T＝
KP(N?1)NP?100% （4-2）
式中
T——变压器负载率，%； N——变压器台数；
P——单台变压器额定容量，KVA； K——变压器过载率，可取1.0～1.3。 当N＝2时 T＝50%～65％； 当N＝3时 T＝67%～87％； 当N＝4时 T＝75%～100％。
变电站中负荷侧可并列运行的变压器数越多，其利用率越高，但对负荷侧断路器遮断容量的要求也越高；对负荷侧不可并列运行的变压器，其负载率与母线接线方式有关。 （2）高压（包括220kV及以上）线路：应由两个或两个以上回路组成，一回路停运时，应在两回线之间自动切换，使总负荷不超过正常运行线路的安全电流值（热稳定电流限值），线路正常运行时最大负载率应控制为 T＝
(N?1)N?100% （4-3）
式中 N——同路径或同一环路的线路回路数。 （3）中压配电网：
a）架空配电网为沿道路架设的多分段、多连接开式网络。虽然每段有一个电源馈入点，当某一区段线路故障停运时将造成停电。为了尽快隔离故障，达到将完好部分通过联络断路器向邻近段线路转移，恢复供电的目的，线路正常运行时的最大负载率应控制为 T＝
式中：
M——线路的预留备用容量，即邻近段线路故障停运时可能转移过来的最大负荷，KW； P——对应线路安全电流限值的线路容量，KW。 T的数值不应大于1。
b）电缆配电网一般有两种基本结构：①多回路配电网，其应控制的最高负载率与(4-3)相同；②开环运行单环配电网，其正常运行时应控制的最大负载率计算与双回路相同。 C）由于电缆故障处理时间长，一般不采用放射形单回路电缆供电。
（2）10kV/380V配电所：
10kV/380V户内配电所宜采用两台及以上变压器，有条件时低压侧可并联运行。10kV/380V杆架变压器故障时，允许停电，但应尽量将负荷转移至邻近电网。
（4）中压配电室：户内配电室宜采用两台及以上变压器，并应满足N-1准则的要求；杆架变压器故障时，允许停电。
（5）低压配电网：原则上不分段，不与其他台区低压配电网联络。对于建筑物内消防、电梯等要考虑备用电源时可例外。
4.2.4 为了满足供电可靠性的要求，要对变电站作进出线容量的配合和校核，变电站主变压器一次侧进线总供电能力应与主变压器一次侧母线的转供容量和主变压器的额定容量相配合。变电站的二次侧出线总送出能力应与主变压器的额定容量相配合，并留有适当的裕度，心提高电网运行的灵活性。校核事故运行方式时，可考虑事故允许过负荷，以适当发挥设备潜力，节省投资。
(P?M)P?100% （4-4）
4.2.5 满足用户用电的程度。
为了提高用户用电的满意度，电网故障造成用户停电时，原则上允许停电的容量和恢复供电的目标是：
（1）两回路供电的用户，失去一回路后应不停电。 （2）三回路供电的用户，失去一回路后应不停电，再失去一回路后，应满足50～70％用电。 （3）一回路和多回路供电的用户，电源全停时，恢复供电的目标时间为一回路故障处理的时间。
（4）开环网路中的用户，环网故障时需通过电网操作恢复供电的时间为操作所需的时间。
考虑具体目标时间的原则是：负荷愈大的用户或供电可靠性要求愈高的用户，恢复供电的目标时间应愈短。可分阶段规定恢复供电的目标时间。随着电网结构的改造和完善，恢复供电的目标时间应逐步缩短，若配备自动化装置时，故障后负荷应能自动切换。
4.3 容载比
4.3.1 容载比是某一供电区域，变电设备总容量（KVA）与对应的总负荷（KW）的比值。合理的容载比与恰当的网架结构相结合，对于故障时负荷的有序转移，保障供电可靠性，以及适应负荷在增长需求都是至关重要的。同一供电区域容载比应按电压等级分层计算，但对于区域较大，区域内负荷发展水平极度不平衡的地区，也可分区分电压等级计算容载比。计算各电压等级的容载比时，该电压等级发电厂的升压变压容量及直供负荷不应计入，该电压等级用户专用变电站的变压器容量和负荷也应扣除，另外，部分区域之间仅进行故障时功率交换的联络变压器容量，如有必要也应扣除。
4.3.2 容载比是保障电网发生故障时，负荷能否顺利转移的重要宏观控制指标。负荷增长率低，网络结构联系紧密，容载比可适当降低；负荷增长率高，网络结构联系不强（如为了控制电网的短路水平，网络必须分区分列运行时），容载比应适当提高，以满足电网供电可靠性和负荷快速增长的需要。容载比也是城网规划时宏观控制变电总容量，满足电力平衡，合理安排变电站布点和变电容量的重要依据。
4.3.3 容载比与变电站的布点位置、数量、相互转供能力有关，即与电网结构有关，容载比的确定要考虑负荷分散系数、平均功率因数、变压器运行率、储备系数等复杂因素的影响，在工程中可采用实用的方法估算容载比，公式如下：
Rs??SeiPmax （4-5）
式中 ：
Rs——容载比（kVA/kW）；
Pmax——该电压等级的全网最大预测负荷； Sei——该电压等级变电站i的主变压器容量。
城网作为城市的重要基础设施，应适度超前发展，以满足城市经济增长和社会发展的需要。保障城网安全可靠和满足负荷有序增长，是确定城网容载比时所要考虑的重要因素。根据经济增长和城市社会发展的不同阶段，对应的城网负荷增长速度可分为较慢、中等、较快三种情况，相应各电压等级城网的容载比如表4-1所示，宜控制在1.5～2.2范围之间。
表4-1 各电压等级城网容载比选择范围 城网负荷增长情况 年负荷平均增长率（建议值） 500kV及以上 220kV～330kV 较慢增长 小于7% 1.5～1.8 1.6～1.9 中等增长 7%～12% 1.6～1.9 1.7～2.0 较快增长 大于12% 1.7～2.0 1.8～2.1 35kV～110kV 1.8～2.0 1.9～2.1 2.0～2.2 4.4 城网接线
4.4.1 城网由输电线路，高压配电线路，中压配电线路，低压配电线路以及联系各级电压线路的变电站和配电室组成。电网接线的要点如下： （1）各级电压电网的接线应尽量标准化； （2）配电网接线力求简化；
（3）下一级电网应能支持上一级电网。
各级电压配电网的常用接线形式，可参考附录B。
4.4.2 220kV及以上的输电线路和变电站是电力系统的重要组成部分，又是城网的电源，可靠性要求高，一般为建于城市外围的架空线双环网。由于地理原因不能形成环网时，也可以采用C形电气环网，超高压环网的规划属系统规划。当负荷增长需要新电源接入时，如果使环网的短路容量超过规定值，则可在现有环网外围建设高一级电压的环网，并将原有的环网分片或开环，以降低短路容量，并尽量避免电磁环网运行。
4.4.3 在环网的适当地点设枢纽变电站；在负荷密度大、用电量大的市区，可采用500kV、220kV深入市区的供电方式。此种为市区供电的500kV、220kV线路和变电站属城网规划范围（西北地区为330kV级）。
4.4.4 高压配电网包括（220kV）110 kV、63 kV和35kV的线路和变电站。按架空线路或电缆，以及变电站中变压器的容量和台数，选择接线。变电站接线要尽量简化。进出线数按实际需要配置。
4.4.5 为充分利用通道，市区高压配电线路可同杆双回或多回架设。为避免双回或多回路同时故障而使变电站全停，应尽可能布置为双侧进线。条件不具备时，可加强中压电网的联络，在双回或多回路同时故障时，由中压配电网提供应急备用电源。
4.4.6当线路上T接或环入三个及以上变电站时，线路宜在两侧有电源进线，但正常运行时两侧电源不并列。
4.4.7 对直接接入高压配电网的小型供热电厂或自备电厂与系统的连接方式，一般应考虑在运行上仅与一个变电站相连，并在适当地点设解列点。
4.4.8 中压配电网由10kV或20kV线路、配电室、开关站，箱式配电室，杆架变压器等组成，主要为分布面广的公用电网。中压配电网的规划应符合以下原则：
（1）中压配电网应依据高压配电变电站的位置、负荷密度和运行管理的需要，分布分成若干个相对独立的分区配电网。分区配电网应有大致明确的供电范围，一般不交错重迭，分区配电网的供电范围应随新增加的变电站及负荷的增长而进行调整。
（2）变电站中压出线开关因故停用时，应能通过中压配电网转移负荷，对用户不停电。 （3）变电站之间的中压环网应有足够的联络容量，正常时开环运行，异常时能转移负荷。 （4）严格控制专用线和不带负荷的联络线，以节约走廊资源和提高设备利用率。
（5）中压配电网应有较强的适应性，主干线导线截面宜按规划一次选定，在不能满足负荷发展需要时，可增加新的中压供电馈线或建设新的变电站，并为新的变电站划分新的供电分区。
4.4.9 市区中压架空配电线应在适当地点用柱上断路器分段，形成多区段、多连接的开式运行网络，应选用少维护或免维护、可靠性高的新型设备。规划时应考虑下列要求：
（1）规定两至三种规格的导线，按负荷情况选用：同一主干线路参与负荷转移的线段应选用同一规格的导线，以适应负荷转供的需要。
（2）根据负荷预测，确定变电站供电范围、中压出线回路数和出线走向。
4.4.10 城市住宅小区的供电方式应根据用电负荷水平和住宅规模确定，一般可建户内型小区中压配电室。至少有两回进线，两台变压器，变压器单台容量可根据实际需要选定，通常不宜超过800kVA。
4.4.11 城市低压配电方式通常为三相四线制，低压负荷分散，进户点多。每相负荷应注意尽量平衡。对于采用中压电缆配电网的地区，低压配电网宜采用电缆网。
4.4.12 规划低压配电网时，应使配电变电器的容量、供电范围及其低压线路导线截面适应日益增长的电力负荷。低压配电网的接线原则为：对于负荷密度较大的城市中心区，配电变电器低压侧供电半径一般应控制在150m以内，当超过250m时，应进行电压质量校核。 4.4.13 城市的经济开发区，繁华地区，重要地段，主要道路及住宅小区的低压供电，其接线原则如下：
（1）设置若干配电室（或箱式配电室）。
（2）以大截面电缆将电源从配电室低压侧引入低压分支箱，然后分别接至负荷点，其接线方式按需要采用主备线供电方式。
（3） 向住宅小区和公建供电的低压线路宜采用电缆线路，一般为直埋，若平行线路较多、道路狭窄时可采用电缆沟或排管。
4.5 中性点运行方式
4.5.1 城网中性点运行方式一般可分为有效接地方式和非有效接地方式两大类。有效接地方式是指中性点直接接地和经低电阻接地；中性点非有效接地主要分为两种：不接地、经消弧线圈接地。
220kV及以上直接接地；110kV直接接地；66kV经消弧线圈接地；35kV、20kV 、10kV不接地或经消弧线圈接地,或经低电阻接地；380V/220V直接接地。
4.5.2电缆为主和架空混合型网络的35kV、20kV 、10kV电网，如采用中性点经低电阻接地方式，应考虑以下几个方面问题：
（1）单相接地时线路应考虑跳闸，为了保证供电可靠性要求，应考虑负荷转移问题。 （2）单相接地时的接地电流应限制在对音频电缆的通信线路干扰的允许范围之内。 （3）单相接地时的线路的继电保护应有足够的灵敏度和选择性。
4.5.3 对于35kV、20kV和10kV电压等级的中性点不接地系统，在发生单相接地故障时，若单相接地电流在10A以上，宜采用经消弧线圈接地方式，宜将接地电流控制在10A以内，并允许单相接地运行2h。
4.5.4 对于35kV、20kV 、10kV电压等级的中性点经低压电阻接地系统，在发生单相接地故障时，20kV 、10kV接地电流宜控制在150A~500A范围内，35kV接地电流为1000A，应考虑跳闸停运，并注意与重合闸的配合。
4.5.5 对于35kV、20kV 、10kV电压等级的非有效接地系统，当单相接地故障电流达到150A以上的水平时，宜改为低电阻接地系统。
4.6 无功补偿和电压调整
4.6.1 城网无功补偿的原则：
（1）无功补偿装置应根据就地平衡和便于调整电压的原则进行配置，可采用分散和集中补偿相结合的方式。接近用电端的分散补偿装置主要用于提高功率因数，降低线路损耗；集中安装在变电站内的无功补偿装置有利于控制电压水平。
（2） 装设在变电站处的电容器的投切应与变压器的分接头的调整合理配合。
（3）大用户的电容器应保证功率因数大于规定的数值，并不得向系统倒送无功。
（4）应从系统角度考虑无功补偿装置的优化配置，以利于全网无功补偿装置的优化投切。 （5）在配置无功补偿装置时应考虑谐波治理措施。 4.6.2 无功补偿装置的安装地点及其容量：
（1）330kV及以上的变电站，在线路在一般配置高压并联电抗器（简称高抗），变压器低压侧配置并联电抗器（简称低抗）和电容器。高抗和低抗的容量可根据限制工频过电压和消纳系统过剩无功功率的需要进行配置；电容器容量主要补偿变压器无功损耗，也兼顾系统调压。
（2）220kV变电站可在变压器专用中压侧或低压侧配置并联电容器（电抗器），使高峰负荷时变压器220kV侧功率因数达到0.95以上。电容器容量应经计算确定，一般可取主变容量的15%～30%。电容器宜分组，且单组容量不宜过大，便于采用分组投切以更好地调整电压和避免投切振荡。
（3）对于高电压长距离架空或电缆线路，若电容电流大于一定数值，应考虑装设并联电抗器以补偿由线路电容产生的无功功率和限制工频过电压，并联电抗器容量应经计算确定； （4）35kV～110kV变电站一般在变压器低压侧配置并联电容器，使高峰负荷时变压器高压侧的功率因数达到0.95及以上。电容器容量应经计算确定，一般取主变压器容量的10%～30%。电容器宜分组，且单组容量不宜过大，便于采用分组投切以更好地调整电压和避免投切振荡。
（5）在20kV或 10kV配电室中安装无功补偿装置时，应安装在低压侧母线上，电容器应使高峰负荷时配电变压器低压侧功率因数达到0.95以上，并应注意不应在低谷负荷时向系统倒送无功；当电容器能分散安装在低压用户的用电设备上时，配电室中也可不装设电容器。 （6）在供电距离远、功率因数低的20kV或 10kV架空线路上也可适当安装电容器，其容量（包括用户）一般可按线路上配电变压器总容量的7％～10％计（或经计算确定），但不应在低谷负荷时向系统倒送无功。
（7）中压用户的功率因数应保证达到0.95及以上。其安装的电容器也可以集中安装，亦可以分散安装，前者必须能按需量自动投切，后者安装于所补偿的设备旁，与设备同时投切，两者中以分散安装的方法较好。
4.6.3 无功补偿容量的计算：
（1）根据无功应分层平衡的原则。下式可用以简单计算局部电网所需增加的电容器容量
（4-6）
式中：
Qc——所需增加的电容器容量，kvar； PL——局部电网的实际最大负荷，kW； cosφ1——无功补偿前的功率因数； cosφ2——无功补偿后要求达到的功率因数。
在没有达到无功功率分层分区平衡的目标以前，为了宏观调控的需要，可用K的计算方法 K?式中：
Pm——电网最大有功负荷，kW；
Q m——对应Pm所需的无功设施容量，kVar；
Q m包括地区发电厂无功功率，电力系统可能输入的无功容量，运行中的无功补偿设施容量
QmPm （4-7）
城市电力网规划设计导则 Q-GDW156-2006
