配电网规划与建设的基本原则

　　配电网建设与改造规划是配电网建设与改造工程项目进行可行性研究和编制设计文件的主要依据，应根据《城市电力网规划设计导则》、《关于加快城市电网建设改造的若干意见》及《农村电网建设与改造技术原则》等规定进行编制，规划应符合城乡发展总体规划和省、大区电网规划的要求，使之具有可操作性、适应性和指导性。
　　城市电网是城市范围内为城市供电的各级电压电网的总称，他一般包括送电网、高压配电网、中压配电网、低压配电网以及网内的发电厂。城市电网是电力系统的重要的组成部分，又是其主要的负荷中心，也是城市现代化建设的重要基础设施之一。它具有用电量大、负荷密度高、对安全可靠和供电质量要求高等特点。
　　农村电网大部分是城市电网的延伸，特别在国家增加对农村电网建设与改造的投入后更是如此，城市电网规划设计的编制方法原则也适用于农村的电力网，农村电网的规划是省（市）、县城农村电气化的基础，又是整个电网规划的组成部分，在编制农村电网规划时既要遵循电网规划设计的基本原则，又要体现农村电网的特点，符合国家农业发展规划和乡镇集体经济发展和农村生活用电的需要。
　　一、配电网规划与建设的目标要求
　　目前我国城乡电网有电送不进、用不上的问题十分严重，影响人民生活水平的提高和国民经济的发展，为此国家决定将城乡电网建设与改造列入国家基础建设范围之内，投入巨额资金对城乡电网进行大规模的建设和改造。而城市电力网是城市重要的基础设施，是现代化城市必不可少的能源供应系统。
　　对于城市电力网建设与改造的目标要求,主要包括以下几个方面：
　　(1) 提高城市电力网整体供电能力，根除供电“卡脖子”现象；
　　(2) 提高城市电力网安全运行水平，增强抗御自然灾害的能力。城市供电可靠性要达到99.9%；大中城市中心区供电可靠性要达到99.99%。
　　(3) 提高电能质量，降低线损。城市电力网电压合格率应达到98%，线损率降低至不大于10%。
　　(4) 注重环境保护，市区变电、配电设施的建设应与环境相协调，电磁环境应符合标准。
　　对于农村电力网建设和改造目标要求是着重解除供电设施陈旧、综合线损高、供电能力不足和供电可靠性差等问题，经过改造后的农村电网应达到以下要求：
　　(1)要把农网高压线损率降到10%以内，低压线损率不超过12%；
　　(2)变电站10kV侧功率因数达到0.9及以上，100 kVA及以上电力用户的功率因数达到0.9以上，农业用户的功率因数达到0.8及以上；
　　(3)用户端电压合格率达到90%以上，电压允许偏差值应达到表5—8的数值；
　　(4)城镇地区10 kV供电可靠率达到国家电力公司可靠性中心提出的相关标准；
　　(5)农村主变压器容量与配电变压器容量之比宜采用1：2.0左右，配电变压器容量与用电设备容量之比宜采用1：1.8左右。
　　　　　　　　　　　　表1 农网电压允许偏差值

用户端电压（kV）	电压允许偏差值（%）	用户端电压(V)	电压允许偏差值（%）
35	-10— +10	380	-7— +7
10	-7— +7	220	-10— +7

　　二、电力网容载比
　　1．容载比的含义
　　变电容载比指电网同一电压等级公用变电所的主变压器总容量（kVA）与其供电总负荷（kW）之比，简称容载比,它是配电网规划设计中的一个重要技术数据。在农网中，还存在相当数量放射式单电源供电接线方式。对于单电源供电的变电所及配电变压器可按所、配电变压器分别计算。
　　(1)容载比的估算公式
　　变电容载比的值可以用下式估算：
　　　　　　　　　　　　　　　(1)
　　式中R_S -变电容载比；
　　　　K₁ -负荷分散系数（>1）；
　　　　K₂-负荷平均功率因数；
　　K₃ -变压器运行率，过去曾采用变压器的经济负载率（经济最大负荷与额定容量之比），现在修正为变压器运行率，该率还含有事故储备的因素；
　　K₄-负荷发展储备系数，过去该系数包括事故储备系数和负荷发展储备系数两部分，现事故储备已包含在K₃中，所以K₄仅为负荷发展储备系数。
　　2、农村电力网容载比取值
　　（1）容载比取值对电网的影响
　　由容载比的定义可知，当容载比取值增加时，在相同负荷水平下，变压器总容量将增加，使电网建设投资增加，也会使电网运行成本增加，从而使电费增加，或使电网企业经济效益降低。因而容载比不宜取值过大。
　　相反，若容载比取值减小，可能使电网的适应性变差，使调度不够灵活，甚至发生卡脖子现象。因而，容载比取值也不宜过小。
　　原能源部和建设部1993年颁布的城市电力网规划设计导则对原水电部和建设部1985年颁发的城市电力网规划设计导则进行了修改，其中对容载比的推荐值分别予以减少：
　　对220kV变电所的容载比由可取1.8～2.0减为1.6～1.9；35～110kV变电所的容载比由可取2.2～2.5减为可取1.8～2.1。同时，还明确规定了应加强和改善网络结构，使之既可满足供电可靠性要求又可降低容载比。提出了降低容载比的措施，如：变电所增加主变台数，次级电网增加转移负荷的能力，提高功率因数，提高自动化程度，提高各变电点负荷预测精度和变电容量配置精度等。
　　（2）农网容载比的取值
　　由于农网负荷季节性、时令性强，负荷峰谷差大，负荷率低，年最大负荷利用小时数低。研究表明，年最大负荷利用小时数低，使变压器负载损耗比较低，因而使变压器的经济负载率（经济最大负荷与额定容量之比）比城网高。对于农村公用配电变压器尤为明显。解决这一问题，一方面是选用铁损较低的变压器，一方面是适当降低农网的容载比。
　　农村电力网规划设计导则推荐的农网容载比为：35～110kV变电所的容载比可取1.8～2.1,以农村负荷为主的变电所宜取下限值；农村配电变压器的容载比可取1.6～1.9。同时，容载比也可用式(1)进行计算。
　　过去，农网容载比偏低，甚至出现卡脖子现象。随着农网的发展，这一状况不断得到改善。农网改造后，局部地区出现了农网容载比过高的现象。今后，农网规划中应采取措施，适当控制和降低容载比。
　　三、农村电网建设的主要技术原则
　　为确保农村电网建设与改造工程的质量，明确农村电网建设与改造的技术要求和标准，控制建设规模，降低工程造价，提高经济效益，国家发展计划委员会以计基础[1999]555号文转发国家电力公司制定的《农村电网建设与改造技术原则》，要求参照执行。现将其主要技术原则概述如下。
　　1．总体要求
　　(1)农村电网改造工程，要注意整体布局和网络结构的优化，应把农村电网改造纳入电网统一规划；
　　(2)《农村电网建设与改造技术原则》规定：农村电网线路供电半径一般应满足下列要求：400V线路不大于0.5km；10kV线路不大于15km；35kV线路不大于40km；110kV线路不大于150km；
　　(3)在供电半径过长或经济发达地区宜增加变电站的布点，以缩短供电半径。负荷密度小的地区，在保证电压质量和适度控制线损的前提下，10kV线路供电半径可以适当延长。长远目标为每乡一座变电站，以保证供电质量，满足发展需要。DL499—92《农村低压电力技术规程》根据负荷密度和供电地区形状提供一个低压供电半径大致范围，其基本原则和《农村电网建设与改造技术原则》是一致的，参见表2内容:
　　　　　　　　　　　　　表2 农村低压电网供电半径（km）

供电地区形状	受电设备容量密度（kW/k㎡）
	<200	200-400	400—1000	>1000
块状（平地）	0.7—1.0	<0.7	<0.5	0.4
带状（山地）	0.8—1.5	<0.7	<0.5	-

　　(4) 在经济发达和有条件的地区，电网改造工作要同调度自动化、配电自动化、变电站无人值班、无功优化结合起来。暂时无条件的也在结构布局、设备选择等方面予以考虑。
　　改造后的农村电网应达到城乡电网建设和改造的目标要求。
　　2．农网的输变电工程
　　（1）110kV输变电工程的建设应满足10—15年用电发展规划需要。工程建设必须严格执行国家现行的规程、规范。变电站的建设应从全局出发，采用中等适用的标准。
　　（2）35kV变电站的建设应坚持“密布点、短半径”的原则，向“户内式、小型化、低造价、安全可靠、技术先进”的方向发展。标准可考虑10年负荷发展的要求，一般按两台主变设计。
　　同时要考虑无人值班情况，变电站进出线路尽量考虑双回路及以上接线，线路应采用环网接线方式开环运行，或根据情况采用单放射式接线方式。主变采用节能型变压器，其他设备宜选用自动化、无油化、少维护产品。
　　（3）架空输电线路的导线一般按表5—10中的经济电流密度选择，并留有10年的发展裕度。导线截面不得小于70平方毫米。
　　3．10kV配电网
　　（1）农村配电变压器台区应按“小容量、密布点、短半径”的原则建设和改造，新建和改造的台区，应采用节能型低损耗配电变压器，配电变压器容量以现有负荷为基础，适当留余地。新增加生活用电变压器，单台容量一般不超过100kVA。
　　容量在315kVA及以下的配电变压器宜采用杆上配置，315kVA以上的配电变压器宜采用落地式安装，选用多功能配电柜，不宜再建配电房。城镇配电网应采用环网布置，开环运行的结构。乡村配电线路以单放射式接线方式为主，较长的主干线或分支线装设分段或分支开关，有条件应推广使用自动重合器和自动分段器，并留有配电网自动化发展的余地。
　　（2）架空配电线路的导线一般按表3中经济密度选择，并留有5年的发展裕度，导线截面不得小于35平方毫米。
　　　　　　　　　　　　　　　　表3 经济电流密度

材料	最大负荷利用小时(h)
	3000以下	3000—5000	5000以上
铜芯	2.5	2.25	2.0
铝芯	1.92	1.73	1.54

　　4．无功补偿
　　(1)农村电网无功补偿，坚持全面规划、合理布局、分级补偿、就地平衡的原则。即集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主。
　　(2)变电站宜采用密集型电容补偿，按无功规划进行补偿。无功规划时，可以按主变容量的10%—15%配置。100kVA及以上的配电变压器宜采用自动跟踪补偿。