電力中壓配電網規劃探討

深圳供電局有限公司 廣東深圳 518000

摘要：城市電網配電規劃合理與否，直接關系到用戶用電的安全可靠性。因此，在配電網規劃時應著眼于中或長期考慮。本文根據工程案例，對配電網規劃設計進行分析。

關鍵詞：城市；中壓配電網；工程規劃

一、片區資料收集

（1）城市現狀及規劃資料

某城市片區用地規劃功能定位：以生態居住、商務辦公及休閑度假為主導，集商業服務、養生理療、旅游休閑、文化娛樂為一體的復合型城區。片區內主要規劃用地為：居住用地約250公頃，占總用地28%，平均容積率 2.5；辦公、商業、旅館業用地約113公頃，占總用地13%，平均容積率2.0；醫療用地約38公頃，占總用地4%，平均容積率1.2；道路和綠地用地約422公頃，占總用地48%。收集規劃土地利用平衡表、地塊指標表，城市規劃路網圖、城市土地利用規劃圖、地塊編號圖，現狀道路下10kV管溝資料等。

表1片區規劃土地利用平衡表

序

號用地代號用地名稱面積占城市建設

（公頃）用地（%）

R居住250.8628.56%

1其中R11一類住宅17.28

R21二類住宅159.93

………

………………

7D特殊用地8.430.96%

建設用地合計878.23100.00%

8E水城和其他用地198.13

其中EI水城198.13

規劃總用地1076.36

（2）電力系統資料

收集10kV電源點，片區內現狀10kV配電設施、10kV主干線路（通過供電部門的配電系統GIS資料），城市主網規劃、城市配電網五年滾動規劃等。

①10kV電源點：片區內有一座110/10kV 1#變電站（現狀主變容量為2×40MVA）；片區周邊有一座220/110/10kV 2#變電站（現狀主變容量為 2×180MVA）以及一座 110/10kV3#變電站（現狀主變容量為 2×40MVA）。

②片區內現狀10kV配電設施有8座10kV開閉所，分別是：K1位于地塊I05、K2位于地塊I16、K3位于地塊H22、K4位于地塊H26、K5位于地塊D50、K6位于地塊A25、K7位于地塊A40、K8位于地塊A02。這8座10kV開閉所除了K7、K8為三進十六出接線外，其余均為為兩進十二出接線。

③現狀10kV主干線路主要是開閉所的進線，大部分采用電纜接自現狀的變電站和臨時環網柜，只有極少部分由于市政道路未建成，而接自現狀10k架空線。

④片區內現狀高壓線路有雙塔四回高壓架空線路穿過分別是：a.從電廠至220Kv 4#變電站的220kV嵩半線；b.從220kV東渡變電站至220kV半蘭山變電站的220kV東半線與220kV嵩半線同塔架設；c.從220kV安兜變電站至 220kV半蘭山變電站的220kV安半線；d.從220kV 1#變電站至110Kv 2#變電站的110kV安五線與220kV安半線同塔架設。目前這四回架空線的纜化工程正在施工；110kV 2#變電站的進站段，C路以北至B變電站為 110kV電纜沿電纜排管敷設；現狀1#-3#變高壓架空線纜化工程正在施工，在本片區內沿A道路開挖電纜溝，凈尺寸為3.0m×2.95m。

⑤片區內現狀10kV電纜通道主要有：A路12孔電力排管、B道12孔電力排管、墩上組團內道路下的12孔電力排管、五通組團內道路下的12孔電力排管、C路兩側1.2m×1.2m電纜溝。

⑥城市主網規劃：遠期片區內現狀110/10kV 1#變電站擴容為3×40MVA；本片區內規劃3座110/10kV變電站：4#變主變容量為4×50MVA、5#變和 6#變主變容量均為3×50MVA；片區周邊現狀 220/110/10kV 2#變電站擴容為3×180MVA，現狀110/10kV3#變電站擴容為3×40MVA。遠期規劃人均用電量指標為8000千瓦時/（人·年），最大負荷利用小時數為4500小時。

⑦通過電力部門最近編制的配電網五年滾動規劃和城市土地招拍掛出讓條件來收集五緣灣片區內近期擬建的配電設施資料，近期擬建6座10kV開閉所。這6座已定待建10kV開閉所分別是：K9位于地塊H02-1、K13位于地塊F30、K16位于地塊E31、K18位于地塊E46、K19位于地塊E49、K25位于地塊B02-2。

⑧規劃配電網接線形式：采用開閉所輻射式接線，開閉所采用兩進十二出接線；單個地塊或多個地塊同一的非居住用戶，預測負荷大于5000kW時設置10kV 總配電站，采用兩回路進線。

⑨電纜截面選擇：一般選300mm2交聯聚乙烯銅纜或 400mm2交聯聚乙烯銅纜。（電纜載流量依據《電力工程電纜設計規劃》，并考慮城市過街穿管的實際敷設條件，按 300mm2交聯聚乙烯銅纜輸送 8000kW、400mm2交聯聚乙烯銅纜輸送 9500kW來進出配電網規劃）。

二、負荷預測

（1）負荷預測方法

根據負荷預測，本片區大于10平方公里，可采用單位建筑面積電力負荷指標法（（1））和負荷密度法（（2））相結合來進行電力負荷預測，并用人均用電量指標法的預測值進行校驗。

其中式中：（1）P為某片區目標年負荷預測值；Ai為第i類地塊的建筑面積；di為對應該類建筑目標年的單位建筑負荷指標（常用單位：W/m2）；η為 n類用電的同時系數（或稱同時率）。

式中：（2）P為某片區目標年負荷預測值；Si為第i類地塊的用地面積；di為對應該類建筑目標年的單位建設用地負荷指標（常用單位：kW/hm2或MW/km2，

（2）負荷預測過程

①根據各個地塊用地性質、占地面積、建筑面積，選取適當的用電指標，通過下表計算，預測本規劃區遠期最大10kV 負荷約為：207MW，扣除水面后10kV 平均負荷密度為235kW/hm2。

表2片區電力負荷預測表

②采用人均用電量指標法進行電力負荷預測。本規劃區遠期規劃區人口控制規模為11.1萬人，根據主網規劃指標：遠期規劃人均用電量指標為8000千瓦時/（人·年），最大負荷利用小時數為4500小時以及式2.10，計算得本規劃區遠期最大10kV負荷為197MW。

③電力負荷預測結果：兩種預測方法預測負荷值相差5%左右，經校驗負荷預測是合理的。考慮規劃用電設施需有一定的裕度，本規劃區電力負荷預測選取較大的預測值，即207MW。

三、主網分析

（1）主網規劃調整

根據現狀220kV2#變電站和擬建110kV4#變電站的設計資料，2#變電站的遠期主變容量將由規劃的3×180MVA調整為3×240MVA，4#變電站的遠期主變容量將由規劃的4×50MVA調整為3×50MVA。根據城市土地規劃資料，原規劃110kV5#變電站的位置（地塊編號E49）已出讓為商業地塊，本次城市土地規劃將規劃110kV5#變電站的位置往北調到地塊E35處。

（2）主網容載比分析

遠期本規劃區內4座110kV變電站（1#、4#、5#、6#），主變總容量為570MVA。同時考慮到本片區外現狀220kV2#變電站能為本規劃區提供12MW的電力負荷，而本片區內現狀110kV1#變電站還要為片區外提供20MW的電力負荷，規劃110kV 4#變電站要為片區外提供25MW的電力負荷，規劃110kV 5#變電站要為片區外提供18MW的電力負荷，規劃110kV6#變電站要為片區外提供30MW的電力負荷。

通過式3.1計算得本規劃區微調后的110kV 電網容載比為2.0，滿足《城市電力網規劃設計導則》中關于110kV電網容載比（1.8～2.2）的低限的要求。[RS=570/（207-12+93）=2.0]

RS=∑S e i /P max 3.1

式中：RS 為容載比，kVA/kW；Pmax為該電壓等級的全網最大預測負荷；為該電壓等級變電站的主變壓器容量。

四、中壓配電網網絡規劃

（1）開閉所布局規劃

①現狀開閉所保留原進出線方式（兩進十二出或三進十六出）。將已出讓地塊擬建的開閉所落實到城市土地規劃的具體地塊中。

②為了簡化開閉所的接線和降低用戶至開閉所端電纜投資，新規劃的開閉所一律按兩進十二出、單母線分段、兩段母線間備自投。

③為了節約城市土地資源，規劃開閉所采用附建式。開閉所設于居住小區樓群、公共建筑的一層，并同步建設。

④遠期本規劃區設置26座開閉所（其中8座為現狀開閉所）和4座總配電站。每座開閉所平均轉供7900kW負荷（由預測地塊匯總的0.4kV負荷乘以同時系數0.9得到單個開閉所轉供負荷。計算總負荷的同時系數需取0.8）。

4.2配電網主干通道規劃

配電網主干通道規劃主要考慮開閉所進出線、10kV配電室（站）的少量0.4kV電纜沿主干敷設以及適當的預留。地下電力通道采用電力電纜溝或電力排管，原則上布置在道路西、北側人行道上，在人行道的最外側布置。

變電站出線側或電力電纜多于12根時采用電力電纜溝，其他路段都采用電力排管。橫穿機動車道段采用電力排管敷設。本規劃中有部分現狀道路下的電力通道與此原則不一致，主要是由于該部分道路是在編制配電網規劃前建成的，當時應當地供電部門要求“主干道一律按12孔電力排管預留”。

10kV地下電力通道應與道路建設同步，并應根據規劃要求一次性建設，避免今后重新開挖道路。

五、規劃管理

根據編制好的城市中壓配電網工程規劃，將需要控制的開閉所空間位置反饋給城市土地規劃圖中，并連同配電網主干通道規劃圖一并提供給規劃管理部門。規劃管理部門依據此規劃，在設有開閉所的地塊出讓時，將審核是否有配建開閉所；在規劃道路施工圖審查時，將審核是否與配電網主干通道規劃一致，如有變化是否有充分的理由。

六、結束語

本文以某市正在開發的一個10.76平方公里片區為例，詳細介紹配電網工程規劃設計內容，主要有以下5點。

（1）資料收集。分為城市現狀及規劃資料，電力系統資料兩部分。

（2）片區負荷預測。先根據城市土地規劃的地塊指標采用單位建筑面積電力負荷指標法和負荷密度法預測本片區的電力負荷，再采用人均用電量指標法的預測負荷進行校驗。

（3）主網分析。根據城市土地規劃和片區負荷預測結果，通過容載比分析，確定主網在本片區的調整情況。

（4）本片區規劃采用開閉所輻射式接線形式。根據各地塊預測負荷數據，劃分供電分區，確定規劃開閉所數量及其選址位置。根據變電站、開閉所位置及大致進出線情況，進行配電網主干通道規劃。

（5）簡要介紹城市中壓配電網工程規劃設計完成后如何進行規劃管理。

參考文獻：

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