《电网规划概述》PPT课件.ppt

配电网运行与规划 1概述 主要内容,电力系统回顾 配电网的概念 配电网的类型 配电一次设备 配电网的特点 配电网的中性点运行方式,其他形式的能源,电能,1）发电,发电、输电、变电、配电、用电,1.1 电力系统的组成 电力系统,能源,1.2 配电网的概念 配电网的概念,从输电网接受电能、再分配给不同电压等级用户的电力网。 输电网 电力网 配电网,1.3 配电网分类 高压配电网：35kV 110kV 中压配电网： 6kV 10kV 低压配电网： 0.4kV,城网 农网,变压器 馈 线： 架空线、电缆 开关（架空线）：断路器、分段器、重合器、 负荷开关、高压熔断器等 环网柜（电缆线路）：负荷开关、断路器或负 荷开关+熔断器的组合电器柜，主要用 于10kV及以下的电缆线路配电系统中， 常用于环网供电系统。,1.4 配电一次设备,环网柜 使用中常将负荷开关柜与组合电器配套使用，又 称为环网供电单元。 每个环网柜对应着一路进/出线支路； 可将每个负荷开关柜做成单个柜（间隔式），也 可将几个负荷开关柜集成在一个箱体内（共厢式）。,1.5 配电网的特点 高压直接进入市区，深入负荷中心； 传输功率和距离一般不大：电力供应和使用条例规定：一般送电容量超过160250kVA采用6kV送电电压，送电容量超过315kVA采用10kV送电电压； 网络结构复杂：辐射状、环状、树状等； 用户性质、供电质量和可靠性要求不同；,对配电设施要求较高：城网的线路和变电站要考虑占地面积小，容量大、安全可靠、维护量小、城市景观等，推行环网供电、电缆、走地下； 开关设备户外式、小容量、小型化：一般额定短路开断电流为1020kA 配电网直接面向用户：有大量的非线性负荷，谐波，运行方式多变。,1.6 配电网的中性点运行方式,1 什么是中性点？ 2 有哪些接地？ 中性点有哪些接地方式？ 什么是有效接地？特点？ 什么是非有效接地？特点？ 选择的依据是什么？ 我国配电网是什么接地方式？,工作接地、保护接地,有效接地,中性点和大地直接有着紧密联系的电力系统。,是否每台满足条件的变压器都接地？,系统的零序电抗（x0）和正序电抗的（x1）的比值 （x0/ x1) 3，以及零序电阻（r0）和正序电抗的（x1）的 比值（r0/ x1) 1的条件。,非有效接地,中性点和大地没有紧密联系的电力系统。,系统的零序电抗（x0）和正序电抗的（x1）的比值 （x0/ x1) 3，以及零序电阻（r0）和正序电抗的（x1）的 比值（r0/ x1) 1的条件。,运行方式类型,110kV： 1035kV： 380kV ：,直接接地,不接地、经消弧线圈接地、 经电阻接地；,直接接地,运行方式类型,运行方式如何选择? 绝缘水平、通信干扰、接地保护方式、电压等级、系统接线等方面综合确定。,标准DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合规定： 310kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统和所有35、66kV系统，当单相接地故障电流大于10A时应装设消弧线圈； 310kV电缆线路构成的的系统，当单相接地故障电流大于30A时，又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式。,有关规定,煤矿安全规程第457条规定：矿井高压电 网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过20A； 国家标准GB50070-94矿山电力设计规范2.0.10规定：矿井610kV电网当单相接地故障电容电流小于等于10A时，宜采用电源中性点不接地方式，大于10A时，必须采用限制措施；,有关规定,全电缆出线变电站的单相接地故障电流超过30A时一般采用中性点经电阻接地；全架空线路出线变电站的单相接地故障电流超过10A时，一般采用中性点经消弧线圈接地；对电缆与架空线混合线路的单相接地故障电流超过10A时，采用何种接地方式一直存在两种意见：经消弧线圈接地和采用中性点经电阻接地。,我国城市配电网中性点运行方式实例,北京地区：四环路以内，大部分是电缆和架空线混合线路，采用中性点经电阻接地；四环路以外全部采用中性点经消弧线圈接地或不接地。 上海地区：主城区部分，35kV、10kV 系统新建变电站采用电阻接地；郊区农村地区35kV、10kV 架空线路采用消弧线圈接地； 大连地区：电缆和架空线混合系统，5个66kV变电站采用自动跟踪消弧线圈接地。 珠海地区：市区电缆和架空线混合系统，中性点经电阻接地方式。,我国城市配电网中性点运行方式实例,110kV主变压器 中性点经隔离刀闸（打开）接地,二、城市电网,城网的概念 城网的特点 城网的现状和存在的问题,Q/GDW 156-2006城市电力网规划设计导则中的规定： 城网是城市行政区划内为城市供电的各级电压电网的总称。,2.1 城网的概念 1) 城网,城市电网示意图,低压用户,0.38kV,高压输电网,220kV 及以上,220kV,110kV,10kV,110kV,110kV,10kV,10kV,输电电压：220kV及以上 高压配电电压：110、66、35kV 中压配电电压：10kV 20kV 低压配电电压：380/220V,2) 城市电网的组成,城市外围超高压送电网（输电网， 220kV及以上） 高压配电网（110 kV、35kV） 中压配电网（10 kV） 低压配电网（0.4 kV）,城网： 电力系统的重要组成部分； 主要负荷中心（7080%）； 城市现代化建设的重要基础设施之一；,城网规划是城市规划的重要组成部分，应与城市的各项发展规划相互配合、同步实施，做到与城市规划相协调，落实规划中所要确定的线路走廊和地下通道、变电站和配电室站址等供电设施用地。 - Q/GDW 156-2006城市电力网规划设计导则,2.2 城网的特点 1) 城市电网的特点,城网电网是区域电力系统的组成部分，并具有负荷密度大、电能质量和供电可靠性要求高的特点,1) 城市电网的特点,城市电网是城市重要的基础设施，要与城市建设紧密结合，而且要适度超前、与环境协调、与景观和谐,2.3 我国城市电网现状和存在问题 1）高压主网架有待加强,随着负荷快速增长，城网电源出现不足，与主网联系也出现薄弱，电源可靠性不够 高压网架脆弱、未全面构成双环网，仍大量存在单环网或单边双环网，达不到N-1标准，一个方向电源停电会造成大范围停电（抗灾变能力差） 部分线路截面较小，存在输送瓶颈 为保证安全可靠供电，许多地方220kV电网仍维持合环运行，系统主网与地区主网架间存在电磁环网，短路电流偏大，甚至超过开关的遮断容量,2）中心城区变电容量不足,中心城区负荷密度和负荷规模不断扩大，导致容载比偏低，供电能力逐渐不能满足负荷继续增长的要求 高压线路深入负荷中心的程度不够，高低压线路比例不合理,3）中压配电网结构薄弱,中低压配电网发展滞后 中低压配电网能力不足，备用容量不足，夏季负荷高峰仍发生过载和限电 供电距离长 同杆多回线比较普遍 分段和联络不足也不够合理 装备水平低 自动化程度低，处理速度慢,4）线损率高,1990年8.06%，1995年8.86%，1998年8.13% 日本、法国、德国：5%6% 高能耗变压器、过大容量变压器 导线过细、配电网运行方式不合理 无功补偿仍然不足、调节手段落后，尤其缺乏就地补偿、分散补偿，集中补偿只能改善上游电网,5）电压质量不高,电压合格率低，综合指标不足93% 有的城网仍存在后夜电压偏高问题 有的地方电压稳定性差、电压波动仍明显 电网建设与改造跟不上负荷增长速度 无功补偿仍然不足、缺乏调节手段 供电线路过长、导线过细 10kV/0.4kV线路比例不合理 配电变压器数量和布局不合理,6）城建规划考虑城网发展不够,城网建设与城市建设规划不协调 与邮电、CATV、交通、管道建设缺少统一规划，相互争道、相互制约 市区电力走廊紧张、扩建困难、交叉拥挤、供电安全事故隐患多,2.4 城网规划的主要内容 城网规划的主要内容,1、城网现状分析 1）供电能力满足要求？ 现有负荷 负荷增长 变电所、线路、配电变压器 特殊情况：灾变、故障,成网规划的主要内容,1、城网现状分析 2）供电可靠性满足要求？ （N-1准则，故障条件下转供负荷的能力） 整个电网的综合指标 负荷中心区 重要区域（高新区、工业园区.） 重要用户,成网规划的主要内容,1、城网现状分析 3）电压水平及电压损失满足要求？ 综合电压合格率 电压最低的程度 各种负荷下的情况 各种运行方式下 极端情况下（检修和故障）,成网规划的主要内容,1、城网现状分析 4）电能损失满足要求？,综合指标 负荷最重的若干线路 各种负荷下的情况 各种运行方式下 极端情况下（检修和故障）,成网规划的主要内容,1、城网现状分析 5）网架结构和供电设备设备是否有必要更新？,老化设备 高能耗设备 不可靠设备 容量过小设备（扩容？新增？）,成网规划的主要内容,2、负荷预测（电力需求分析） 充分收集资料和分析资料 长期、中期、近期 整个电网、各个区域、大用户 大、中、小三种方案 多种方法相互印证,成网规划的主要内容,3、确定各期目标、电网结构原则和设备标准 电源点布局和数量 电网网架结构 电缆/架空线，导线截面 供电