浙大網(wǎng)院往屆畢業(yè)論文.doc

浙江大學(xué)遠(yuǎn)程教育學(xué)院本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目縣城電網(wǎng)規(guī)劃的探討 專 業(yè)06秋電氣工程與自動化學(xué)習(xí)中心磐安學(xué)習(xí)中心姓 名 陳剛學(xué) 號 D20607420008 指導(dǎo)教師金紅波2008年4月17日摘要我所在的磐安縣地處浙江省中部，是一個經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)。由于經(jīng)濟(jì)水平、供電能力等影響，縣城電網(wǎng)存在設(shè)備容量小，導(dǎo)線截面細(xì)，電能損耗大，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理，設(shè)備技術(shù)落后等問題，達(dá)不到安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、可靠的要求?？h城電網(wǎng)建設(shè)改造工程是一、二期農(nóng)網(wǎng)改造工程的繼續(xù)和發(fā)展，如何做好縣城電網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，使有限的建設(shè)改造資金發(fā)揮最大的效益，既完成縣城電網(wǎng)改造任務(wù)又著眼于未來城市的發(fā)展空間，避免重復(fù)建設(shè)，是我們電力企業(yè)的重要課題。特別是2008年初的50年一遇冰災(zāi)，對電力線路、設(shè)備的嚴(yán)重破壞，使我們面對以往的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的不足，各級領(lǐng)導(dǎo)要求要提高電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)僅以磐安縣電網(wǎng)規(guī)劃的一些設(shè)計(jì)思路與大家進(jìn)行探討。關(guān)鍵字：縣城；電網(wǎng)規(guī)劃；探討；目錄摘要2目錄3一、概述4二、縣城電網(wǎng)需要解決的矛盾4（一）、供電能力不足與生產(chǎn)、生活等用電迅猛增長之間的矛盾4（二）、電網(wǎng)運(yùn)行能力不足和供電可靠性之間的矛盾5（三）、電網(wǎng)薄弱、技術(shù)設(shè)備落后影響供電能力的矛盾5三、縣城電網(wǎng)的特點(diǎn)5四、電網(wǎng)規(guī)劃的方案6（一）、簡化電壓等級層次，提高可靠率6（二）、強(qiáng)化10千伏配網(wǎng)，完善網(wǎng)架結(jié)構(gòu)6（三）、提高絕緣化程度，提高安全系數(shù)7（四）、使用新型設(shè)備，減少工作量7（五）、減少供電半徑，提高功率因數(shù)7（六）、提高自動化程度，減少故障處理時間8五、縣城電網(wǎng)改造后的效果8六、參考文獻(xiàn)9一、 概述我所在的磐安縣地處浙江省中部，是一個經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)。由于經(jīng)濟(jì)水平、供電能力等影響，縣城電網(wǎng)存在設(shè)備容量小，導(dǎo)線截面細(xì)，電能損耗大，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理，設(shè)備技術(shù)落后等問題，達(dá)不到安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、可靠的要求?？h城電網(wǎng)建設(shè)改造工程是一、二期農(nóng)網(wǎng)改造工程的繼續(xù)和發(fā)展，如何做好縣城電網(wǎng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)，使有限的建設(shè)改造資金發(fā)揮最大的效益，既完成縣城電網(wǎng)改造任務(wù)又著眼于未來城市的發(fā)展空間，避免重復(fù)建設(shè)，是我們電力企業(yè)的重要課題。特別是2008年初的50年一遇冰災(zāi)，對電力線路、設(shè)備的嚴(yán)重破壞，使我們面對以往的電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的不足，各級領(lǐng)導(dǎo)要求要提高電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)僅以磐安縣電網(wǎng)規(guī)劃的一些設(shè)計(jì)思路與大家進(jìn)行探討。二、縣城電網(wǎng)需要解決的矛盾 隨著居民生活水平的提高，大量家用電器進(jìn)入尋常百姓家，居民用電負(fù)荷增長迅猛，而隨著投資環(huán)境、消費(fèi)環(huán)境、政策環(huán)境的改善，工商服務(wù)業(yè)等電能消耗也大幅度增加，縣城電網(wǎng)負(fù)荷暴露出許多問題：（一）、供電能力不足與生產(chǎn)、生活等用電迅猛增長之間的矛盾 由于承擔(dān)城區(qū)供電任務(wù)的只有一座變電所，且系統(tǒng)容量偏低，出線回路少，供電半徑長，導(dǎo)線截面小，造成電能質(zhì)量差。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各行各業(yè)對電力的依賴性越來越大，對電能的要求越來越高，特別是迎峰度夏期間高峰負(fù)荷增長迅猛，電網(wǎng)壓力大，用電同時率明顯增大，到一條饋線。使供用電矛盾越來越突出?？h城是電力負(fù)荷集中地區(qū)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，其用電量約占全縣總用電量的7080。隨著縣城經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及城市用地面積的擴(kuò)大，城市用電量增長很快。從用電分類構(gòu)成看，主要有居民生活、工業(yè)兩大類負(fù)荷。生活用電的特點(diǎn)是面廣而分散，家用電器數(shù)量很大，使用時間比較集中，直接影響到負(fù)荷峰值。隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，居民生活進(jìn)一步提高，生活方式的改變，居民家庭生活用電量也迅速增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，居民生活用電量的增長率和占總用電量的比重都逐年上升，在一些經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地方，居民生活水平高，晚間業(yè)余及社交活動較多，家用電器擁有量比較大，生活用電就比較多。但由于嚴(yán)重缺電，城市電網(wǎng)供電能力不足，居民生活用電受限制，用電連續(xù)性和可靠性得不到保證。特別是夏季，用電高峰陡增，電力不足矛盾突出。這樣的增長速度給縣城電網(wǎng)帶來了很大壓力，相當(dāng)多的設(shè)備因過負(fù)荷而發(fā)生故障，許多地方都有難以應(yīng)付之感。在負(fù)荷增長中，用電結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，居民用電和第三產(chǎn)業(yè)負(fù)荷上升，加重了中、低壓配電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，因此，低壓配電網(wǎng)電壓質(zhì)量差，故障發(fā)生頻繁。（二）、電網(wǎng)運(yùn)行能力不足和供電可靠性之間的矛盾 縣城高、中壓配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)薄弱，多為輻射網(wǎng)，供電可靠性較低。目前縣城電網(wǎng)110kV高壓配電網(wǎng)絡(luò)仍比較薄弱，單主變、單回路供電，變電所之間轉(zhuǎn)供電能力差，保護(hù)配置復(fù)雜，安全水平較低等。全局110kV變電所多為單主變或單電源供電。目前中壓配電網(wǎng)絡(luò)多為輻射網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)供電方式極少，負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力差。遇有線路檢修或故障搶修，整條線路只能停運(yùn)，既減少了供電量又增加了線路損失，供電可靠率不高?？h電網(wǎng)供電區(qū)內(nèi)的l0 kV線路，大部分建于20世紀(jì)70年代末或80年代初，架空裸導(dǎo)線主干線過長、分支多、導(dǎo)線截面過小，據(jù)統(tǒng)計(jì)，低壓配電網(wǎng)中，不少街巷還有2025年未維修和改造的，其導(dǎo)線和附件都是按當(dāng)年居民用電水平設(shè)計(jì)的，遠(yuǎn)不能適應(yīng)目前配電負(fù)荷的要求。此外，現(xiàn)有的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)普遍比較薄弱，供電可靠性差，許多地方在扣除系統(tǒng)電源不足限電因素后，供電可靠性不到99.6%，事故停電頻頻，而且線損率高，有的高達(dá)15%以上。（三）、電網(wǎng)薄弱、技術(shù)設(shè)備落后影響供電能力的矛盾配電設(shè)備普遍陳舊、技術(shù)落后，小截面老舊線路、老式油斷路器、老式柱上斷路器等仍大量被使用；存在著用戶線、專用變直接搭接主干線，導(dǎo)致發(fā)生事故或需檢修線路，停電范圍大，線路自動分?jǐn)嗫刂颇芰Σ畹鹊?。隨著城區(qū)建設(shè)的不斷擴(kuò)大和發(fā)展，居民樓房密集，架空線間安全距離遠(yuǎn)達(dá)不到要求，況且，老舊電纜在鬧市區(qū)穿過，其絕緣性能及各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)不符合安全距離的要求。這些設(shè)備的“帶病”運(yùn)行，不但存在著安全事故隱患，而且不符合城市規(guī)劃的發(fā)展需要?？h城電網(wǎng)電能質(zhì)量低，線損率居高不下，企業(yè)供電效益較差。由于縣城用電負(fù)荷高速增長，現(xiàn)有中壓配電網(wǎng)因?qū)Ь€細(xì)、回路數(shù)少，配變布點(diǎn)不足、無功補(bǔ)償容量欠缺等原因，縣城電網(wǎng)電壓合格率普遍較低。如2007年縣城10kV配網(wǎng)電壓合格率為95.73%99.31%，而低壓電網(wǎng)電壓合格率更低。同時，因10kV網(wǎng)架不完善，縣城中壓配電網(wǎng)線損率居高不下。縣城電網(wǎng)技術(shù)落后，設(shè)備陳舊，自動化水平低下。目前縣城電網(wǎng)技術(shù)、設(shè)備普遍落后，雖然近幾年引進(jìn)并使用了一些新技術(shù)、新設(shè)備，但與國內(nèi)外先進(jìn)城市相比差距很大，設(shè)備檔次普遍較低，自動化水平不高。如2006年縣城10kV配網(wǎng)電纜化率只有13.5%，絕緣化率為30%(含電纜)?？h城配網(wǎng)自動化還處于規(guī)劃階段。三、縣城電網(wǎng)的特點(diǎn)縣供電局從規(guī)劃設(shè)計(jì)的源頭把好城網(wǎng)改造質(zhì)量關(guān)，適度超前，科學(xué)規(guī)劃相對農(nóng)村電網(wǎng)，縣城電網(wǎng)具有以下特點(diǎn)： （1）負(fù)荷密度高。城市人口稠密，廠礦企業(yè)集中，必然構(gòu)成了高密度的用電負(fù)荷。這要求配電線路導(dǎo)線選取時考慮較大的線徑。（2）線路走廊緊張。人行道、綠化帶一般是線路的主要通道，但因?qū)挾扔邢?，勢必要求同桿多回路架線，同時拉線也是一個不容忽視的問題。（3）供電可靠性要求高。城市一、二類負(fù)荷集中，停電將造成較大的社會影響和經(jīng)濟(jì)損失，故要求較高的供電可靠性。 （4）絕緣化率要求高。根據(jù)城市發(fā)展趨勢，架空電力線路入地電纜化是大勢所趨，電纜化率將是表征一個城市品位檔次的主要指標(biāo)。 （5）安全性要求高。因城市空間利用率高，電力線路與建筑物、活動場所距離相對較近，誤碰誤觸可能性大，因此設(shè)計(jì)時要充分考慮安全裕度。因上述特點(diǎn)，使縣城電網(wǎng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)相對具有一定的特殊性。四、電網(wǎng)規(guī)劃的方案（一）、簡化電壓等級層次，提高可靠率簡化110kV電網(wǎng)，減少電壓等級，優(yōu)化高壓配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著220kV系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與完善，其供電可靠性有了很大提高，特別是近幾年，新技術(shù)、新產(chǎn)品在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用(如SF6斷路器、全封閉組合電器及微機(jī)保護(hù)等)，以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)布局日趨合理，增強(qiáng)了供電區(qū)域之間互為備用能力，減輕了對單個變電所可靠性的依賴，為簡化110kV高壓配電網(wǎng)提供了有利條件。根據(jù)城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則，結(jié)合本地區(qū)高壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，110kV城(鎮(zhèn))變電所一般按終端變設(shè)計(jì)，一次接入系統(tǒng)以線路變壓器組或雙T內(nèi)橋接線為主，單臺主變?nèi)萘窟x用4050MVA，最終主變規(guī)模23臺，按n-1電網(wǎng)供電安全準(zhǔn)則配置。簡化電壓等級，減少電壓層次，減少重復(fù)降壓，有利于縣城電網(wǎng)的管理和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，高壓配電網(wǎng)將逐步取消35kV電壓等級，原則選用220/110/10kV電壓等級。 （二）、強(qiáng)化10千伏配網(wǎng)，完善網(wǎng)架結(jié)構(gòu)強(qiáng)化10kV配電網(wǎng)建設(shè)，中壓配電網(wǎng)盡量做到環(huán)網(wǎng)接線、開環(huán)運(yùn)行，提高配電網(wǎng)絡(luò)供電可靠性。中壓配電網(wǎng)承擔(dān)著向千家萬戶直接供電的任務(wù)，是縣城電網(wǎng)最重要的組成部分，近幾年，由于投資體制等原因，中壓配電網(wǎng)的建設(shè)明顯落后于高壓電網(wǎng)的發(fā)展，強(qiáng)化10kV配電網(wǎng)建設(shè)已迫在眉睫。中壓配電網(wǎng)一般按輻射網(wǎng)和環(huán)網(wǎng)2種形式設(shè)計(jì)，在縣城電網(wǎng)建設(shè)改造過程中盡可能按環(huán)網(wǎng)方式考慮，一般以單環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)，對市中心區(qū)或負(fù)荷密度較高的供電區(qū)域以雙環(huán)網(wǎng)為主。中壓環(huán)網(wǎng)線路應(yīng)設(shè)置若干個分段點(diǎn)(負(fù)荷開關(guān)或開閉所)，一般以34段為宜，每段10kV線路裝接的配變?nèi)萘靠刂圃?5003000kVA以內(nèi)，如10kV線路裝接總?cè)萘砍^10000kVA應(yīng)首先采取分流措施，以滿足中壓配電網(wǎng)n-1安全準(zhǔn)則要求。 10KV電源深入負(fù)荷中心。改變以往以低壓配變網(wǎng)為主體的供電方式，按照“小容量，多布點(diǎn)”的原則，通過與新增公變的方式，將以前48臺公用配變增至148臺，用10KV架空線路或電纜代替低壓低壓干線直接送入負(fù)荷中心，使低壓供電半徑全部控制在400米以內(nèi)，將低壓側(cè)的大電流轉(zhuǎn)到10KV側(cè)，使線損、電壓降及故障率大幅度降低。既滿足了當(dāng)前的電網(wǎng)需要，又為遠(yuǎn)期發(fā)展留下空間。 10KV電網(wǎng)采用“手拉手”方式運(yùn)行。在原單一的輻射方式供電的基礎(chǔ)上，新增8條10KV線路，并對各條線路采用“手拉手”方式供電，分段運(yùn)行，新建5座環(huán)網(wǎng)開閉所，7臺環(huán)網(wǎng)柜，10臺分段真空開關(guān)。使10KV配網(wǎng)線路的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)得到極大的完善。從而大大的提高了縣城的供電水平。（三）、提高絕緣化程度，提高安全系數(shù)提高縣城電網(wǎng)線路電纜化、絕緣化率，是縣城電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展的方向。隨著城市的建設(shè)與發(fā)展，負(fù)荷密度的提高，在架空線路通道受限制情況下，解決高負(fù)荷密度地區(qū)(市中心區(qū))供電的途徑不能只靠增加導(dǎo)線截面，此時唯一辦法是實(shí)現(xiàn)線路電纜化。由于電纜化建設(shè)投資大、涉及面廣，在建設(shè)資金嚴(yán)重短缺情況下，應(yīng)以縣城電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃為指導(dǎo)，分步實(shí)施，量力而行，對高負(fù)荷密度的市中心區(qū)、商業(yè)密集區(qū)應(yīng)結(jié)合老城改造逐步實(shí)行電纜化建設(shè)，在老城改造過程中應(yīng)盡可能敷設(shè)好電纜管線，條件不允許的，應(yīng)留有足夠的電纜線路通道。 （四）、使用新型設(shè)備，減少工作量科學(xué)規(guī)劃環(huán)網(wǎng)點(diǎn)，合理選擇環(huán)網(wǎng)設(shè)備，努力實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)n-1安全準(zhǔn)則。架空配電網(wǎng)以柱上分段斷路器作為環(huán)網(wǎng)設(shè)備，柱上斷路器應(yīng)優(yōu)先選用體積小、容量大、可靠性高、維護(hù)工作量少、操作簡單的新型設(shè)備，如SF6負(fù)荷開關(guān)、真空負(fù)荷開關(guān)等，并留有配網(wǎng)自動化接口。電纜配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)設(shè)備形式多樣，有10kV開閉所環(huán)網(wǎng)柜、高壓電纜分接箱、高壓配電室環(huán)網(wǎng)設(shè)備等。當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障時，高壓環(huán)網(wǎng)設(shè)備能快速、有效地將故障點(diǎn)隔離，確保非故障段正常供電，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)n-1的要求。采用節(jié)能降耗的配電變壓器；采用窄基鐵塔、鋼管桿線路、多回并架線路；在道路擁擠、化工污染地區(qū)，采用絕緣架空導(dǎo)線；在配電設(shè)施中，盡量使用小型化、無油化、免維護(hù)和成套組合設(shè)備，如真空斷路器、微機(jī)保護(hù)、干式變壓器、箱式變壓器等；在繁華地區(qū)、住宅小區(qū)，推薦采用箱式變壓器。（五）、減少供電半徑，提高功率因數(shù) 縮短供電半徑，提高功率因數(shù)，努力降低低壓電網(wǎng)線損率。在縣城電網(wǎng)建設(shè)改造過程中，應(yīng)優(yōu)先選用S9及以上新型低損耗變壓器，315kVA及以上變壓器要試點(diǎn)采用非晶合金配變。同時，應(yīng)根據(jù)縣城電網(wǎng)負(fù)荷密度，合理布點(diǎn)、科學(xué)配置10kV配變?nèi)萘浚M可能縮短低壓供電半徑，確保低壓供電半徑不超過400m(不含接戶線)。同時應(yīng)注重低壓無功補(bǔ)償設(shè)備的配置，無功補(bǔ)償宜采用分散設(shè)置，分級補(bǔ)償，做到無功就地平衡。低壓無功補(bǔ)償容量一般按配變?nèi)萘康?%10%設(shè)計(jì)，對特殊用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際功率因數(shù)大小、無功的分布情況，采用線路、配變相結(jié)合的補(bǔ)償辦法，使補(bǔ)償后配變負(fù)荷功率因數(shù)達(dá)0.90.95。隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)同網(wǎng)同價的實(shí)施，低壓電網(wǎng)線損電量將占總線損電量30%35%，加強(qiáng)低壓電網(wǎng)管理，努力降低低壓電網(wǎng)線損率，將成為電網(wǎng)管理的重點(diǎn)之一。根據(jù)國家電網(wǎng)公司關(guān)于下發(fā)國家電網(wǎng)公司農(nóng)村電網(wǎng)電壓質(zhì)量和無功功率管理辦法的精神，我縣采取堅(jiān)持全面規(guī)劃、合理布局，集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分散補(bǔ)償為主；高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓為主；調(diào)壓與降損相結(jié)合，以降損為主。我們縣局主要采用四級無功補(bǔ)償方案：一級是變電站采用高壓集中補(bǔ)償方式，cos控制在0.95以上；二級是10kV線路采用兩個2/3法的高壓補(bǔ)償方式，cos控制在0.95以上；三級是臺區(qū)低壓分組補(bǔ)償方式，cos控制在0.9以上；四級是低壓隨機(jī)補(bǔ)償方式, cos控制在0.85以上。做到分級補(bǔ)償、就地平衡。進(jìn)一步減少電網(wǎng)送、售兩端的電壓降，從而改善電能質(zhì)量降低了損耗，實(shí)現(xiàn)了最科學(xué)、最合理、最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方案。（六）、提高自動化程度，減少故障處理時間積極穩(wěn)妥推進(jìn)電壓時間型10kV線路饋線自動化建設(shè)，盡可能減少中壓配電網(wǎng)故障停電時間。電壓時間型10kV線路饋線自動化只需對現(xiàn)有的柱上斷路器進(jìn)行改造，就可以就地完成故障隔離、恢復(fù)送電，不依賴通訊和主站系統(tǒng)，其方式投資少、可靠性高、運(yùn)行方便、見效快，是目前提高架空配電網(wǎng)供電可靠性的有效途徑。經(jīng)我局對兩條手拉手的10kV線路進(jìn)行試點(diǎn)表明，該系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行可靠、效益明顯。為此，在縣城電網(wǎng)建設(shè)改造中應(yīng)積極推廣使用。 使用SHJ-111翻牌發(fā)光接地短路四合一故障指示器安裝在10