷指标预测法和人均综合用电量法对分区的远期（2020 年）和远景负荷进行预测，并综合城市规划建设的发展趋势，考虑规划用地性质和地块容积率的调整等不确定性因素，各分区预测最终负荷预测值选取上述 3 种方法的最大值。
3.3远景电网布局规划
根据负荷预测的最终值，采用 220kV容载比为2.0的标准，确定各个地区220kV变电站的需要容量并进行布点；110kV供电负荷按照区域最终预测负荷减去每个220kV变电站所带的10kV负荷，以 80MW计算后，采用 110kV容载比为 2.0的标准，确定110kV变电站的需要容量并进行布点变电站所选址靠近现有或规划道路，以保证变电站设备运输以及进出线的便利；同时考虑变电站不靠近医院 学校等人流量大的公共场所，兼顾对军事设施、电台、导航台、机场的影响。变电站布点确定以后，就可以对这些点按照电网规划原则进行接线，形成远景目标网架。某城市规划设计院再根据目标网架，结合规划路网 绿化带和市政走廊安排高压线路通道。
四、结束语
综上所述，110kV变电站选用上述已经确定的3 种接入系统方式，在具体应用中，还应结合各地的实际电网情况进行最优化的方案配置，从中有效、有序地指导着城市电网的建设与发展。
参考文献
[1]许超.广东地区电网建设规划初探[J]. 科技资讯. 2010(02)
[2]赵卫强.浅谈我局配电网电源点规划与建设的几项重要措施[J].广东科技. 2007(11).
关键词：110kV；变电站；电网规划；变压器；问题
中图分类号：U665.12 文献标识码：A 文章编号：
随着可持续发展理论的提出和不断推广，环境友好型发展逐渐为各国所认可，节约资源，保护环境也是各国经济发展所致力于达到的目标。电力行业发展也一样。电力系统规划中的重点内容是电网规划，电网规划在整个电力行业的发展中处于重要的地位。因此，如何做到规划电网的同时尽可能节约资源以降低成本，而且保证不会污染环境具有重要的意义。本文主要就110kV变电站电网规划问题进行论述。
一、110kV变电站变压器台数的选择
变电站变压器台数选择应满足供电可靠性的“n-1”安全准则，当变电站断开一台主变压器时，其余主变压器的容量应能保证向下一级配电网供电，则主变压器在正常运行时的负荷率可按下式求得：
k=[n-1]St/nSt
式中 k——主變压器的负荷率；
St——为单台主变压器容量；
N——为主变压器的安装台数；
可见，当 n=2时，负荷率 k=0.5；n= 3时，负荷率 k= 0.67；n= 4时，负荷率k=0.75；若其余主变压器的容量考虑具备1.3倍的过负荷能力，则：n=2，k = 0.65；n=3，k=0.87； n=4，k=0.975以上分析说明，变压器台数越多，就有越大的优越性，但是，当 110kV变电站的变压器是4台以上时，为使变压器的负荷能平均分配至其他运行中的变压器，其110kV侧及10kV侧的接线就较为复杂。因此，某城市新建的110kV变电站的主变压器最终规模一般为3台。
二、变电站接入系统的方式
（1）内桥接线方式。早期建设的110kV变电站，其接入系统的方式主要采用双电源、双主变内桥接线。这种调度灵活方便，但主变负载率低，正常情况下一条线路只带一台变压器，线路走廊利用率比较低。而随着城市建设的快速发展，线路走廊的建设难度日益加大。
（2）辐射+T接接入系统方式。该接入系统的电网结构简单清晰，变电站采用线路变压器组单元接线，线路走廊利用率较高，某城市110kV变电站开始采用这种接线方式。为提高主变负荷率，变电站最终规模开始按照3台主变设计，并在之后的 110kV电网规划时，大部分 110kV变电站按照三回路辐射+T接结合线路变压器组的接线模式接入系统。在条件具备的情况下，110kV 电源要尽可能来自2个220kV变电站，导线截面的选择一般是一条 240mm2的架空导线 T接2台40MW的主变，一条 300mm2的架空导线 T接2台50MW的主变 这种接线模式一定程度上提高了线路走廊的利用率。
这种接入系统的优点在于变电站站内一、二次设备接线简单，投资省，便于运行和维护，同时网架具备一定的柔性，新变电站接入可以沿原线路 T接或 T接延伸，比较容易应对规划之外新增的站点，网络重组调整比较容易。但是这种接线模式在生产运行方面仍存在一些缺点，主要是线路故障时保护不具备选择性，扩大了停电范围；线路检修停电操作不便，集控站操作人员需要多头奔波操作；同时因负荷发展迅猛，电网建设滞后，110kV变电容量不足，线路检修造成主变被迫停运，负荷转移困难。
（3）二线三变接线方式。为了解决辐射+T接结合线路变压器组接线模式在线路检修停电方面存在的缺点，在110kV输变电工程开始实行二线三变不完全扩大外桥接线模式，该接线原则在2个 220kV变电站之间建设一个双回路走廊，位于走廊附近的2个 110kV变电站采用二线三变接线模式，可以实现该变电站有两回线分别来自不同。220kV变电站进行“手拉手”供电的电源。二线三变的导线选择要考虑到一回线路停役后，另一回线路将带3台主变的负荷，因此架空导线截面应尽量选用300mm2。同时，应控制变电站全站负荷不超过100 MW，也就是一条架空线路所能承带的最大负荷。
这种接入系统的优点是线路没有 T接，线路故障保护跳闸具有选择性，运行方式调整方便，便于变电站和变压器之间负荷的转移，正常情况下一条线路可以带1.5台变压器，线路走廊利用率较高，线路检修停电操作方便。缺点是站内一二次设备接线复杂，占地较大，网架刚性很强，形成一个链组后不能轻易去改变，规划外新增站点不容易接入，同时一个 110kV变电站仅有两回进线，可靠性有所降低。
综上分析，内桥接线、三回路辐射+T接结合线路变压器组、二线三变接线三种接线模式在某城市110kV城网规划上皆有应用。位于2个220kV变电站之间的站点推荐采用二线三变接线，其余区域就电网现状和走廊情况灵活采用二线三变或三回路辐射+T接结合线路变压器组接线模式，内桥接线已较少采用，一般用于用户专用变。
三、电网远景的布局
3.1 问题的提出及解决方法
城市电网是城市的基础设施之一，与城市的发展密不可分，城市发展规划没有预留变电站的站址和线路通道，再好的电网规划也无法实施在实施联合规划之前，电网规划在实施中经常遇到一些棘手问题：一是由于缺乏沟通交流，电力部门对城市建设 区域负荷发展的信息了解掌握有限造成变电站布点不尽合理。二是可利用土地资源日益稀缺，变电站选址及高压走廊经常无法落实。三是与城市规划建设不同步，电力建设经常要开挖城市道路，造成建设过程的手续报批难 实施难，资金浪费大。电网布局规划最后由政府职能部门组织，市、区政府、电力、规划、市政、土地等部门的专家进行评审确定，形成具有法律效力的规划文件，为电网预留了充分的发展空间。
3.2 电力负荷预测
电力负荷预测是电网规划的基础，是电力建设的依据。应用于电力负荷预测的方法很多，常用的有电力弹性系数法、回归分析法、趋势外推法、人均用电指标法、横向比较法、负荷密度法、单耗法和时间序列预测法。
城市规划局开展联合规划的优点是，可以充分利用某市各分区控制性规划，采用分区负荷密度预测法 单位建筑面积电力负荷指标预测法和人均综合用电量法对分区的远期（2020 年）和远景负荷进行预测，并综合城市规划建设的发展趋势，考虑规划用地性质和地块容积率的调整等不确定性因素，各分区预测最终负荷预测值选取上述 3 种方法的最大值。
3.3远景电网布局规划
根据负荷预测的最终值，采用 220kV容载比为2.0的标准，确定各个地区220kV变电站的需要容量并进行布点；110kV供电负荷按照区域最终预测负荷减去每个220kV变电站所带的10kV负荷，以 80MW计算后，采用 110kV容载比为 2.0的标准，确定110kV变电站的需要容量并进行布点变电站所选址靠近现有或规划道路，以保证变电站设备运输以及进出线的便利；同时考虑变电站不靠近医院 学校等人流量大的公共场所，兼顾对军事设施、电台、导航台、机场的影响。变电站布点确定以后，就可以对这些点按照电网规划原则进行接线，形成远景目标网架。某城市规划设计院再根据目标网架，结合规划路网 绿化带和市政走廊安排高压线路通道。
四、结束语
综上所述，110kV变电站选用上述已经确定的3 种接入系统方式，在具体应用中，还应结合各地的实际电网情况进行最优化的方案配置，从中有效、有序地指导着城市电网的建设与发展。
参考文献
[1]许超.广东地区电网建设规划初探[J]. 科技资讯. 2010(02)
[2]赵卫强.浅谈我局配电网电源点规划与建设的几项重要措施[J].广东科技. 2007(11).