對新形勢下110kV電網規劃與設計的探討

邵夢虞

摘 要：電能作為一種方便的能源，可以給我們的日常生活帶來很多方便，并且便于管控，因此，在傳輸電路這個重要的步驟中，也要確保每個家庭都能安全及時的供電，其關鍵性不言而喻。倘若電源出現異常情況，將會給我們的工作以及生活帶來嚴重的影響。因此，在設計輸電線路時，要保證安全可靠，提高輸電的效率，降低輸電成本，以滿足人們的日常需求。因此，對新形勢下110kV電網的規劃設計進行了探討。

關鍵詞：110kV電網；規劃；設計

前言：隨著我國經濟的快速發展，對新形勢下110kv電網供電提出了新的要求。本文對110kv電網供電的設計與規劃進行了深入的研究與分析，重點探討了新形勢下的接線方式、負荷預測以及新技術的應用。

1 110KV電網規劃設計的基本要求

電網規劃設計給人們的生活生產以及企業的重大項目建設均帶來了很大的影響。為保證電網規劃設計的有效性，在實際工作中需要掌握下面幾點：（1）科學合理地規劃區域基本用電量，采用正確有效的方法對電網的分布和實際負荷進行評估[1]。（2）其管轄區域內的供電目的應明確劃分，如工業用電量與居民用電量的劃分。在掌握劃分情況的基礎上，對不同類型的用電量比例實行正確的規劃設計。（3）保證規劃設計方案達到我國相關的規定要求，同時保證企業和居民用電安全。（4）在電網規劃設計過程中，要注意更換使用時間過長、使用壽命超過原有年限的電網，盡快完成舊電網的擴建和改造[2]，且制定規劃設計工作進度計劃，以保證規劃設計工作能夠有序地開展。

2 新形勢下110kV電網規劃與設計的策略

2.1負荷預測

2.1.1負荷預測的方式

（1）負荷預測可分為商業、民用、工業和農村電力消費。氣候溫度不斷變化，城市居民用電隨季節波動較大，高峰夜間負荷受工商業用電負荷非常大，商業用電季節變化很大，而農村用電負荷降水量非常大，季節性也非常強。（2）依照周期預測，調度員通常使用非常短期的預測，一般情況下需要5-10秒的負荷值，用10分鐘到1小時的負荷來處理突發情況；其次，短期預測主要服務于機組組合、協調、配電和電力交換，負荷值需要1天 - 1周的時間。第三，中期預測主要服務于維修單位和調度電力以及電力交換等，需要1-12個月的時間[3]。

2.1.2預測負荷的過程

首先，結合時段和區域確定預測指標和預測內容；其次，對有關數據進行分析和收集；第三，依照經濟發展情況判斷電力需求，設定預測參數和模型，對待預測區域進行負荷預測。第四，結合審計情況，對預測負荷的結果進行了回顧和修正。

2.2選擇110kV電網中的變壓器

（1）選擇的原則。首先，在選擇主變壓器容量時，需要參考變電站建成5-10年后負荷的發展情況；其次，變電站承擔著重要的負荷。當主變壓器關閉時，其他變壓器的容量也必須滿足，如果負載容量得到保證，則必須滿足。一級和二級負載的正常供電；第三，從單機變壓器的容量出發，貫穿整個網絡，標準化和系統化將得到有效實施。

（2）計算主變容量。將主變壓器容量的計算方法與全年最大負荷的有功功率Pm（kW）相結合。例如Sn>Pm÷cosθ的式中，全年最大有功功率為Pm，功率因數為cosθ，Sn所選變壓器額定表觀功率為（kVA）。110kv變壓器容量有40MVA和50MVA以及63MVA和20MVA等。對于一些偏遠地區，負荷相對較小，主變壓器采用20- 40MVA比較合適，可以減少變壓器的損耗；一些核心城市，負荷相對密集，主變壓器建議使用50-63MVA大容量更合適。

（3）主變壓器容量負荷率的計算。110kv電網推薦的容量-負載比為1.9-2.1。變電站總變容（S）與負荷比的關系由S =（1.9-2.1）Sn與主變壓器數量決定。選擇110kv電網的連接方式之一，構建環網兩種連接方式的連接線路。但是，必須有少于四個電路，在接觸點至少要配備一個開關，并且線路的所有部分必須分配負載；在城市地區建立變電站，無論供電運行的靈活性如何，或者供電可靠性相對較高，選擇雙環雙鏈雙t更為合適；針對較為關鍵的變電站以及負荷專用變電站，使用3T和雙鏈更加合適。

2.3預先留置必要的站址與線路走廊

110kv電網建設不同于其他級別電網建設，絕大多數110kv變電站和線路走廊都直接進入城市的各個角落。在這方面，110kv電網規劃工作往往會遇到一些獨特的問題，主要問題包括：（1）由于可利用的土地資源越來越少，變電站選址和高壓線路走廊的選擇往往無法有效實施；（2）110kv電網規劃與城市建設步伐不協調，線路廊道建設往往需要道路開挖，變電站建設也會對周邊的通信設備和居民生活產生負面影響，使得施工過程申請審批手續難以通過。為應對上述問題，供電部門應與規劃部門聯合，將電網規劃納入城市總體規劃，提前為場地和線路走廊預留必要的土地資源[4]。

3 新形勢下的110kV電網新技術電氣設備和變電站的智能化

3.1開關設備智能化

數據采集裝置采用電流傳感器或電壓，低壓數據處理器通過信號線的數據采集裝置采集電流信號或電壓，將站內信號反饋回數據采集裝置。對信號進行處理后，低壓數據處理器被傳輸到控制中心和保護裝置。

3.2主變壓器的智能化

對各主變壓器，設置智能測控箱。測量和控制設備應內置智能。對于主變壓器的壓力和溫度，以及各種機械動作信號和液位，或故障信號可以隨時傳輸到控制中心和保護裝置，GOOS將相互配合。通過現場遠程控制實現類開關功能，使主變壓器在最低損耗狀態下自動運行。將采集的溫度和主變壓器電流結合起來判斷主變壓器的負載率，然后結合主變壓器的負載率有效調整水冷系統等系統[5]。

3.3變電站二次設備的智能化

變電站二次設備的智能化包括中間層、站控層和采樣層三層。站控層是工作臺和中央控制人員及數據接口，采用NS3100計算機監控系統；中間層為主變壓器差動保護、線路監控保護、故障記錄和分段自切等。IEC表示，采樣層就是針對GOOSE網和值網絡進行采樣。根據IEC61850采樣層采用中間層與光纜通信，有效實現數字通信

結束語：綜上所述，對110kv電網的設計與規劃進行了認真的研究與分析。對110kv電網進行了深入研究。指出了110kv電網各種接線方式的不同。對控制線路走廊和變電站選址提出了新的思路和算法。在智能電網方面，針對變壓器、交換機和二次設備提出了新的方案。

參考文獻

[1]鄒卓衡.淺析110kV電網規劃的主要問題[J].城市建設理論研究（電子版），2017（13）：21-22.

[2]管菲菲，趙聰.110kV電網規劃的分析[J].河南科技，2013（16）：160.

[3]范宏，丁會凱，周利俊，張鑫，仲建忠，黃一超.城市電網中110kV電網接線模式的經濟性比較[J].華東電力，2013，41（04）：689-693.

[4]王玲.淺析110kV電網規劃的主要問題[J].城市建筑，2013（06）：291+294.

[5]胡凱.淺析110kV電網的規劃設計[J].科技與企業，2013（02）：127+129.

（作者單位：國網江蘇省電力有限公司經濟技術研究院）