县(市)镇电网建设与改造的探讨?
县城电网是向县城供电的各级电压等级电网的总称,包括高压输电网、高压配电网、中压配电网和低压配电网。县级电网具有负荷密度高、用电集中、供电可靠性高等特点。它是电力系统的重要组成部分,是现代城市建设的重要基础设施之一。
近年来,随着县城建设和城市化进程的加快,县城面积迅速扩大。但由于电网建设资金不足,管理体制不完善,县域电网发展相对缓慢,明显滞后于城市建设和地方经济的发展。
根据国家电网公司的总体部署,未来几年将加大县城电网建设和改造力度,扩大县城电网供电能力,满足城市建设和地方经济发展的需要。
2.县级电网亟待解决的主要问题。
随着城镇居民生活水平的提高和城市化进程的加快,县(市)用电量快速增长。根据《国家电网公司县域电网系统建设与改造技术导则》和国家电网公司[1998]418号《关于加快城市电网建设与改造的意见》的要求,县域电网急需解决以下问题:
(1)随着地方经济的快速发展和城市化进程的加快,县域电网供电能力严重不足。随着地方经济的快速增长和城市化进程的加快,县级电网对供电的需求越来越高。由于电网建设资金短缺,管理体制不尽人意,县域电网发展相对缓慢。据统计,2002年全球县城1100千伏系统容量比约为1.65,100千伏配电变压器容量与1100千伏主变压器容量比约为2.05,明显低于城市规划设计。
指南的要求。“十五”期间,我国将进入全面建设小康社会阶段,城乡居民生活水平将有较大提高,县域电网将成为未来5 ~ 10年我国主要的电力增长点。预计“十五”后三年县电力年均增长率将达到19%,县电网供需矛盾将十分突出。
(2)县城高中压配电网结构薄弱,多为辐射网,供电可靠性低。目前,县电网110kV高压配电网仍较薄弱,单主变、单回路供电较多,变电站间电力输送能力差,保护配置复杂,安全水平低。例如,2002年有65,438+04 65,438+065,438+00 kV变电站为单主变或单电源供电,占全球变电站的30%。目前中压配电网多为辐射状网络,环网供电方式少,负荷转移能力差,事故和检修停电范围大。据统计,我局2002年县(市)供电可靠性为99.55% ~ 99.96%,但实际情况略低于统计值。
(3)县网电能质量低,线损率居高不下,企业供电效益差。由于全县电力负荷快速增长,现有中压配电网由于导线细、回路少、配电变压器分布不充分、无功补偿能力不足等原因,电压合格率普遍较低。如2002年,各县(市)10kV配电网电压合格率为95.73% ~ 99.31%,低压网电压合格率更低。同时,由于10kV电网的不完善,县域中压配电网线损率居高不下,2002年全球10kV配电网线损率为4.64%。
(4)县电网技术落后,设备陈旧,自动化水平低。目前,县级电网的技术和设备普遍落后。虽然近年来引进和使用了一些新技术、新设备,但与国内外先进城市相比差距较大,设备档次普遍较低,自动化水平不高。例如,2002年,全球县城10kV配电网电缆分布率仅为13.5%,绝缘率为50.4%(含电缆)。县配电自动化仍处于规划阶段。
3.浅谈县级电网的建设与改造。
3.1建设改造目标
根据原水电部、建设部发布的《城市电网规划设计导则》和国家电网公司近期发布的《县域电网系统建设与改造技术导则》的要求,结合本地区县域电网的实际情况,建设与改造目标如下:
(1)加强县域电网建设,提高电网整体供电能力,根除供电“卡脖子”现象。
(2)优化网络结构,提高县域电网安全运行水平,增强抵御自然灾害和事故的能力。县城电网供电可靠性达99.7%以上。
(3)改善电能质量,降低电能损耗。县城电网电压合格率95%以上,10kV综合线损率6%以下,低压线损率9%以下。
(4)提高县电网配电网自动化水平,县电网设备选型应注重小型化、无油化、自动化、免维护和少维护。
3.2关于建设和改造的讨论
根据本地区县(市)城市电网的现状和用电水平,在县电网建设和改造过程中,应正确处理以下技术问题:
(1)简化110kV电网,降低电压等级,优化高压配电网结构。随着220kV系统网络的发展和完善,其供电可靠性大大提高。特别是近年来,新技术、新产品在电力系统中广泛应用(如SF6断路器、全封闭组合电器和微机保护),网络结构和网络布局日趋合理,增强了供电区域间的互为备用能力,减少了对单个变电站可靠性的依赖。为简化110kV,根据《城市电网规划设计导则》,结合本地区高压配电网结构,110kV城市(镇)变电站一般设计为终端变压器,一次接入系统主要采用线路变压器或“双T”内桥连接。单台主变容量为40 ~ 50mVA,最终主变规模为2 ~ 3,根据N-65438+。简化电压等级,降低电压等级,减少重复降压,有利于县级电网的管理和经济运行。根据本地区县城电网负荷密度(4000 ~ 000 kW/km2),高压配电网将逐步取消35kV电压等级,原则上选择220/110/10kV电压等级。
(2)加强10kV配电网建设,中压配电网应尽可能环接、开环运行,提高配电网供电可靠性。中压配电网承担着向千家万户直接供电的任务,是县级电网最重要的组成部分。近年来,由于投资体制等原因,中压配电网建设明显滞后于高压电网发展,急需加强10kV配电网建设。中压配电网一般设计成两种形式:辐射状网络和环状网络。在县城电网建设和改造过程中,应尽可能考虑环网。一般设计为单环网,双环网主要用在闹市区或负荷密度高的供电区域。中压环网线路应设置若干分段点(负荷开关或开闭所),一般以3-4段为宜,10kV线路每段配电变压器容量应控制在2500~3000kVA。10kV线路总容量超过10000kVA时,应首先采取分流措施,满足中压配电网N-66000的要求。
(3)提高县电网线路的电缆和绝缘率是县电网建设和发展的方向。随着城市的建设发展和负荷密度的增加,在架空线通过受限的条件下,解决高负荷密度地区(市中心)供电的途径不能仅仅依靠增加导线截面,此时唯一的办法就是实现电缆传输。由于电缆建设投资大、覆盖面广,在建设资金严重不足的情况下,应在县城电网发展规划的指导下分步实施,结合旧城改造,在负荷密度较高的中心城区和商业密集区逐步实施电缆建设。旧城改造时尽可能多的铺设电缆管道。如果条件不允许,应留有足够的电缆通道。
(4)科学规划环网点,合理选择环网设备,努力实现配电网n-1安全准则。架空配电网以柱上分段断路器为环网设备,柱上断路器应优先选用SF6负荷开关、真空负荷开关等体积小、容量大、可靠性高、维护工作量少、操作简单的新设备,并留有配电网自动化接口。电缆配电网中的环网设备有多种形式,包括10kV开关站的环网柜、高压电缆配电箱和高压配电室的环网设备。当配电网发生故障时,高压环网设备能够快速有效地隔离故障点,保证非故障区段的正常供电,实现配电网n-1的要求。
(5)缩短供电半径,提高功率因数,努力降低低压电网线损率。在县城电网建设和改造过程中,应优先选用S9及以上新型低损耗变压器,315kVA及以上变压器应用非晶合金配电变压器进行试验。同时,根据县城电网负荷密度,合理布局、科学配置10kV配电容量,尽可能缩短低压供电半径,确保低压供电半径不超过350m(不含入户连接线)。同时要注意低压无功补偿设备的配置,无功补偿要分散分级,实现局部无功平衡。低压无功补偿容量一般按配电变压器容量的5% ~ 10%设计。对于特殊用户,应根据实际功率因数采用线路和配电相结合的补偿方式,使补偿后的配电变压器负荷功率因数达到0.9 ~ 0.95。随着城乡电网“同网同价”的实施,低压电网的线损将占母线损耗的30% ~ 35%。
(6)积极稳妥推进电压时间型10kV线路馈线自动化建设,尽可能减少中压配电网停电时间。10kV线路电压时间馈线自动化只需改造现有的杆上断路器,就能完成故障隔离,就地恢复送电,不依赖通信和主站系统。该方法投资少、可靠性高、操作方便、见效快,是目前提高架空配电网供电可靠性的有效途径。我局已对两条10kV线路进行了试验,表明该系统设备运行可靠,效益明显。因此,应在县级电网建设和改造中积极推广使用。
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