110KV电网规划探讨

110KV电网规划探讨

董宇李建文

董宇李建文

（国网河北省电力公司衡水供电分公司053000）

摘要：在110kV电网发展过程中，经常会出现结构形式不合理、发展模式落后等问题，严重影响了电网的进一步发展。因此，加强对电网发展模式的分析和研究，对于电网的发展具有重要的意义。

关键词：110KV；电网；设计；规划；浅谈

110KV电网是一种常见的配电网形式，在电力能源的供应与使用中能够发挥非常重要的作用。为了确保110KV电网的输送效益得到有效提高，并同时保证电网电能输送的经济性与安全性，则应根据电力改革要求与变配电的实际情况对电网规划工作、设计工作进行优化。本文结合实践工作经验对110KV电网的规划设计工作进行了分析，旨在改善电网运行质量及提高电网建设水平。

一、关于110KV电网规划设计要求

电网规划设计可对居民日常生活、企业生产及重大项目建设等产生一定的影响，为了确保电网规划设计的有效性，则在实际工作中应把握好以下基本要求：

（1）合理规划本区域内基本用电情况，同时利用科学与合理的方法对电网分布与实际负荷情况进行评估。

（2）对所辖区域内部的供电目的进行精确划分，如工业用电与居民生活用电之间的划分等，在掌握划分情况的基础上应对不同类型的用电比重进行合理规划设计。

（3）确保规划设计方案与国家所制定的相关标准相符合，同时确保企业用电与居民用电安全。

（4）在对电网进行规划设计的过程中应注意及时更换使用时间过长且已经超出原有使用期限的电网，并尽快完成老电网的扩容升级处理。此外，应及时通报电网路径设计与规划方案，同时将规划设计工作时间安排表制定出来，以保证规划设计工作的有序性。

二、110KV电网的规划与设计方法

2.1负荷预测

负荷预测是110KV电网规划设计的重要内容，在开展负荷预测工作时可以从以下几个方面入手：

（1）按照周期进行负荷预测。周期负荷预测分为极短期、短期、中期及长期负荷预测。极短期负荷预测指的是调度人员对5s~10s内的负荷值进行预测；如情况较为紧急，则负荷值的预测的时间一般为10min~1h。短期负荷预测指的是对1d~7d内的负荷值进行预测，从而为电力交换功率、机组组合、协调及分配等规划设计工作提供参考依据。中期负荷预测指的是对30d~365d内的电力负荷值进行预测，从而为电网规划设计中的电力调度提供依据。长期负荷预测指的是对1年及以上的用电负荷值进行预测，以便为电网及电源的长期规划提供参考资料。

（2）按照用电负荷的构成类型进行预测。在110KV电网中存在的负荷类型包括工业用电、农村用电、商业用电及城市居民用电负荷等。农村当中的用电负荷一般随季节变化而变化，且降水量可以对用电负荷产生影响；工业用电及商业用电量与时间变化存在关系，商家在旺季时用电负荷较大，淡季时用电负荷相对较小，工业用电的负荷峰值一般出现在生产时间。城市居民用电负荷可受到气温的影响，尤其在夏季用电负荷较大。

（3）在预测负荷时应根据时间段及区域选择预测指标与内容，并在搜集与分析资料的基础上根据当地经济发展情况对电力需求进行判断，随后将预测参数及预测模型制定出来。进行预测后应及时对预测结果进行审核，同时合理修正预测结果。

2.2变压器的台数与容量设计

在110KV电网中，变压器是不可缺少的电力设备，在对电网进行规划设计时应注重选择好主变压器的容量与台数。

（1）变压器的容量设计。在设计容量时应遵循满足当前需要与远期发展需要的原则，确保设计容量能够满足5年~20年的用电负荷需要，并注意保证符合容量设计的标准。在设计变压器的容量时应计算出变电站视在功率、容载比。视在功率应符合以下条件：SN>Pm/cosθ，其中SN为视在功率，单位为KVA，cosθ为功率因数，Pm为最大用电负荷时的有功功率，单位为KW。容载比的计算公式如下：S=（1.9~2.1）SN，其中SN为视在功率，单位为KVA；1.9~2.1为110kv电网设计中推荐的容载比。目前我国110kv电网中变压器的容量主要包括63MVA、50MVA、40MVA及20MVA；如用电负荷较为密集，则推荐将主变容量设计为63MVA。如用电负荷相对较小，则应将主变容量设计为20MVA或40MVA即可。

（2）在对变压器的台数进行设计的过程中应注意严格遵循“N-1”的安全准则，确保其中的1台主变压器被断开时，其余处于正常工作状态的主变压器可以有效满足供电。在设计变压器的台数时应先将正常运行状态下的负荷率计算出来，在计算负荷时应依据以下公式：K=（n-1）St/nSt。在上述公式中，n为变电站中安装的主变压器总台数，St为1台变压器的容量，K为变压器负荷率。按照上述公式，当n=2、n=3及n=4时，K分别为0.5、0.67及0.75；在实际规划设计时应考虑到主变压器具有过负荷方面的能力，且负荷为原负荷的1.3倍左右，因此当n=2、n=3及n=4时，K分别为0.65、0.87及0.975。

2.3接线形式、变电站的站址及线路走廊规划设计

在规划设计110KV电时，应注意关注接线形式、变电站的站址及线路走廊问题。

（1）接线形式设计。

对于农村地区的变电所，则设计为双辐射、单环、单链或单辐射等相对简单的接线形式；对于城市当中的一般变电所，建议采用双T、双环或双链接线形式；而对于城市中的专用变电所，则应设计为3T或双链接线形式。3T接线形式较为特殊。如需采用3T接线形式，则应保证变电站中的三路电源来自于三个不同的220kv变电站，且每1条电源线路当中T接的主变压器台数应＜3台，以便可以使电网供电的可靠性得以提高。

（2）变电站的站址设计。在选择站址时应遵循以下原则：第一，综合考虑目前供电需要与远期发展需要，尽量在供电负荷中心设置变电站；第二，避免变电站的出线及进线出现相互跨越或交叉的情况。此外要选择地形优良之处作为站址，以免因洪涝、倾斜及地基下陷等问题而对变电站的运行造成不良影响。在选址时还可以利用GA-LA算法，该算法以WiDi作为目标函数，其中Di为负荷与变电站之间线路的总长度，Wi为每年线路长度费用系数。

（3）线路走廊规划。在对110KV电网中的线路走廊进行规划设计时，应将线路走廊安全及费用控制作为工作的重点。经济水平、人口密度及地理条件等是决定走廊费用的重要因素，同时在规划设计的过程中应重点考虑征地费用因素，强化用地预控工作。

结语

电网规划设计是保证电力系统能够实现长期发展的重要条件，只有做好规划设计工作才能有效改善电网结构的安全性与可靠性。随着用电需求的增加，我国110KV电网的建设进程也正在不断加快，在规划设计110KV电网时不但需要考虑电力输送的可靠性、安全性，同时还应考虑确保建设、运行维护的经济性。110KV电网可以在整个电力网络中起到不可取代的作用。为了有效促进110KV电网的发展，则应重视对目前的规划设计工作进行优化。在规划设计110KV电网的过程中应综合考虑多种影响因素，并在此基础上优化选择规划设计方案，以便能够加快110KV电网的建设进程及保证电网的运行可靠性，从而为电力系统的稳定发展奠定基础。

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作者简介：

董宇（1983.11-），男，河北衡水人，中南大学计算机科学与技术专业，本科，学士学位，工程师，单位：国网河北省电力公司衡水供电分公司；

李建文（1969.04-），男，河北衡水人，河北师范大学汉语言文化专业，本科，工程师/高级技师，从事电网调控运行专业工作。单位：国网河北省电力公司衡水供电分公司。