對新形勢下110kV電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的探討

邵夢虞

摘 要：電能作為一種方便的能源，可以給我們的日常生活帶來很多方便，并且便于管控，因此，在傳輸電路這個重要的步驟中，也要確保每個家庭都能安全及時的供電，其關(guān)鍵性不言而喻。倘若電源出現(xiàn)異常情況，將會給我們的工作以及生活帶來嚴(yán)重的影響。因此，在設(shè)計(jì)輸電線路時，要保證安全可靠，提高輸電的效率，降低輸電成本，以滿足人們的日常需求。因此，對新形勢下110kV電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：110kV電網(wǎng)；規(guī)劃；設(shè)計(jì)

前言：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對新形勢下110kv電網(wǎng)供電提出了新的要求。本文對110kv電網(wǎng)供電的設(shè)計(jì)與規(guī)劃進(jìn)行了深入的研究與分析，重點(diǎn)探討了新形勢下的接線方式、負(fù)荷預(yù)測以及新技術(shù)的應(yīng)用。

1 110KV電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的基本要求

電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)給人們的生活生產(chǎn)以及企業(yè)的重大項(xiàng)目建設(shè)均帶來了很大的影響。為保證電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的有效性，在實(shí)際工作中需要掌握下面幾點(diǎn)：（1）科學(xué)合理地規(guī)劃區(qū)域基本用電量，采用正確有效的方法對電網(wǎng)的分布和實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行評估[1]。（2）其管轄區(qū)域內(nèi)的供電目的應(yīng)明確劃分，如工業(yè)用電量與居民用電量的劃分。在掌握劃分情況的基礎(chǔ)上，對不同類型的用電量比例實(shí)行正確的規(guī)劃設(shè)計(jì)。（3）保證規(guī)劃設(shè)計(jì)方案達(dá)到我國相關(guān)的規(guī)定要求，同時保證企業(yè)和居民用電安全。（4）在電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，要注意更換使用時間過長、使用壽命超過原有年限的電網(wǎng)，盡快完成舊電網(wǎng)的擴(kuò)建和改造[2]，且制定規(guī)劃設(shè)計(jì)工作進(jìn)度計(jì)劃，以保證規(guī)劃設(shè)計(jì)工作能夠有序地開展。

2 新形勢下110kV電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)的策略

2.1負(fù)荷預(yù)測

2.1.1負(fù)荷預(yù)測的方式

（1）負(fù)荷預(yù)測可分為商業(yè)、民用、工業(yè)和農(nóng)村電力消費(fèi)。氣候溫度不斷變化，城市居民用電隨季節(jié)波動較大，高峰夜間負(fù)荷受工商業(yè)用電負(fù)荷非常大，商業(yè)用電季節(jié)變化很大，而農(nóng)村用電負(fù)荷降水量非常大，季節(jié)性也非常強(qiáng)。（2）依照周期預(yù)測，調(diào)度員通常使用非常短期的預(yù)測，一般情況下需要5-10秒的負(fù)荷值，用10分鐘到1小時的負(fù)荷來處理突發(fā)情況；其次，短期預(yù)測主要服務(wù)于機(jī)組組合、協(xié)調(diào)、配電和電力交換，負(fù)荷值需要1天 - 1周的時間。第三，中期預(yù)測主要服務(wù)于維修單位和調(diào)度電力以及電力交換等，需要1-12個月的時間[3]。

2.1.2預(yù)測負(fù)荷的過程

首先，結(jié)合時段和區(qū)域確定預(yù)測指標(biāo)和預(yù)測內(nèi)容；其次，對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和收集；第三，依照經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況判斷電力需求，設(shè)定預(yù)測參數(shù)和模型，對待預(yù)測區(qū)域進(jìn)行負(fù)荷預(yù)測。第四，結(jié)合審計(jì)情況，對預(yù)測負(fù)荷的結(jié)果進(jìn)行了回顧和修正。

2.2選擇110kV電網(wǎng)中的變壓器

（1）選擇的原則。首先，在選擇主變壓器容量時，需要參考變電站建成5-10年后負(fù)荷的發(fā)展情況；其次，變電站承擔(dān)著重要的負(fù)荷。當(dāng)主變壓器關(guān)閉時，其他變壓器的容量也必須滿足，如果負(fù)載容量得到保證，則必須滿足。一級和二級負(fù)載的正常供電；第三，從單機(jī)變壓器的容量出發(fā)，貫穿整個網(wǎng)絡(luò)，標(biāo)準(zhǔn)化和系統(tǒng)化將得到有效實(shí)施。

（2）計(jì)算主變?nèi)萘?。將主變壓器容量的?jì)算方法與全年最大負(fù)荷的有功功率Pm（kW）相結(jié)合。例如Sn>Pm÷cosθ的式中，全年最大有功功率為Pm，功率因數(shù)為cosθ，Sn所選變壓器額定表觀功率為（kVA）。110kv變壓器容量有40MVA和50MVA以及63MVA和20MVA等。對于一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，負(fù)荷相對較小，主變壓器采用20- 40MVA比較合適，可以減少變壓器的損耗；一些核心城市，負(fù)荷相對密集，主變壓器建議使用50-63MVA大容量更合適。

（3）主變壓器容量負(fù)荷率的計(jì)算。110kv電網(wǎng)推薦的容量-負(fù)載比為1.9-2.1。變電站總變?nèi)荩⊿）與負(fù)荷比的關(guān)系由S =（1.9-2.1）Sn與主變壓器數(shù)量決定。選擇110kv電網(wǎng)的連接方式之一，構(gòu)建環(huán)網(wǎng)兩種連接方式的連接線路。但是，必須有少于四個電路，在接觸點(diǎn)至少要配備一個開關(guān)，并且線路的所有部分必須分配負(fù)載；在城市地區(qū)建立變電站，無論供電運(yùn)行的靈活性如何，或者供電可靠性相對較高，選擇雙環(huán)雙鏈雙t更為合適；針對較為關(guān)鍵的變電站以及負(fù)荷專用變電站，使用3T和雙鏈更加合適。

2.3預(yù)先留置必要的站址與線路走廊

110kv電網(wǎng)建設(shè)不同于其他級別電網(wǎng)建設(shè)，絕大多數(shù)110kv變電站和線路走廊都直接進(jìn)入城市的各個角落。在這方面，110kv電網(wǎng)規(guī)劃工作往往會遇到一些獨(dú)特的問題，主要問題包括：（1）由于可利用的土地資源越來越少，變電站選址和高壓線路走廊的選擇往往無法有效實(shí)施；（2）110kv電網(wǎng)規(guī)劃與城市建設(shè)步伐不協(xié)調(diào)，線路廊道建設(shè)往往需要道路開挖，變電站建設(shè)也會對周邊的通信設(shè)備和居民生活產(chǎn)生負(fù)面影響，使得施工過程申請審批手續(xù)難以通過。為應(yīng)對上述問題，供電部門應(yīng)與規(guī)劃部門聯(lián)合，將電網(wǎng)規(guī)劃納入城市總體規(guī)劃，提前為場地和線路走廊預(yù)留必要的土地資源[4]。

3 新形勢下的110kV電網(wǎng)新技術(shù)電氣設(shè)備和變電站的智能化

3.1開關(guān)設(shè)備智能化

數(shù)據(jù)采集裝置采用電流傳感器或電壓，低壓數(shù)據(jù)處理器通過信號線的數(shù)據(jù)采集裝置采集電流信號或電壓，將站內(nèi)信號反饋回?cái)?shù)據(jù)采集裝置。對信號進(jìn)行處理后，低壓數(shù)據(jù)處理器被傳輸?shù)娇刂浦行暮捅Ｗo(hù)裝置。

3.2主變壓器的智能化

對各主變壓器，設(shè)置智能測控箱。測量和控制設(shè)備應(yīng)內(nèi)置智能。對于主變壓器的壓力和溫度，以及各種機(jī)械動作信號和液位，或故障信號可以隨時傳輸?shù)娇刂浦行暮捅Ｗo(hù)裝置，GOOS將相互配合。通過現(xiàn)場遠(yuǎn)程控制實(shí)現(xiàn)類開關(guān)功能，使主變壓器在最低損耗狀態(tài)下自動運(yùn)行。將采集的溫度和主變壓器電流結(jié)合起來判斷主變壓器的負(fù)載率，然后結(jié)合主變壓器的負(fù)載率有效調(diào)整水冷系統(tǒng)等系統(tǒng)[5]。

3.3變電站二次設(shè)備的智能化

變電站二次設(shè)備的智能化包括中間層、站控層和采樣層三層。站控層是工作臺和中央控制人員及數(shù)據(jù)接口，采用NS3100計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)；中間層為主變壓器差動保護(hù)、線路監(jiān)控保護(hù)、故障記錄和分段自切等。IEC表示，采樣層就是針對GOOSE網(wǎng)和值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行采樣。根據(jù)IEC61850采樣層采用中間層與光纜通信，有效實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信

結(jié)束語：綜上所述，對110kv電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與規(guī)劃進(jìn)行了認(rèn)真的研究與分析。對110kv電網(wǎng)進(jìn)行了深入研究。指出了110kv電網(wǎng)各種接線方式的不同。對控制線路走廊和變電站選址提出了新的思路和算法。在智能電網(wǎng)方面，針對變壓器、交換機(jī)和二次設(shè)備提出了新的方案。

參考文獻(xiàn)

[1]鄒卓衡.淺析110kV電網(wǎng)規(guī)劃的主要問題[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（13）：21-22.

[2]管菲菲，趙聰.110kV電網(wǎng)規(guī)劃的分析[J].河南科技，2013（16）：160.

[3]范宏，丁會凱，周利俊，張鑫，仲建忠，黃一超.城市電網(wǎng)中110kV電網(wǎng)接線模式的經(jīng)濟(jì)性比較[J].華東電力，2013，41（04）：689-693.

[4]王玲.淺析110kV電網(wǎng)規(guī)劃的主要問題[J].城市建筑，2013（06）：291+294.

[5]胡凱.淺析110kV電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)[J].科技與企業(yè)，2013（02）：127+129.

（作者單位：國網(wǎng)江蘇省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院）