(包括用户)和城网充电功率之总和;K值的大小与城网结构、电压层次和用户构成有关,可根据计算得出,一般可选1.1~1.3。
(2)在进行城网规划时,各电压等级无功补偿装置及AVQC(自动电压控制)的配置,也可采用能够同时进行全网无功优化补偿的计算程序确定。 4.6.4 提高电压质量的综合措施为: (1)无功功率就地平衡。 (2)具有足够的调压手段。 4.6.5 调节电压的主要手段为: (1)发电厂和调相机调压。 (2)变电站调压:
a)各电压等级变电站在中压或低压侧母线上装设无功补偿装置。 b)变压器配置有载调压开关。用户至少经过一级有载调压变压器。
(3)线路调压:必要时加装线路调压器,改变配电变压器分接头、缩短供电径及平衡三相负荷。
4.7 短路水平
4.7.1 为了取得合理的经济效益,城网各级电压的短路容量应该从网络设计、电压等级、变压器容量、阻抗选择、运行方式等方面进行控制,使各级电压断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合。在变电站内系统母线的短路水平,一般不超过表4-2中的数值。
表4-2 各电压等级的短路容量限定值
电压等级 500kV 330kV 220kV 110kV 66kV 35kV 20kV 10kV 短路容量 50kA、63kA 50kA、63kA 40kA、50kA 31.5kA、40kA 31.5kA 25kA 16kA、20kA 16kA、20kA 建议在220kV及以上变电站的低压侧选取表4-2中较高的数值,110kV及收下变电站的低压侧选取表4-2中较低的数值;一般中压配电线路上的短路容量将沿线路递减,因此沿线挂接的配电设备的短路容量可适当再降低标准;必要时经技术经济论证可超过表4-2中规定的数值。
4.7.2 各级电压网络短路容量控制的原则及采取的措施如下:
(1)城网最高一级电压母线的短路容量在不超过表4-2规定值的基础上,应维持一定的短路容量,以减少受端系统的电源阻抗,即使系统发生振荡,也能维持各级电压不过低,高一级电压不致发生过大的波动。为此,如受端系统缺乏直接接入城网最高一级电压的主力电厂,经技术经济论证后可装设适当容量的大型调相机。
(2)城网其他电压等级的短路容量应在技术经济合理的基础上采取限制措施: a) 网络分片,开环,母线分段运行;
b) 适当选择变压器的容量、接线方式(如二次绕组为分裂式)或采用高阻抗变压器; c) 在变压器低压侧加装电抗器或分裂电抗器,或在出线断路器出口侧加装电抗器等。 (3)对于短路容量过小(普遍小于10kA)的薄弱电网,则应采取一定的措施来逐步提高电
网的短路容量,以增加电网的抗干扰能力。提高电网短路容量的措施主要有:
a) 线路建设尽量组成环网,或采用双回路;
b) 必要时采用电磁环网运行,但应进行潮流计算校核,避免故障后出现系统事故扩大; c) 与周边电网联网或增加新的联络点,尽量避免孤立电网运行。
4.8 电压损失及其分配
4.8.1 保证各类用户受电电压质量合格是确定各级城网允许的最大电压损失的前提。 《电能质量——供电电压允许偏差》(GB 12325)规定如下:
(1)35kV及以上供电电压正负偏差的绝对值之和不超过额定电压的10%。
注:如供电电压上下偏差为同符号(均为正或负)时,按较大的偏差绝对值作为衡量依据。 (2)20kV或10kV及以下三相供电电压允许偏差为额定电压的±7%。
(3)220V单相供电电压允许偏差为额定电压的±7.5%与-10%。
4.8.2 各级城网的电压损失应按具体情况计算,并规定各级电压的允许电压损失值的范围,一般情况可参考表4-3所列数值。
表4-3 各级电压城网的电压损失分配 城网电压 220kV及以上 110kV、66kV 35kV 20kV、10kV及以下 其中:20kV或10kV线路 配电变压器 低压线路(包括接户线)
电压损失分配值 % 变压器 <2 2~5 2~4.5 2~4 2~4 线路 <3 4.5~7.5 2.5~5 8~10 2~4 4~6 4.9 节能环保
4.9.1 城网规划应坚持建设资源节约型和环境友好型电网的原则,应同时考虑降低投资成本和提高运行经济性。
4.9.2 城网规划设计应在噪声、工频电场和磁场、高频电磁波、通信干扰等多方面满足国家相关标准和技术要求。
4.9.3 应推广采用大截面、大容量、同杆并架及紧凑型线路,节约线路走廊。应采用节能型金具、淘汰高能耗线路金具。
4.9.4 推广采用高可靠性、小型化和节能型设备建设与环境相协调的节约型变电站。
4.10 通讯干扰
4.10.1 城网规划设计应尽量减少对通信设施的危害及干扰影响,并在规划年限内留有适当裕度。
4.10.2 市区内输电线路、高压配电线路和变电站的建设,应按照城市规划,并与有关通信部门研究,共同采取措施;必要时,强、弱电部门共同进行计算及现场试验,商讨经济可行的
解决办法。
4.10.3 强电线路对电信线路及设备影响的允许值可参照下列规定:
(1)危险影响。强电线路发生单相接地事故时,对架空电信明线产生磁感应纵电动势允许值如下:
一般强电线路:430V;高可靠强电线路:650V。
a) 对电信电缆线路产生磁感应纵电动势允许值ES1(V)为
ES1≤0.6UDr (4-8)
b) 电信电缆线路用远距离供电,输出端有一端直接接地时,在电缆芯上的磁感应纵电动势
允许值为:
ES2≤0.6UDr -
(4-9)
式中 UDr——电缆芯线对外皮直流试验电压,V;
Urs——影响计算的后段远供电压,V。
c) 当电网发生一相故障时,接地装置地电位升高,传递至通信设施接地装置上的电位应小于250V。
(2)干扰影响:可参照国际电报电话咨询委员会(CCITT)导则第6卷第6章上的规定执行(参见附录C)。
4.10.4 城网的无线电干扰,一般用干扰场强仪进行实测,如无实测资料时,可从干扰水平、频率特性和横向特性三方面进行估算。按我国已正式或将颁布的以下各项标准,进行规划设计:
(1)《架空电力线路与监测台(站)的防护间距》(GB 7495); (2)《航空无线电导航台站电磁环境要求》(GB 6364); (3)《架空电力线路,变电站对电视差转台、转播台无线电干扰防护间距标准》(GBJ 143); (4)《对海中远程无线电导航台站电磁环境要求》(GB 13613); (5)《对空情报雷达站电磁环境要求》(GB 13618);
(6)《短波无线电测向台(站)电磁环境要求》(GB 13614);
(7)《短波无线电收信台(站)电磁环境要求》(GB 13617);
(8)《VHF/UHF航空无线电通信台站电磁环境要求》(GJBZ 20093)。 4.10.5 城市屏蔽效应是城网解决电磁干扰的一个重要因素。城市中各种金属管道及钢结构建筑物的屏蔽效应可用城市屏蔽系数表示,该系数应通过实测确定。国内一些实测工频城市屏蔽系数在0.3~0.6之间。具体数值应根据实际情况而定。
5 供电设施
城网的供电设施应满足城网规划设计的要求,与城市建设相适应,与市容环境相协调,注重提高城网安全运行水平,增强抗御自然灾害和事故的能力,符合环境保护的要求,并逐步实现标准化。
城网供电设施选址、占地及线路路径应根据需要与可能,由当地供电部门与市政规划和土地管理部门进行研究后确定。供电线路路径和走廊布置应与其它市政设施和管线统一安排。
5.1 变电站
5.1.1 城网变电站的所址应符合下列要求:
(1)方便与电源或其它变电站的相互联系,符合整体布局和城网发展的要求。 (2)便于进出线的布置,交通方便,并尽量靠近负荷中心。 (3)占地面积应考虑最终规模要求。 (4)避开易燃易爆及严重污染地区。
(5)注意对公用通讯设施的干扰问题。
(6)该地区的土壤电阻率能使变电站接地电阻满足接地规程的相关要求。
在城网规划时,变电站的站址应由供电部门与城市规划部门共同进行预选,其线路走廊与电缆通道的规模应初步确定。变电站站址、线路走廊、电缆沟道应纳入城市总体规划。 5.1.2 市区变电站的设计应尽量节约用地,变电站用地面积根据变电站容量、接线和设备选型确定。可采用占地面积较少的户外型和半户外型布置。市中心区的变电站可考虑采用占空间较小的全户内型或紧凑型变电站,并考虑与其他建设物混合建设,或建设半地下、地下变电站。
市区变电站的建筑物设计应与环境协调,并适当提高建筑外立面的标准。
5.1.3 一个变电站的主变压器台数(三绕组变压器可类似考虑)最终规模不宜少于2台或多于4台,单台变压器容量不宜大于表5-1中的数值:
表5-1 单台变压器容量
主变压器电压比 kV/kV 500/220 330/110 220/110 220/66 220/35 110/20 110/10 66/10 35/10 单台变压器容量 MVA 1500 360 240 240 240 63 63 63 31.5 在一个城网中,同一级电压的主变压器单台容量不宜超过2~3种,在同一变电站中同一级电压的主变压器宜采用相同规格。
当变电站内变压器的台数和容量已达到规定的台数和容量后,如负荷继续增长,一般应采用增建新的变电站的方式提高电网供电能力,而不宜采用在原变电站内继续扩建增容的措施。
主变压器的外型结构、冷却方式及安装位置应充分考虑通风散热的措施,为节约能源及减少散热困难,主变压器应选用低损耗型。
5.1.4 变电站内断路器及配电装置应本着小型、无油、性能质量好、可靠性高、免维护或少维护的原则选用。城区变电站可采用SF6(真空断路器)或SF6全封闭组合电器,城市中心区变电站宜采用SF6全封闭组合电器,变电站应采用节能型设备,淘汰高耗能设备。新装设备的短路容量应满足较长期电网发展的需要。
5.1.5 变电站应采用自动化设计,220kV终端变电站和110kV及以下变电站应采用无人值班(少人值守)设计。
5.1.6 城网具有结构复杂、运行方式多变、短距离线路多、供电容量大的特点,为保证供电
质量和供电可靠性,220kV及以上输电网宜采用双重化的快速微机保护,新建10kV~110kV线路保护宜采用微机保护。
5.1.7城网应根据运行需要,装设必要的安全稳定自动装置,如重合闸、备用电源自动投入、低频减载、自动解列等装置,新建变电站二次侧出线必要时应装设低频、低压减载的跳闸回路。以防止发生大面积停电或长时间中断供电的事故。
35kV及以上变电站宜具有保护故障远传功能,以便于分析事故和检查保护动作情况,及时判别故障地点。
无人值守的变电站和高压开关站,宜配置防盗、防火报警系统,在特别重要的变电站应装设工业电视监视系统。
5.1.8 市区变电站变压器室的耐火等级应为一级,配电装置室、电容器室及电缆夹层应为二级。变电站邻近有建筑物,且不能满足防火间距时,应采取有效的消防措施,并取得消防部门同意。
5.1.9 市区变电站变压器室应满足消防通道和保护距离的要求。应装设可由外部手动或自动 控制的灭火装置。电缆夹层和隧道中应装设以阻燃性材料制成的防火隔板、防火线槽及防护罩等防火设施。
5.1.10 市区变电站的建筑物及高压电气设备均应根据其重要性按国家地震局公布的所在区地震烈度等级设防。电气设备选用应符合抗震技术要求,七级以上地震烈度地区的建筑物设计,应考虑地震时可能给电气设备造成的次生灾害。
5.2 架空输电线路及高压配电线路
5.2.1 市区内的架空线路杆塔应适当增加高度、缩小档距,以提高导线对地距离。杆塔结构的造型、色调应与环境协调。
5.2.2 城网的架空输电线路及高压配电线路可推广采用大截面或耐热、超耐热导线。110kV及以上架空线可选用耐热铝合金导线、稀土铝导线和钢芯铝绞线。主干线导线截面的选择,除按电气、机械条件校核外,在同一个城网内应力求一致,每个电压等级可选用2~3种规格。宜参考饱和负荷值一次选定导线截面。 一般情况可参考表5-2选择:mm2
表5-2 各级电压线路(普通钢芯铝绞线)选用导线截面表
电压等级 kV 35 66 110 220 330 500 300 2*300 400 2*630 2*630 4*720 240 2*240 300 2*400 2*400 4*630
5.2.3 通过市区的架空线路应尽量采用新技术及节能型材料。所用的各种设施、组件的安全系数,应根据现场条件适当提高,绝缘子、金具、杆塔结构及基础的安全系数一般可比通常设计所用的安全系数增大0.5~1.0;导线的安全系数在线间距离及对地高度允许的条件下,还可适当增加。市区跨越主要街道的线路安全系数可增加至5以上。
架空线路绝缘子的有效泄漏比距(cm/kV)应按满足线路防污等级要求,并充分评估线
导线截面面积 mm2 185 300 240 400 4*300 150 240 185 300 6*240