电力中压配电网规划探讨

电力中压配电网规划探讨

陈天翔

深圳供电局有限公司广东深圳518000

摘要：城市电网配电规划合理与否，直接关系到用户用电的安全可靠性。因此，在配电网规划时应着眼于中或长期考虑。本文根据工程案例，对配电网规划设计进行分析。

关键词：城市；中压配电网；工程规划

一、片区资料收集

（1）城市现状及规划资料

某城市片区用地规划功能定位：以生态居住、商务办公及休闲度假为主导，集商业服务、养生理疗、旅游休闲、文化娱乐为一体的复合型城区。片区内主要规划用地为：居住用地约250公顷，占总用地28%，平均容积率2.5；办公、商业、旅馆业用地约113公顷，占总用地13%，平均容积率2.0；医疗用地约38公顷，占总用地4%，平均容积率1.2；道路和绿地用地约422公顷，占总用地48%。收集规划土地利用平衡表、地块指标表，城市规划路网图、城市土地利用规划图、地块编号图，现状道路下10kV管沟资料等。

表1片区规划土地利用平衡表

（2）电力系统资料

收集10kV电源点，片区内现状10kV配电设施、10kV主干线路（通过供电部门的配电系统GIS资料），城市主网规划、城市配电网五年滚动规划等。

①10kV电源点：片区内有一座110/10kV1#变电站（现状主变容量为2×40MVA）；片区周边有一座220/110/10kV2#变电站（现状主变容量为2×180MVA）以及一座110/10kV3#变电站（现状主变容量为2×40MVA）。

②片区内现状10kV配电设施有8座10kV开闭所，分别是：K1位于地块I05、K2位于地块I16、K3位于地块H22、K4位于地块H26、K5位于地块D50、K6位于地块A25、K7位于地块A40、K8位于地块A02。这8座10kV开闭所除了K7、K8为三进十六出接线外，其余均为为两进十二出接线。

③现状10kV主干线路主要是开闭所的进线，大部分采用电缆接自现状的变电站和临时环网柜，只有极少部分由于市政道路未建成，而接自现状10k架空线。

④片区内现状高压线路有双塔四回高压架空线路穿过分别是：a.从电厂至220Kv4#变电站的220kV嵩半线；b.从220kV东渡变电站至220kV半兰山变电站的220kV东半线与220kV嵩半线同塔架设；c.从220kV安兜变电站至220kV半兰山变电站的220kV安半线；d.从220kV1#变电站至110Kv2#变电站的110kV安五线与220kV安半线同塔架设。目前这四回架空线的缆化工程正在施工；110kV2#变电站的进站段，C路以北至B变电站为110kV电缆沿电缆排管敷设；现状1#-3#变高压架空线缆化工程正在施工，在本片区内沿A道路开挖电缆沟，净尺寸为3.0m×2.95m。

⑤片区内现状10kV电缆通道主要有：A路12孔电力排管、B道12孔电力排管、墩上组团内道路下的12孔电力排管、五通组团内道路下的12孔电力排管、C路两侧1.2m×1.2m电缆沟。

⑥城市主网规划：远期片区内现状110/10kV1#变电站扩容为3×40MVA；本片区内规划3座110/10kV变电站：4#变主变容量为4×50MVA、5#变和6#变主变容量均为3×50MVA；片区周边现状220/110/10kV2#变电站扩容为3×180MVA，现状110/10kV3#变电站扩容为3×40MVA。远期规划人均用电量指标为8000千瓦时/（人·年），最大负荷利用小时数为4500小时。

⑦通过电力部门最近编制的配电网五年滚动规划和城市土地招拍挂出让条件来收集五缘湾片区内近期拟建的配电设施资料，近期拟建6座10kV开闭所。这6座已定待建10kV开闭所分别是：K9位于地块H02-1、K13位于地块F30、K16位于地块E31、K18位于地块E46、K19位于地块E49、K25位于地块B02-2。

⑧规划配电网接线形式：采用开闭所辐射式接线，开闭所采用两进十二出接线；单个地块或多个地块同一的非居住用户，预测负荷大于5000kW时设置10kV总配电站，采用两回路进线。

⑨电缆截面选择：一般选300mm2交联聚乙烯铜缆或400mm2交联聚乙烯铜缆。（电缆载流量依据《电力工程电缆设计规划》，并考虑城市过街穿管的实际敷设条件，按300mm2交联聚乙烯铜缆输送8000kW、400mm2交联聚乙烯铜缆输送9500kW来进出配电网规划）。

二、负荷预测

（1）负荷预测方法

根据负荷预测，本片区大于10平方公里，可采用单位建筑面积电力负荷指标法（（1））和负荷密度法（（2））相结合来进行电力负荷预测，并用人均用电量指标法的预测值进行校验。

其中式中：（1）P为某片区目标年负荷预测值；Ai为第i类地块的建筑面积；di为对应该类建筑目标年的单位建筑负荷指标（常用单位：W/m2）；η为n类用电的同时系数（或称同时率）。

式中：（2）P为某片区目标年负荷预测值；Si为第i类地块的用地面积；di为对应该类建筑目标年的单位建设用地负荷指标（常用单位：kW/hm2或MW/km2，

（2）负荷预测过程

①根据各个地块用地性质、占地面积、建筑面积，选取适当的用电指标，通过下表计算，预测本规划区远期最大10kV负荷约为：207MW，扣除水面后10kV平均负荷密度为235kW/hm2。

表2片区电力负荷预测表

②采用人均用电量指标法进行电力负荷预测。本规划区远期规划区人口控制规模为11.1万人，根据主网规划指标：远期规划人均用电量指标为8000千瓦时/（人·年），最大负荷利用小时数为4500小时以及式2.10，计算得本规划区远期最大10kV负荷为197MW。

③电力负荷预测结果：两种预测方法预测负荷值相差5%左右，经校验负荷预测是合理的。考虑规划用电设施需有一定的裕度，本规划区电力负荷预测选取较大的预测值，即207MW。

三、主网分析

（1）主网规划调整

根据现状220kV2#变电站和拟建110kV4#变电站的设计资料，2#变电站的远期主变容量将由规划的3×180MVA调整为3×240MVA，4#变电站的远期主变容量将由规划的4×50MVA调整为3×50MVA。根据城市土地规划资料，原规划110kV5#变电站的位置（地块编号E49）已出让为商业地块，本次城市土地规划将规划110kV5#变电站的位置往北调到地块E35处。

（2）主网容载比分析

远期本规划区内4座110kV变电站（1#、4#、5#、6#），主变总容量为570MVA。同时考虑到本片区外现状220kV2#变电站能为本规划区提供12MW的电力负荷，而本片区内现状110kV1#变电站还要为片区外提供20MW的电力负荷，规划110kV4#变电站要为片区外提供25MW的电力负荷，规划110kV5#变电站要为片区外提供18MW的电力负荷，规划110kV6#变电站要为片区外提供30MW的电力负荷。

通过式3.1计算得本规划区微调后的110kV电网容载比为2.0，满足《城市电力网规划设计导则》中关于110kV电网容载比（1.8～2.2）的低限的要求。[RS=570/（207-12+93）=2.0]

RS=∑Sei/Pmax3.1

式中：RS为容载比，kVA/kW；Pmax为该电压等级的全网最大预测负荷；为该电压等级变电站的主变压器容量。

四、中压配电网网络规划

（1）开闭所布局规划

①现状开闭所保留原进出线方式（两进十二出或三进十六出）。将已出让地块拟建的开闭所落实到城市土地规划的具体地块中。

②为了简化开闭所的接线和降低用户至开闭所端电缆投资，新规划的开闭所一律按两进十二出、单母线分段、两段母线间备自投。

③为了节约城市土地资源，规划开闭所采用附建式。开闭所设于居住小区楼群、公共建筑的一层，并同步建设。

④远期本规划区设置26座开闭所（其中8座为现状开闭所）和4座总配电站。每座开闭所平均转供7900kW负荷（由预测地块汇总的0.4kV负荷乘以同时系数0.9得到单个开闭所转供负荷。计算总负荷的同时系数需取0.8）。

4.2配电网主干通道规划

配电网主干通道规划主要考虑开闭所进出线、10kV配电室（站）的少量0.4kV电缆沿主干敷设以及适当的预留。地下电力通道采用电力电缆沟或电力排管，原则上布置在道路西、北侧人行道上，在人行道的最外侧布置。

变电站出线侧或电力电缆多于12根时采用电力电缆沟，其他路段都采用电力排管。横穿机动车道段采用电力排管敷设。本规划中有部分现状道路下的电力通道与此原则不一致，主要是由于该部分道路是在编制配电网规划前建成的，当时应当地供电部门要求“主干道一律按12孔电力排管预留”。

10kV地下电力通道应与道路建设同步，并应根据规划要求一次性建设，避免今后重新开挖道路。

五、规划管理

根据编制好的城市中压配电网工程规划，将需要控制的开闭所空间位置反馈给城市土地规划图中，并连同配电网主干通道规划图一并提供给规划管理部门。规划管理部门依据此规划，在设有开闭所的地块出让时，将审核是否有配建开闭所；在规划道路施工图审查时，将审核是否与配电网主干通道规划一致，如有变化是否有充分的理由。

六、结束语

本文以某市正在开发的一个10.76平方公里片区为例，详细介绍配电网工程规划设计内容，主要有以下5点。

（1）资料收集。分为城市现状及规划资料，电力系统资料两部分。

（2）片区负荷预测。先根据城市土地规划的地块指标采用单位建筑面积电力负荷指标法和负荷密度法预测本片区的电力负荷，再采用人均用电量指标法的预测负荷进行校验。

（3）主网分析。根据城市土地规划和片区负荷预测结果，通过容载比分析，确定主网在本片区的调整情况。

（4）本片区规划采用开闭所辐射式接线形式。根据各地块预测负荷数据，划分供电分区，确定规划开闭所数量及其选址位置。根据变电站、开闭所位置及大致进出线情况，进行配电网主干通道规划。

（5）简要介绍城市中压配电网工程规划设计完成后如何进行规划管理。

参考文献：

[1]颜晓宇，贺静.10kV配电网建设优化举措研究[J].华东电力，2008（4）

[2]章文俊，程浩忠，程正敏.配电网优化规划研究综述[J].电力系统及其自动化学报，2008（5）