浅析220-20千伏供电模式在深圳市前海地区的应用

1、    浅析220/20千伏供电模式在深圳市前海地区的应用    王安摘要：随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，电能在社会经济的发展中起着至关重要的作用，然而电力设施的规划建设与建设用地资源紧缺的矛盾日益增加，导致变电站用地落实难度加大、线路走廊资源减少，面对这一系列问题，解决城市建设高密区负荷密度大、供电保障要求高、电力设施建设困难的根本办法是简化传统的电压级制，然而应用新的电压级制也面临新的问题和限制条件，本文主要探讨研究220/20千伏供电模式在新的城市核心区的应用，以深圳市前海地区的电力工程规划为例，共同行参考，敬请指教。关键词：22

2、0/20千伏；供电模式；变电站一、220/20千伏供电模式在前海地区的适用性分析研究表明，在现状建成度低、规划负荷密度高的地区，采用220/20千伏供电模式建设电网的经济性明显超越传统的电压等级。前海地区为新增的城市核心区，规划打造为深圳加快建设现代化国际化先进城市的一个重要标志，且现状建成度较低，基本为新建、改造建设用地，非常适合采用220/20千伏供电模式建设电网，较传统的供电模式，有节约大量宝贵的建筑空间、减少可观的电网建设投资、增大供电范围、提高供电能力和节能降损等诸多优势。二、电力工程规划设计的主要内容第一，开展电力工程规划的工作之前，对深圳市的规划建设部门、电力运营部门和能源管理部

3、门进行走访调研，收集工作开展前的基础资料，弄清规划范围及周边电力设施的现状情况、相关城市规划资料、电网规划建设资料和国家和地方的能源政策等资料，摸清各职能部门对规划项目的建议和期望。第二，结合城市规划确定的建设规模，对规划区电力负荷作科学合理的预测。结合前海深港现代服务业合作区综合规划确定的土地使用性质、路网规划、建筑开发量（3000万平方米）、地下空间及市政体系保障系数（1.2），采用分类建筑面积负荷密度法进行负荷预测，负荷指标取深圳市城市规划标准和准则（2013版）的高值，考虑地块间的总同时系数0.85后，预测得规划区的电力负荷总量约161.7万千瓦；按建设用地面积12.25平方公里核算，

4、负荷密度约13.2万千瓦/平方公里，按建筑总面积核算，负荷密度约53.9瓦/平方米。第三，电源的支撑分析。紧邻规划区的南侧，现状有1座以220千伏电压等级上网的妈湾西部电厂，装机容量1840兆伏安，距离规划区北侧约9.5公里处现状有1座500千伏紫荆变电站，现状容量2×1500兆伏安（规划容量3×1500兆伏安），深圳市电力设施和高压走廊详细规划修编2012-2020在规划区西南侧预留一座500千伏前海站，规划容量4×1000兆伏安。500千伏容载比按1.5计算，现状妈湾西部电厂、紫荆变电站和规划前海变电站可提供电力约750万千瓦，可以保证前海地区161.7万千瓦

5、的用电需求。第四，220/20千伏变电站规划。根据预测的电力负荷161.7万千瓦，依据城市电力网规划设计导则中负荷增长较快地区的容载比取值規定，220千伏电网容载比取2.0，则前海地区共需220/20千伏变电容量约3234.0兆伏安；结合供电部门的意见及国内外案例借鉴，为满足规划区99.999%的高供电可靠性和降低短路电流的要求，220/20千伏变电站的装机容量按4台75兆伏安主变设计，则规划区共需220/20千伏变电站11座，结合天然市政廊道、负荷分布、用地规划等布点220/20千伏变电站，在桂湾片区、铲湾片区和妈湾片区分别布点4座、3座和4座220/20千伏变电站；若采用传统的220/11

6、0/10千伏供电模式，前海地区则需4座220千伏变电站（4×240兆伏安）和18座110千伏变电站（3×50兆伏安），相比之下220/20千伏方案较220/110/10千伏方案减少11座变电站，按220千伏变电站所需建筑面积5000平方米/座和110千伏变电站所需建筑面积4000平方米/座估算，总计减少建筑面积约3.7万平方米，相应的电缆通道需求也大大减少。第五，现状架空线改造及电缆隧道规划。结合220/20千伏变电站的布点情况，后与供电部门协调确定前海地区220千伏电网接线，规划220千伏变电站与500千伏变电站、妈湾西部电厂形成三个环路，各环路之间通过2回220千伏电缆

7、连接，增加供电安全性和可靠性，新增大量220千伏电缆线路。妈湾西部电厂和500千伏变电站的220千伏电缆出线，是未经变电站接入的直连线路，其单回需传输容量达770兆伏安，在现行电力电缆传输指标的限制下，220千伏电缆只有敷设在专用电缆隧道内才能达到最佳的电缆散热条件；综合考虑现状架空线改造计划、道路网规划、前海地区对景观的高标注要求（后期开挖道路难度大）、220千伏电缆传送容量需求和其他市政管线的规划方案，在规划区主要道路下设置共同沟内，目前部分路段共同沟已按规划建成。第六，中压电缆沟规划。现状道路和规划道路路由、标准一致时，按规划保留或扩建现状电缆沟；现状道路和规划道路不一致时，随新建道路按

8、规划同步新建电缆沟。已规划共同沟的路段，20千伏电缆布置于规划的共同沟内（已考虑20千伏电缆的敷设空间），开发单元（街坊）之间的道路，结合共同沟分支管配套建设电缆沟，断面规格主要为1.2米×1.3米和2×1.2米×1.3米。第七，电气的计算工作。电力工程的电气计算主要包电流的括潮流计算、稳定性计算、短路电流计算和无功补偿计算。其中潮流计算主要是对电力网络中的功率和电压的分布进行计算，通过潮流计算可确定系统运行方式，检查各元件是否满足运行要求，并为系统继电保护和稳定计算提供依据和初值。潮流计算作为电力系统设计中最基本的计算，是比较电力工程各接入系统方案最直观的方法。

9、通过潮流计算得出的电网各节点电压、各网络元件电力损耗、以及电力潮流的分布情况，可直接用于分析各接入系统方案的可靠性、合理性和经济性。三、如何解决现状10千伏系统向20千伏系统过渡的问题前海地区的妈湾片区现状已有部分10千伏用户，电源由规划区内唯一的现状110千伏妈湾站提供，该站远期将升压改造为220/20千伏变电站，10千伏系统的退出运行问题是规划实施的一项重要内容；目前深圳市10千伏系统产权划分的节点是10千伏公共环网柜，从公共环网柜至用户变电所间的产权归用户，从现状的产权划分上看，用户端的10千伏系统在近期退出运行是难以实现的。规划建议电力主管部门从用户10千伏系统维护、退出运行的政策入手

10、，研究加快用户系统10千伏更新的办法，解决110/10千伏系统逐步向220/20千伏系统过渡的问题。规划建议新报装的用户应采用10千伏和20千伏兼容的变配电设施，现状10千伏用户端的设施待自然报废后，应以20千伏线路接入220/20千伏变电站，待现状10千伏用户全部退出运行后，即可开展110千伏妈湾站的升压改造工作。四、如何进行220/20千伏供电模式的应用分析在城市发展的初级阶段，负荷密度较低，设备技术水平较差，不适宜采用220 /20千伏电压序列的电力系统。而当城市发展到中高级的新阶段，负荷密度增大，同时伴随着设备技术水平、管理水平提高，具备应用新电压序列进行电网建设的条件。首先，论证22

11、0/20千伏新电压序列的适宜性和在规划区的可行性。对电网起到核心作用的电力系统电压序列进行调整涉及面广、影响大，需要科学合理的论证；其次，制订新电压序列电网规划建设标准，必须明确新电网系统规划建设标准，主要包括20千伏和220/20千伏电力设施的相关标准，以指导电力系统布局以及电力设施用地落实；然后，确定电力系统布局和落实电力设施用地，按照负荷预测系统布局落实设施的思路完成，负荷预测充分考虑城市更新产生的负荷增量；最后，综合考虑电网的建设时序和新旧电网过渡期的实施策略，根据城市发展规划的要求，确定电网的建设时序，同时考虑到新旧系统电网将会在相当长的一段时间内并存，需制定过渡期的电网实施策略。五

12、、我国220/20千伏供电模式应用的现状情况深圳市光明新区是国内首个220/20千伏电网规划建设的试点，国内目前没有其他城市采用新电压序列规划建设电力系统。因此，针对我国的实际情况，在具体开展220/20千伏电网建设条件的地区，应积极采用220/20千伏供电模式规划建设电网，从根本上优化电网结构、实现节能减排、节约土地资源、减少电网投资、促进社会和谐。新型城镇化是国家发展模式的新选择，我们必须走和谐发展和资源节约的道路。电网建设所需的用地和投资必须有效缩减，电力设施建设标准必须提高，以满足不断提高的景观要求和公众心理需求。面对土地资源日益紧缺、电力系统损耗日益增大、电力投资居高不下、因居民反对和景观要求造成电力设施建设困难重重等问题，必须对电网建设模式做重大调整，特别在简化电压等级和提高用户供电电压上寻求重大突破，现状的220/110/10千伏电压序列电网建设方式已经走入困局，采用220/20千伏电压序列迫在眉睫。参考文献：1.范明天 张祖平.中国配电网发展战略相关问题研究.北京.中国电力出版社.20082.程浩忠 姜祥生.20k