韓城市城區電網中長期規劃原則

文|嚴尚毅

韓城市城區電網中長期規劃原則

文|嚴尚毅

該文在對韓城市城區電網現狀進行分析的基礎上，提出了2011-2018年城區電網中長期規劃的原則。內容涉及高壓配電網規劃原則、變電站規劃原則和主變容量選擇、中壓配電網規劃與建設、供電電源及配電原則、10千伏開閉所的設計原則、功能、規劃原則、供電電源、電力電纜溝道建設原則等。

韓城市城區電網現狀及存在問題

韓城城市人口15萬人，人口密度1.53萬人/平方公里。

電源現狀：目前，韓城城區主要由110千伏蘇東變電站供電，蘇東變位于新城區普照路和煙泉路丁字口路北，系統接入方案為雙“T”于110千伏韓下線和韓龍線，主變容量1×3.15萬千伏安+1×2萬千伏安。

中壓電網現狀：110千伏蘇東變共9條10千伏出線，其中城網4條、農網3條、專線2條。韓城城區主要由蘇東變的四條10千伏城網線路供電，分別為城關Ⅰ線、城關Ⅱ線、招商Ⅰ線和招商Ⅱ線，配變總裝見容量45015千伏安（城關Ⅰ線14505千伏安、城關Ⅱ線14055千伏安、招商Ⅰ線8840千伏安、招商Ⅱ線7615千伏安）。

存在問題： 110千伏主變容量不足。根據負荷預測，預計到2018年，城區最大負荷將達到11萬千瓦。負荷密度11000kW/ kM2。最大負荷綜合利用小時按4000小時/年計，年用電量為4億千瓦時。目前，蘇東主變容量僅為5.15萬千伏安，因此需建設新的變電站提高電網供電能力。配電線路嚴重過負荷。2009年1月，城關Ⅰ線、城關Ⅱ線最大電流均達到410安。

高壓配電網規劃原則

根據渭南電網整體規劃和韓城城區在渭南電網中的地理位置進行電網規劃，設計的電網接線和容量應滿足負荷預測要求。2018年韓城城區負荷將達到11萬千瓦，因此為滿足負荷增長和供電可靠性的要求，應新建110千伏招商變，增容改造110千伏蘇東變。110千伏招商變電站應盡量靠近負荷中心，但是在滿足10千伏中壓配電網的供電半徑條件下，應盡量避免建立在鬧市區，變電所外觀造型應與城區整體建筑格調相協調。

變電站規劃原則和主變容量選擇

主變壓器和臺數選擇應滿足負荷需要，而且應滿足“N—1”安全準則，提高變壓器運行率。

變電站110千伏主接線，應一次性進行整體設計，根據負荷發展分期實施。

變電站10千伏主接線應盡量簡化，一般采取單母分段接線，每臺主變壓器各帶一段母線，并裝設10千伏母聯備自投裝置，達到限制短路電流的目的。

站址應選擇毗鄰公路，地勢平坦，交通便利的地區；盡量靠近負荷中心，以減少電網投資和降低網損；應便于進出線的布置，并初步確定線路走徑，盡量減少高壓線路和公路、鐵路等的交叉跨越；站區條件應滿足近期建設和遠期發展要求；變電站占地在節約用地的原則下應按最終規模一次考慮；應考慮與鄰近設施的相互干擾，避開易燃易爆及污染嚴重的區域，同時注意對公用通訊設施的干擾問題。

根據以上原則確定110千伏招商變電站站址。

預計2018年韓城城區負荷將達到11萬千瓦，為滿足負荷增長和供電可靠性的要求，要新建110千伏招商變，增容改造110千伏蘇東變。招商變建設規模為2×5萬千伏安；蘇東變增容改造為2×5萬千伏安。建設進度上應考慮分期建設，2018年達到最終規模。這樣既能滿足負荷逐年增長的需求，同時又節約了投資。見后附圖1：韓城城區高壓配電網規劃圖(見下頁）。

中壓配電網規劃與建設

規劃原則：中低壓配電網改造應與市政工程相結合，與上級電網規劃與建設相結合，與配電網的大修、技術改造工程相結合。配電網無功補償應根據就地平衡的原則進行配置，可采用分散補償和集中補償相結合的方式。配電網改造中應積極采用成熟的新技術、新設備、新工藝、新材料，但同時應穩妥慎重，確保電力系統的安全運行。城市配電網應逐步采用電纜線路，在不具備電纜敷設的條件下，可采用架空絕緣線。城網線路采用環網布置、開環運行的形式。主干線宜分為2~3段最多不超過4段，裝設分段開關，大容量支線亦應裝設分路開關。電纜主干線選用YJV22-300mm2，支線不小于120 mm2；架空線采用全絕緣導線，主干線導線截面選用240mm2；分支線導線截面選用95mm2；桿塔宜采用15m砼桿，終端桿、承力桿可采用大配筋桿或鋼管桿。城網配變應選用節能型變壓器，建議選用S9-M以上型號，柱上變壓器容量一般不超過400千伏安，箱式變壓器容量不超過630千伏安。開閉所設計容量一般為15000kVA，內部電氣接線力求簡單,一般采用單母線分段結線，兩路獨立進線，6~12路出線。開閉所應按無人值班及逐步實現配電網自動化的要求設計并留有發展余地。

中壓配電網供電電源及配電原則

供電電源。韓城城區中壓配電網的供電電源為110千伏蘇東變和110千伏招商變，變電站10千伏母線作為10千伏公網、開閉所和專線用戶的供電電源。

配電原則。韓城城區中壓配電網最終應規劃建設為全電纜供電網絡，所有用戶均應逐步過渡為由電纜網供電，城區內各單位、賓館酒店、辦公商業、娛樂休閑、公共配套設施及居民小區等配電方案按以下原則設計：

用電負荷在3000千伏安以上的用戶，可直接由110千伏變電站出10千伏電纜專線供電，作為主供電源，其備用電源可由臨近的開閉所出10千伏電纜專線提供，并應采用高供高計方式；原有10千伏架空專線應按城市規劃要求，在條件具備后改造為電纜專線。

用電負荷在800~3000千伏安的用戶，視其用電性質，可由一個或兩個10千伏開閉所出電纜專線供電，采用高供高計方式。

用電負荷在800千伏安以下的用戶，應由10千伏電纜公網通過電纜分支箱或箱式變壓器供電，采用高供低計方式。在10千伏電纜公網未形成前，暫由架空公網供電。

高級別墅、寫字樓、公用配套設施及住宅區等用戶，可采用10千伏環網供電方式，小區組團內設若干環網開關變壓器組，以節約電纜投資，簡化電網接線，提高供電可靠性。

小區環網供電方案如下圖（見下頁）：

正常情況下開環運行，當某段線路故障、設備檢修或某一個電源停電時，可通過倒閘操作對非故障段線路或非檢修設備迅速恢復供電。

中壓配電網建設與改造過渡方案

城區中壓配電網應最終實現電纜化，特別是新城區、招商區，在有條件的情況下應一次建成電纜線路，以減少重復投資。10千伏電纜線路應通過開閉所、環網開關及電纜分支箱形成電纜配電網。對現有架空網，凡具備改造條件的線路應按技術原則逐條進行改造。

蘇東變及招商變新出10千伏公網建設規劃原則

蘇東變新出城關Ⅲ線路，將原城關Ⅰ線路分網。帶金城區西半城負荷。將已建好的盤河Ⅰ線投運。調整城關Ⅰ線、城關Ⅱ線供電范圍。調整招商Ⅰ線、招商Ⅱ線供電范圍。

招商變新出一路線與盤河Ⅰ聯絡，新出二路線與招商Ⅰ聯絡，新出三路線與招商Ⅱ聯絡。新出四路線與城關Ⅱ聯絡，新出五路線與二路線聯絡，招商變新出六路線與城關Ⅲ聯絡。

10千伏開閉所的設計原則、功能、規劃原則、供電電源：

設計原則：為節約投資，保證安全供電并減少運行維護工作量，開閉所建設應采用小型化、免維護、多布點、簡化接線等原則，采用綜合自動化裝置，微機保護集中控制，直流操作，按雙電源進行設計，單母線分段運行，一般設計為兩進十二出形式，并采用國內外的先進設備和新技術。每座開閉所建筑面積約為150m2，安裝18~20面10千伏手車式真空開關柜。為了節省用地，一般按雙排布置考慮。見后附圖2：10kV開閉所平面布置圖。

為滿足韓城城區實施配網自動化的要求和節約投資，開閉所電源的供電方式以變電站直接提供雙電源為主，同時考慮兩個開閉所之間實現“手拉手”供電。

開閉所功能：為具有一、二級負荷的重要用電單位就近提供備用電源。為滿足用電容量在800~3000千伏安的中小用戶提供主供和備用電源。滿足韓城城區全部采用地下電纜線路供電的要求。根據用電需要可在開閉所處建小區變，為公用配套設施（如路燈、公廁、水泵房等）提供380V/220V低壓電源。

10千伏開閉所規劃原則如下：為便于10千伏電纜線路進出及電氣設備的運行管理，開閉所應建于城市主要道路的路口或負荷密集區。開閉所的數量及規劃布點，應以韓城城區建設規劃為依托。預計韓城城區總用電容量為42萬千伏安，其中小用戶用電容量接近三分之一左右，即約14萬千伏安左右用電容量將由10千伏開閉所承擔供電任務。正常情況下，每座開閉所可提供裝接容量15000千伏安。綜合韓城城區建設規劃布局、用電負荷分布，用電性質，電壓質量以及經濟、合理、可靠等因素，需在韓城城區內建設10千伏開閉所10座。為便于正常運行及維護管理，開閉所一般應為獨立建筑并臨近道路。10千伏開閉所應有各自獨立的供電區域。每個片區宜由一座10千伏開閉所獨立供電，開閉所的供電區域不應相互重疊，開閉所供電區域劃分宜分布在相應的110千伏變電站供電區域內。

10千伏開閉所供電電源：韓城城區建設10座開閉所，10千伏供電電源接線走徑見后附圖3：開閉所及電源接線圖所示。

10座開閉所需新出電纜線路17條。

＃1開閉所：由蘇東變出一回電纜作為主供電源；由＃4開閉所出一回電纜互為備用電源。

＃2開閉所：由蘇東變出兩回電纜提供電源。

＃3開閉所：由蘇東變出一回電纜作為主供電源；由＃6開閉所出一回電纜互為備用電源。

＃4開閉所：由招商變出一回電纜作為主供電源；和＃1開閉所互為備用電源。

＃5開閉所：由蘇東變出一回電纜作為主供電源；由＃9開閉所出一回電纜互為備用電源。

＃6開閉所：由招商變出一回電纜作為主供電源；和＃3開閉所互為備用電源。

＃7開閉所：由招商變出兩回電纜提供電源。

＃8開閉所：由招商變出兩回電纜提供電源。

＃9開閉所：由招商變出一回電纜作為主供電源；和＃5開閉所互為備用電源。

＃10開閉所：由招商變出兩回電纜提供電源。

電力電纜溝道建設原則

根據韓城城區總體規劃要求，城區內所有高、低壓電力線路最終均采用電力電纜敷設于地下。需在每條道路上修建一條電力電纜溝道，并根據電纜條數確定電纜溝道斷面，以滿足城區內所有用電單位的用電需求。為減少在電纜敷設時多次開挖道路，并結合110千伏變電站的位置、10千伏開閉所布點及大容量用戶的分布情況，韓城城區內選擇兩種斷面的電纜溝道。

110千伏變電所、10千伏開閉所電纜進出線及電纜條數在20根以上的進出通道，采用溝道斷面為1.4×1.7M；其它道路上電纜敷設條數在20根以下，采用溝道斷面為1.0×1.4M。

電力電纜管道位置原則：南北方向道路上電纜溝道規劃建設在道路東側，溝道中心一般距離建筑紅線2M；東西方向道路上電纜溝道規劃建設在道路北側，溝道中心一般距離建筑紅線2M；規劃寬度60M及以上的道路，應在道路兩側各修建一條電纜溝道。

本文提出了韓城城市電網的現狀及中長期規劃原則，將其應用于韓城電網后，將改善韓城市電網結構和布局，提高供電可靠性，減少停電時間，降低電網線損，使社會用電更安全、經濟、方便，對地方經濟發展具有重大的意義。

附圖1：韓城城區高壓配電網規劃圖

附圖2：韓城市行政區劃圖

國網陜西省電力公司韓城市供電分公司）