韓城市城區(qū)電網中長期規(guī)劃原則

文|嚴尚毅

韓城市城區(qū)電網中長期規(guī)劃原則

文|嚴尚毅

該文在對韓城市城區(qū)電網現狀進行分析的基礎上，提出了2011-2018年城區(qū)電網中長期規(guī)劃的原則。內容涉及高壓配電網規(guī)劃原則、變電站規(guī)劃原則和主變容量選擇、中壓配電網規(guī)劃與建設、供電電源及配電原則、10千伏開閉所的設計原則、功能、規(guī)劃原則、供電電源、電力電纜溝道建設原則等。

韓城市城區(qū)電網現狀及存在問題

韓城城市人口15萬人，人口密度1.53萬人/平方公里。

電源現狀：目前，韓城城區(qū)主要由110千伏蘇東變電站供電，蘇東變位于新城區(qū)普照路和煙泉路丁字口路北，系統(tǒng)接入方案為雙“T”于110千伏韓下線和韓龍線，主變容量1×3.15萬千伏安+1×2萬千伏安。

中壓電網現狀：110千伏蘇東變共9條10千伏出線，其中城網4條、農網3條、專線2條。韓城城區(qū)主要由蘇東變的四條10千伏城網線路供電，分別為城關Ⅰ線、城關Ⅱ線、招商Ⅰ線和招商Ⅱ線，配變總裝見容量45015千伏安（城關Ⅰ線14505千伏安、城關Ⅱ線14055千伏安、招商Ⅰ線8840千伏安、招商Ⅱ線7615千伏安）。

存在問題： 110千伏主變容量不足。根據負荷預測，預計到2018年，城區(qū)最大負荷將達到11萬千瓦。負荷密度11000kW/ kM2。最大負荷綜合利用小時按4000小時/年計，年用電量為4億千瓦時。目前，蘇東主變容量僅為5.15萬千伏安，因此需建設新的變電站提高電網供電能力。配電線路嚴重過負荷。2009年1月，城關Ⅰ線、城關Ⅱ線最大電流均達到410安。

高壓配電網規(guī)劃原則

根據渭南電網整體規(guī)劃和韓城城區(qū)在渭南電網中的地理位置進行電網規(guī)劃，設計的電網接線和容量應滿足負荷預測要求。2018年韓城城區(qū)負荷將達到11萬千瓦，因此為滿足負荷增長和供電可靠性的要求，應新建110千伏招商變，增容改造110千伏蘇東變。110千伏招商變電站應盡量靠近負荷中心，但是在滿足10千伏中壓配電網的供電半徑條件下，應盡量避免建立在鬧市區(qū)，變電所外觀造型應與城區(qū)整體建筑格調相協(xié)調。

變電站規(guī)劃原則和主變容量選擇

主變壓器和臺數選擇應滿足負荷需要，而且應滿足“N—1”安全準則，提高變壓器運行率。

變電站110千伏主接線，應一次性進行整體設計，根據負荷發(fā)展分期實施。

變電站10千伏主接線應盡量簡化，一般采取單母分段接線，每臺主變壓器各帶一段母線，并裝設10千伏母聯(lián)備自投裝置，達到限制短路電流的目的。

站址應選擇毗鄰公路，地勢平坦，交通便利的地區(qū)；盡量靠近負荷中心，以減少電網投資和降低網損；應便于進出線的布置，并初步確定線路走徑，盡量減少高壓線路和公路、鐵路等的交叉跨越；站區(qū)條件應滿足近期建設和遠期發(fā)展要求；變電站占地在節(jié)約用地的原則下應按最終規(guī)模一次考慮；應考慮與鄰近設施的相互干擾，避開易燃易爆及污染嚴重的區(qū)域，同時注意對公用通訊設施的干擾問題。

根據以上原則確定110千伏招商變電站站址。

預計2018年韓城城區(qū)負荷將達到11萬千瓦，為滿足負荷增長和供電可靠性的要求，要新建110千伏招商變，增容改造110千伏蘇東變。招商變建設規(guī)模為2×5萬千伏安；蘇東變增容改造為2×5萬千伏安。建設進度上應考慮分期建設，2018年達到最終規(guī)模。這樣既能滿足負荷逐年增長的需求，同時又節(jié)約了投資。見后附圖1：韓城城區(qū)高壓配電網規(guī)劃圖(見下頁）。

中壓配電網規(guī)劃與建設

規(guī)劃原則：中低壓配電網改造應與市政工程相結合，與上級電網規(guī)劃與建設相結合，與配電網的大修、技術改造工程相結合。配電網無功補償應根據就地平衡的原則進行配置，可采用分散補償和集中補償相結合的方式。配電網改造中應積極采用成熟的新技術、新設備、新工藝、新材料，但同時應穩(wěn)妥慎重，確保電力系統(tǒng)的安全運行。城市配電網應逐步采用電纜線路，在不具備電纜敷設的條件下，可采用架空絕緣線。城網線路采用環(huán)網布置、開環(huán)運行的形式。主干線宜分為2~3段最多不超過4段，裝設分段開關，大容量支線亦應裝設分路開關。電纜主干線選用YJV22-300mm2，支線不小于120 mm2；架空線采用全絕緣導線，主干線導線截面選用240mm2；分支線導線截面選用95mm2；桿塔宜采用15m砼桿，終端桿、承力桿可采用大配筋桿或鋼管桿。城網配變應選用節(jié)能型變壓器，建議選用S9-M以上型號，柱上變壓器容量一般不超過400千伏安，箱式變壓器容量不超過630千伏安。開閉所設計容量一般為15000kVA，內部電氣接線力求簡單,一般采用單母線分段結線，兩路獨立進線，6~12路出線。開閉所應按無人值班及逐步實現配電網自動化的要求設計并留有發(fā)展余地。

中壓配電網供電電源及配電原則

供電電源。韓城城區(qū)中壓配電網的供電電源為110千伏蘇東變和110千伏招商變，變電站10千伏母線作為10千伏公網、開閉所和專線用戶的供電電源。

配電原則。韓城城區(qū)中壓配電網最終應規(guī)劃建設為全電纜供電網絡，所有用戶均應逐步過渡為由電纜網供電，城區(qū)內各單位、賓館酒店、辦公商業(yè)、娛樂休閑、公共配套設施及居民小區(qū)等配電方案按以下原則設計：

用電負荷在3000千伏安以上的用戶，可直接由110千伏變電站出10千伏電纜專線供電，作為主供電源，其備用電源可由臨近的開閉所出10千伏電纜專線提供，并應采用高供高計方式；原有10千伏架空專線應按城市規(guī)劃要求，在條件具備后改造為電纜專線。

用電負荷在800~3000千伏安的用戶，視其用電性質，可由一個或兩個10千伏開閉所出電纜專線供電，采用高供高計方式。

用電負荷在800千伏安以下的用戶，應由10千伏電纜公網通過電纜分支箱或箱式變壓器供電，采用高供低計方式。在10千伏電纜公網未形成前，暫由架空公網供電。

高級別墅、寫字樓、公用配套設施及住宅區(qū)等用戶，可采用10千伏環(huán)網供電方式，小區(qū)組團內設若干環(huán)網開關變壓器組，以節(jié)約電纜投資，簡化電網接線，提高供電可靠性。

小區(qū)環(huán)網供電方案如下圖（見下頁）：

正常情況下開環(huán)運行，當某段線路故障、設備檢修或某一個電源停電時，可通過倒閘操作對非故障段線路或非檢修設備迅速恢復供電。

中壓配電網建設與改造過渡方案

城區(qū)中壓配電網應最終實現電纜化，特別是新城區(qū)、招商區(qū)，在有條件的情況下應一次建成電纜線路，以減少重復投資。10千伏電纜線路應通過開閉所、環(huán)網開關及電纜分支箱形成電纜配電網。對現有架空網，凡具備改造條件的線路應按技術原則逐條進行改造。

蘇東變及招商變新出10千伏公網建設規(guī)劃原則

蘇東變新出城關Ⅲ線路，將原城關Ⅰ線路分網。帶金城區(qū)西半城負荷。將已建好的盤河Ⅰ線投運。調整城關Ⅰ線、城關Ⅱ線供電范圍。調整招商Ⅰ線、招商Ⅱ線供電范圍。

招商變新出一路線與盤河Ⅰ聯(lián)絡，新出二路線與招商Ⅰ聯(lián)絡，新出三路線與招商Ⅱ聯(lián)絡。新出四路線與城關Ⅱ聯(lián)絡，新出五路線與二路線聯(lián)絡，招商變新出六路線與城關Ⅲ聯(lián)絡。

10千伏開閉所的設計原則、功能、規(guī)劃原則、供電電源：

設計原則：為節(jié)約投資，保證安全供電并減少運行維護工作量，開閉所建設應采用小型化、免維護、多布點、簡化接線等原則，采用綜合自動化裝置，微機保護集中控制，直流操作，按雙電源進行設計，單母線分段運行，一般設計為兩進十二出形式，并采用國內外的先進設備和新技術。每座開閉所建筑面積約為150m2，安裝18~20面10千伏手車式真空開關柜。為了節(jié)省用地，一般按雙排布置考慮。見后附圖2：10kV開閉所平面布置圖。

為滿足韓城城區(qū)實施配網自動化的要求和節(jié)約投資，開閉所電源的供電方式以變電站直接提供雙電源為主，同時考慮兩個開閉所之間實現“手拉手”供電。

開閉所功能：為具有一、二級負荷的重要用電單位就近提供備用電源。為滿足用電容量在800~3000千伏安的中小用戶提供主供和備用電源。滿足韓城城區(qū)全部采用地下電纜線路供電的要求。根據用電需要可在開閉所處建小區(qū)變，為公用配套設施（如路燈、公廁、水泵房等）提供380V/220V低壓電源。

10千伏開閉所規(guī)劃原則如下：為便于10千伏電纜線路進出及電氣設備的運行管理，開閉所應建于城市主要道路的路口或負荷密集區(qū)。開閉所的數量及規(guī)劃布點，應以韓城城區(qū)建設規(guī)劃為依托。預計韓城城區(qū)總用電容量為42萬千伏安，其中小用戶用電容量接近三分之一左右，即約14萬千伏安左右用電容量將由10千伏開閉所承擔供電任務。正常情況下，每座開閉所可提供裝接容量15000千伏安。綜合韓城城區(qū)建設規(guī)劃布局、用電負荷分布，用電性質，電壓質量以及經濟、合理、可靠等因素，需在韓城城區(qū)內建設10千伏開閉所10座。為便于正常運行及維護管理，開閉所一般應為獨立建筑并臨近道路。10千伏開閉所應有各自獨立的供電區(qū)域。每個片區(qū)宜由一座10千伏開閉所獨立供電，開閉所的供電區(qū)域不應相互重疊，開閉所供電區(qū)域劃分宜分布在相應的110千伏變電站供電區(qū)域內。

10千伏開閉所供電電源：韓城城區(qū)建設10座開閉所，10千伏供電電源接線走徑見后附圖3：開閉所及電源接線圖所示。

10座開閉所需新出電纜線路17條。

＃1開閉所：由蘇東變出一回電纜作為主供電源；由＃4開閉所出一回電纜互為備用電源。

＃2開閉所：由蘇東變出兩回電纜提供電源。

＃3開閉所：由蘇東變出一回電纜作為主供電源；由＃6開閉所出一回電纜互為備用電源。

＃4開閉所：由招商變出一回電纜作為主供電源；和＃1開閉所互為備用電源。

＃5開閉所：由蘇東變出一回電纜作為主供電源；由＃9開閉所出一回電纜互為備用電源。

＃6開閉所：由招商變出一回電纜作為主供電源；和＃3開閉所互為備用電源。

＃7開閉所：由招商變出兩回電纜提供電源。

＃8開閉所：由招商變出兩回電纜提供電源。

＃9開閉所：由招商變出一回電纜作為主供電源；和＃5開閉所互為備用電源。

＃10開閉所：由招商變出兩回電纜提供電源。

電力電纜溝道建設原則

根據韓城城區(qū)總體規(guī)劃要求，城區(qū)內所有高、低壓電力線路最終均采用電力電纜敷設于地下。需在每條道路上修建一條電力電纜溝道，并根據電纜條數確定電纜溝道斷面，以滿足城區(qū)內所有用電單位的用電需求。為減少在電纜敷設時多次開挖道路，并結合110千伏變電站的位置、10千伏開閉所布點及大容量用戶的分布情況，韓城城區(qū)內選擇兩種斷面的電纜溝道。

110千伏變電所、10千伏開閉所電纜進出線及電纜條數在20根以上的進出通道，采用溝道斷面為1.4×1.7M；其它道路上電纜敷設條數在20根以下，采用溝道斷面為1.0×1.4M。

電力電纜管道位置原則：南北方向道路上電纜溝道規(guī)劃建設在道路東側，溝道中心一般距離建筑紅線2M；東西方向道路上電纜溝道規(guī)劃建設在道路北側，溝道中心一般距離建筑紅線2M；規(guī)劃寬度60M及以上的道路，應在道路兩側各修建一條電纜溝道。

本文提出了韓城城市電網的現狀及中長期規(guī)劃原則，將其應用于韓城電網后，將改善韓城市電網結構和布局，提高供電可靠性，減少停電時間，降低電網線損，使社會用電更安全、經濟、方便，對地方經濟發(fā)展具有重大的意義。

附圖1：韓城城區(qū)高壓配電網規(guī)劃圖

附圖2：韓城市行政區(qū)劃圖

國網陜西省電力公司韓城市供電分公司）