使用常規(guī)規(guī)劃方法進(jìn)行農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃的步驟如下:
1.規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)電壓等級(jí)的確定
我國農(nóng)村電壓等級(jí)有下列三種情況:東北地區(qū)及內(nèi)蒙東部地區(qū)采用66kv/10kv/0.38kv;長江三角洲、珠江三角洲及其它部分地區(qū)采用110kv/10kv/0.38kv;上述地區(qū)以外的大部分地區(qū)采用110kv/35kv/10kv/0.38kv四個(gè)電壓等級(jí)。
有關(guān)單位對農(nóng)網(wǎng)電壓等級(jí)進(jìn)行了研究。在負(fù)荷密度均勻分布的前提下,研究結(jié)論認(rèn)為110kv/10kv/0.38kv三級(jí)電壓,優(yōu)于110kv/35kv/10kv/0.38kv四級(jí)電壓。但實(shí)際上農(nóng)網(wǎng)負(fù)荷不可能是均勻分布,有的地方甚至很不均勻。一個(gè)縣域之內(nèi)在某些山區(qū)、水域、草原、沙漠可能大面積內(nèi)沒有負(fù)荷,而負(fù)荷分布在互相分離的一些點(diǎn)或面上。因而上述結(jié)論不可能適用所有地區(qū)。但它在一定意義上,表明了電壓等級(jí)簡化的一個(gè)趨勢。
在選擇電壓等級(jí)時(shí),一是注意簡化電壓等級(jí),在經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后,以110kv部分取代35kv電網(wǎng),或大部分取代35kv電網(wǎng);二是在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),在遠(yuǎn)期或中、近期規(guī)劃中考慮加入220kv電網(wǎng)。
2.變電所的布點(diǎn)和容量的確定
(1)根據(jù)負(fù)荷資料和選擇的電壓等級(jí),在電網(wǎng)現(xiàn)狀圖及負(fù)荷分布圖上進(jìn)行變電所的布點(diǎn)。
① 變電所布點(diǎn)時(shí),應(yīng)對原有變電所進(jìn)行分析,能夠保留的予以保留。需要增容的增容,需要轉(zhuǎn)移負(fù)荷的轉(zhuǎn)移負(fù)荷。
② 變電所布點(diǎn)時(shí),應(yīng)考慮農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則推薦的10kv線路供電半徑和35~110kv線路供電距離、負(fù)荷矩(見后)??梢园垂╇姲霃酱笾聞澐肿冸娝墓╇妳^(qū)。
③ 變電所應(yīng)設(shè)在供電區(qū)負(fù)荷中心附近,同時(shí)考慮交通、占地、排水及環(huán)境條件等要求。
(2)變電所容量根據(jù)供電區(qū)規(guī)劃水平年的負(fù)荷來確定
① 容載比。容載比即農(nóng)網(wǎng)內(nèi)同一電壓等級(jí)公用供電變電所的主變壓器的總?cè)萘浚╧va)與其供電負(fù)荷(kw)之比。單電源供電的變電所宜按其供電區(qū)分別計(jì)算。農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則規(guī)定35~110kv變電所的容載比為1.8~2.1。變電所容量選擇應(yīng)滿足容載比要求。聯(lián)網(wǎng)的變電所容量總體達(dá)到容載比要求,單電源供電的變電所應(yīng)分別滿足容載比要求。
② 變壓器臺(tái)數(shù)。每一變電所一般可設(shè)兩臺(tái)主變壓器。單臺(tái)變壓器容量宜在下列范圍:
110kv 10mva~50mva
35kv、66kv 1mva~20mva
容量較小時(shí),可設(shè)一臺(tái)主變,容量較大時(shí)可增加主變壓器臺(tái)數(shù),也可縮小供電區(qū)增加變電所個(gè)數(shù),也可提高變電站電壓等級(jí)。
3.農(nóng)網(wǎng)接線方式和線路路徑選擇
(1)高壓配電網(wǎng)的接線方式
① 一般地區(qū)高壓配電網(wǎng)宜采用放射式接線方式,但應(yīng)考慮擴(kuò)建成環(huán)式電網(wǎng)的可能性。
② 經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的高壓配電網(wǎng)宜建成環(huán)網(wǎng)接線方式,并有兩個(gè)以上的電源點(diǎn)。當(dāng)一條線路或一臺(tái)主變計(jì)劃檢修或計(jì)劃停員時(shí),應(yīng)保證向所有用戶正常供電。應(yīng)滿足供電安全n-1準(zhǔn)則。
③ 縣城電網(wǎng)應(yīng)逐步建成單回線環(huán)網(wǎng)接線方式,至少有兩座35kv及以上電壓的變電所為其供電,應(yīng)滿足供電安全n-1準(zhǔn)則。
(2)中壓配電網(wǎng)的接線方式
① 一般地區(qū)10kv中壓配電網(wǎng)宜采用放射式接線方式。
② 縣城10kv主干線和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的城鎮(zhèn)、開發(fā)區(qū)等重要負(fù)荷區(qū)的10kv主干線宜采用環(huán)網(wǎng)建設(shè)、開環(huán)運(yùn)行的接線方式。
(3)中、小型發(fā)電廠供電為主的農(nóng)網(wǎng)與大電網(wǎng)的連接
以小型發(fā)電廠為主的農(nóng)網(wǎng),當(dāng)采用110kv線路與大電網(wǎng)連接時(shí),宜采用一點(diǎn)連接,連接點(diǎn)選在變電所,連接點(diǎn)同時(shí)為解列點(diǎn)。中、小型發(fā)電廠與農(nóng)網(wǎng)相聯(lián)時(shí),應(yīng)在變電所實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),并選好解列點(diǎn)。
(4)線路路徑選擇
在變電所布點(diǎn)和接線方式確定后,對于新建線路應(yīng)選擇合理的路徑。可在電網(wǎng)圖上選線,也宜進(jìn)行必要勘察,并與有關(guān)部門進(jìn)行必要的協(xié)商,以便規(guī)劃能順利實(shí)施。
線路路徑選擇的具體要求可參考有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程的詳細(xì)介紹。
4.架空配電線路導(dǎo)線截面的選擇
一般說來,導(dǎo)線截面的選擇與機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定、電壓損耗和電暈等因素有關(guān)。另外,導(dǎo)線截面的選擇還需考慮經(jīng)濟(jì)因素。
農(nóng)網(wǎng)中選擇架空配電線路導(dǎo)線截面常用的方法是:按經(jīng)濟(jì)電流密度來選擇,并進(jìn)行電壓損耗、機(jī)械強(qiáng)度和發(fā)熱校驗(yàn)。
(1)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面
選擇架空配電線路導(dǎo)線截面考慮的經(jīng)濟(jì)問題,重要是建設(shè)線路的投資和建成后以電能損耗費(fèi)為主的年運(yùn)行費(fèi)用。顯然,導(dǎo)線截面越大、投資越高、損耗則越低。使年費(fèi)用最小的導(dǎo)線截面稱為經(jīng)濟(jì)截面,與其對應(yīng)的電流密度,即為經(jīng)濟(jì)電流密度。經(jīng)濟(jì)電流密度可以通過計(jì)算得到。一般可由工程設(shè)計(jì)手冊中的曲線查得。
根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度按下式計(jì)算導(dǎo)線截面:
式中s—導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面(mm2)
imax—線路正常運(yùn)行時(shí)的規(guī)劃最大負(fù)荷電流,在環(huán)網(wǎng)接線方式中,不考慮電網(wǎng)故障運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移到本線路上負(fù)荷電流,但在發(fā)熱校驗(yàn)時(shí)必須考慮轉(zhuǎn)移電流(a);
j—經(jīng)濟(jì)電流密度,根據(jù)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)tmax由工程設(shè)計(jì)手冊查出(a/mm2)。
根據(jù)計(jì)算結(jié)果,選擇與其接近的標(biāo)準(zhǔn)截面。
(2)電壓損耗校驗(yàn)
在規(guī)劃中電壓損耗的計(jì)算可以忽略電壓降落的橫分量,因此電壓損耗可用下式計(jì)算:
式中δu—電壓損耗百分值(%);
p—各線段上的有功功率(kw);
q—各線段上的無功功率(kvar);
r、x—各線段上的電阻和電抗(ω);
un—線路額定電壓(kv)。
各級(jí)線路電壓損耗應(yīng)控制在下列范圍:
35~110kv線路: 7%~5% ; 10kv線路: 3%~5% ; 0.38kv線路: 7% 。
(3)導(dǎo)線的發(fā)熱校驗(yàn)
架空導(dǎo)線應(yīng)進(jìn)行長時(shí)熱平衡校驗(yàn)。做法是校驗(yàn)導(dǎo)線長期發(fā)熱的載流量。有關(guān)規(guī)程規(guī)定,進(jìn)行這種校驗(yàn)時(shí),鋁線、鋼芯鋁線的允許溫度一般取70℃。按此規(guī)定并取導(dǎo)線周圍環(huán)境溫度為25℃時(shí),各種導(dǎo)線的長期允許通過電流如表1所示。
校驗(yàn)時(shí),必須滿足下式:
imax≤iyk
式中 imax—線路中可能通過的最大電流,應(yīng)考慮電網(wǎng)故障時(shí)本線路增加的負(fù)荷電流(a);
iy—導(dǎo)線的長期允許載流量(a);
k—環(huán)境溫度修正系數(shù),見表2。
表1 導(dǎo)線長期允許載流量(a)
lj規(guī)格
50
70
95
120
150
185
210
240
300
允許載流量
231
291
351
410
466
534
584
634
731
lgj規(guī)格
50/8
50/30
70/10
70/40
95/15
95/25
95/55
120/7
120/20
允許載流量
234
250
289
307
357
361
378
408
407
lgj規(guī)格
120/25
120/70
150/8
150/20
150/25
150/35
185/10
185/25
185/30
允許載流量
425
440
463
469
478
478
539
552
543
表2 不同環(huán)境溫度下的修正系數(shù)
環(huán)境溫度
–5
0
5
10
15
20
修正系數(shù)
1.29
1.24
1.20
1.15
1.11
1.05
環(huán)境溫度
25
30
35
40
45
50
修正系數(shù)
1.00
0.94
0.88
0.81
0.74
0.67
(4)架空線路的最小導(dǎo)線截面
過去所用的最小導(dǎo)線截面是從機(jī)械強(qiáng)度考慮導(dǎo)線的機(jī)械負(fù)載能力而確定的。
目前的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),則從電網(wǎng)的發(fā)展出發(fā),考慮導(dǎo)線的負(fù)載能力,不使線路過快地更換導(dǎo)線,而規(guī)定了最小導(dǎo)線截面。這個(gè)最小導(dǎo)線截面遠(yuǎn)大于機(jī)械強(qiáng)度意義的最小導(dǎo)線截面。
農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)到則規(guī)定的最小導(dǎo)線截面不宜小于下列值:
110kv線路:150~185mm2
35、66 kv線路:70~95mm2
10 kv線路:70mm2
(5)電暈校驗(yàn)
110kv線路導(dǎo)線外徑大于8mm以上時(shí)可不做電暈校驗(yàn)。
依據(jù)上述步驟可形成若干個(gè)電網(wǎng)規(guī)劃方案,并繪制出地理接線圖,最后進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較選擇出推薦方案。