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【摘 要】随着社会经济的快速发展，人们对电力的需量越来越大，对供电可靠性要求越来越高，因此对电网的规划提出了更高的要求。本文结合笔者多年的工作经验，主要对如何做好110KV电网规划进行了探讨，可供大家参考交流。
【关键词】110KV电网；规划；注意问题
0.前言
城市经济发展对电力需求的增长，是城市电网发展的原动力。城市高压配电网的规划建设，起着承上启下的作用，一方面要接受上一级输电网或地方电厂的电力，另一方面还要起着向下一级中低压配电网提供电源的作用。如何保证城市高压配电网既有充足的接受电力能力，又能安全可靠地给下一级中低压配电网提供优质可靠的电源，是城市高压配电网规划所要解决的主要任务。本文主要对如何做好110kV电网规划进行了探讨。
1.110kV电网规划的途径
电网的规划，要以保护环境为基本准则，不能只关注经济效益，这种思想在电网的设计和施工过程中都要坚决地执行。由于变电站在运行时会引起一定的噪声污染，因此在选择变电所的时候，尽量选择建设在那些废弃的土地或荒地上，而且要避免占用那些肥沃的农田。在110KV高压线布置过程中，应尽量沿着、道路、铁路等进行排列，这样可以节省出大量的空间，降低电网铺设的费用，使资金得到更合理的应用，同时可以降低对环境的影响。随着近年来技术的不断发展，使得室外变电站的建设得以实现，但是在城市内，尤其是在一些繁华的商业街区以及人流密集的居民区，必须采用室内变电所的形式，因此在这些地方我们要设置一些警告标语，从而防止触电事故的发生。变电所里面的电气设备，要及时进行升级和维护，淘汰掉那些落后的产品，选择那些噪音小，体积小，能耗少，安全性能更高的设备。电网的维护人员要对所管辖区域内的用电量增长趋势，经济的增长趋势进行评估，在设计电网时要预留下一定的容量以满足经济增长对电力增长的需要，这也是电网规划中系统性、预判性的思想在实际建设中的体现。只有运用科学的手段对电力的需求做出准确的评估，才能使设计的电网满足人们的需要，才能保证经济长足发展。
2.110kV电网规划过程中应该注意的几个问题
2.1 110kV变压器台数及其容量的选择
（1）主变压器容量的选择。变压器是电力系统最重要的电气设备，在电力设计中，如果变压器容量太小，会引起过载运行，自身的有功功率损耗和无功功率损耗增加；如果变压器容量太大，出现“大马拉小车”的现象，变压器不能充分利用，空载损耗增加。选择变压器容量时需要注意以下几点：
①选用原则。主变压器容量按变电所建成后5～10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10～20年的负荷发展。对于重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证重要用户（特级、一级和二级）负荷。单台变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化。
②确定变电站的视在功率。本文介绍一种根据全年最大负载有功功率Pm（kW）选择变压器容量的方法：全年最大负载有功功率Pm（kW），功率因数为cosθ，则通常情况下选择变压器的视在功率SN （kVA）应该满足式（1）。
SN>Pm/cosθ （1）
③容载比。容载比是衡量电网经济性与可靠性的重要指标。110kV电网推荐容载比是1.9～2.1，考虑到电网建设的适度超前，电网规划中容载比大多数选2.1。变电站的总变电容量S可由式（2）确定。
S=（1.9～2.1）SN （2）
结合本文2.2所述主变压器台数选择，可确定单台变压器容量的容量。
④推荐主变容量。目前，110kV变压器容量主要有：20MVA、40MVA、50MVA和63MVA。对于负荷少的偏远地区，应考虑用20MVA的主变，减少变压器损耗；对于负荷密集的核心城区，考虑用63MVA的大容量主变。
（2）主变压器台数的选择。满足“N-1”安全准则变电所变压器台数选择应满足“N-1”安全准则，即当变电所断开一台主变压器时，其余主变压器的容量应能保证向下一级配电网供电，则主变压器在正常运行时的负荷率可按式（3）求得：
k=（n-1）St/nSt （3）
式中：k为主变压器的负荷率；St为单台主变压器容量；n为主变压器的安装台数。若考虑主变压器具备1.3倍的过负荷能力，则：n=2，k=0.65；n=3，k=0.87；n=4，k=0.975。
选择建议。对于负荷较重的城区变电站，推荐装设三台主变压器为佳；对于偏远地区的变电站，在中、低压已构成环网的情况下，推荐装设2台主变压器为宜，其变压器基础宜按大于变压器容量的1-2级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量；对于终端变电所，考虑装设三台变压器的可能，以提高供电可靠性。
（3）变电所的电气主接线。适用于110kV变电站的电气主接线主要有：带母线接线（主要有：单母线、单母线分段、单母线双分段）和线路变压器单元接线组。带母线的接线因其调运灵活，运行、检修方便，可转供能力强而广泛应用在110kV变电站内；线路变压器单元接线组因其接线简单，设备少，运行维护方便，在经济发达的城市被推广应用。
2.2接线形式的选择
（1）接线形式比较。接线形式的选择对于110kV站和线路走廊占地面积大小，工程总投资有很大的影响。目前110kV电网的接线形式主要有：辐射式接线、链式接线、环网接线和T型接线。其中，辐射式接线分单辐射和双辐射，链式接线分单链式和双链式，环网接线分单环网和双环网，T型接线分单T、双T和三T，几种接线形式的比较见表1。
（2）接线形式选择的建议
综合以上分析，110kV电网规划中接线形式的选择建议如下：①对于供电可靠性、运行灵活性要求不高的农村变电所，建议采用单辐射、单链、单环或者双辐射；②对于供电可靠性、运行灵活性要求较高的一般城市变电站，建议采用双链、双环或者双T；③对于供电可靠性、运行灵活性要求很高的重要城市变电站和带有一类负荷（停电造成重大损失或人员伤亡）的专用变电所，建议采用双链或者3 T；④任何接线形式的选择要依据根据220kV电源点布置、负荷大小、站址的现实状况和当地110kV电网主推的接线形式等实际情况。
2.3站址和线路走廊的预控
随着经济的发展，土地资源越来越紧张。作为深入负荷中心的110kV变电站，事先预控好站址和线路走廊是很有必要的。
（1）联合规划部门进行电力负荷预测。电力负荷预测是电网规划的基础，是电力建设的依据。与规划部门开展联合规划，充分利用全市各分区控制性规划，采用分区负荷密度预测法、单位建筑面积电力负荷指标预测法和人均综合用电量法，综合城市规划建设的发展趋势，并充分考虑规划用地性质和地块容积率的调整等不确定性因素，来对分区的近期、远期和远景负荷进行预测。
（2）预留必要的站址和线路走廊。110kV电网建设不同于220kV和500kV的电网建设，大多数110kV的变电站和线路走廊都是深入城市的中心。因此110kV电网规划在实施中经常遇到一些难题：一是可利用土地资源日益稀缺，变电站选址及高压线路走廊经常难以落实；二是与城市规划建设不同步，线路走廊建设经常开挖道路，变电站址在河堤的退缩范围内、对附近的通讯设备造成干扰、噪声影响附近居民的生活等问题，造成建设过程的手续报批难、实施难。为解决电网建设所面临的上述问题，由供电部门与规划部门联合，把电网专项规划纳入城市总体规划、土地利用总体规划、城市控制性详规中，为电网预留了必要的站址与线路走廊，为电网建设的实施提供了有力的政策保障。
3.结语
110kV电网规划工作需要對城市的规划发展、负荷的预测需求，进行详细的分析，准确合理的规划变压器的容量、台数和线路走廊，选择适应经济发展的接线方式，兼顾电网建设的经济性和效益性。同时，建议联合规划部门编制电力规划，预留必要的站址和线路走廊。适度、合理的110kV电网规划将有效、有序地指导城市的电网建设。
【参考文献】
[1]陈章潮，程浩忠.城市电网规划与改造[M].中国电力出版社，2007.
[2]谭骞.对电网建设规划技术的研究[J].广东科技，2011（08）.
【关键词】110KV电网；规划；注意问题
0.前言
城市经济发展对电力需求的增长，是城市电网发展的原动力。城市高压配电网的规划建设，起着承上启下的作用，一方面要接受上一级输电网或地方电厂的电力，另一方面还要起着向下一级中低压配电网提供电源的作用。如何保证城市高压配电网既有充足的接受电力能力，又能安全可靠地给下一级中低压配电网提供优质可靠的电源，是城市高压配电网规划所要解决的主要任务。本文主要对如何做好110kV电网规划进行了探讨。
1.110kV电网规划的途径
电网的规划，要以保护环境为基本准则，不能只关注经济效益，这种思想在电网的设计和施工过程中都要坚决地执行。由于变电站在运行时会引起一定的噪声污染，因此在选择变电所的时候，尽量选择建设在那些废弃的土地或荒地上，而且要避免占用那些肥沃的农田。在110KV高压线布置过程中，应尽量沿着、道路、铁路等进行排列，这样可以节省出大量的空间，降低电网铺设的费用，使资金得到更合理的应用，同时可以降低对环境的影响。随着近年来技术的不断发展，使得室外变电站的建设得以实现，但是在城市内，尤其是在一些繁华的商业街区以及人流密集的居民区，必须采用室内变电所的形式，因此在这些地方我们要设置一些警告标语，从而防止触电事故的发生。变电所里面的电气设备，要及时进行升级和维护，淘汰掉那些落后的产品，选择那些噪音小，体积小，能耗少，安全性能更高的设备。电网的维护人员要对所管辖区域内的用电量增长趋势，经济的增长趋势进行评估，在设计电网时要预留下一定的容量以满足经济增长对电力增长的需要，这也是电网规划中系统性、预判性的思想在实际建设中的体现。只有运用科学的手段对电力的需求做出准确的评估，才能使设计的电网满足人们的需要，才能保证经济长足发展。
2.110kV电网规划过程中应该注意的几个问题
2.1 110kV变压器台数及其容量的选择
（1）主变压器容量的选择。变压器是电力系统最重要的电气设备，在电力设计中，如果变压器容量太小，会引起过载运行，自身的有功功率损耗和无功功率损耗增加；如果变压器容量太大，出现“大马拉小车”的现象，变压器不能充分利用，空载损耗增加。选择变压器容量时需要注意以下几点：
①选用原则。主变压器容量按变电所建成后5～10年的规划负荷选择，并适当考虑到远期10～20年的负荷发展。对于重要负荷的变电所，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证重要用户（特级、一级和二级）负荷。单台变压器容量的级别不宜太多，应从全网出发，推行系列化、标准化。
②确定变电站的视在功率。本文介绍一种根据全年最大负载有功功率Pm（kW）选择变压器容量的方法：全年最大负载有功功率Pm（kW），功率因数为cosθ，则通常情况下选择变压器的视在功率SN （kVA）应该满足式（1）。
SN>Pm/cosθ （1）
③容载比。容载比是衡量电网经济性与可靠性的重要指标。110kV电网推荐容载比是1.9～2.1，考虑到电网建设的适度超前，电网规划中容载比大多数选2.1。变电站的总变电容量S可由式（2）确定。
S=（1.9～2.1）SN （2）
结合本文2.2所述主变压器台数选择，可确定单台变压器容量的容量。
④推荐主变容量。目前，110kV变压器容量主要有：20MVA、40MVA、50MVA和63MVA。对于负荷少的偏远地区，应考虑用20MVA的主变，减少变压器损耗；对于负荷密集的核心城区，考虑用63MVA的大容量主变。
（2）主变压器台数的选择。满足“N-1”安全准则变电所变压器台数选择应满足“N-1”安全准则，即当变电所断开一台主变压器时，其余主变压器的容量应能保证向下一级配电网供电，则主变压器在正常运行时的负荷率可按式（3）求得：
k=（n-1）St/nSt （3）
式中：k为主变压器的负荷率；St为单台主变压器容量；n为主变压器的安装台数。若考虑主变压器具备1.3倍的过负荷能力，则：n=2，k=0.65；n=3，k=0.87；n=4，k=0.975。
选择建议。对于负荷较重的城区变电站，推荐装设三台主变压器为佳；对于偏远地区的变电站，在中、低压已构成环网的情况下，推荐装设2台主变压器为宜，其变压器基础宜按大于变压器容量的1-2级设计，以便负荷发展时，更换变压器的容量；对于终端变电所，考虑装设三台变压器的可能，以提高供电可靠性。
（3）变电所的电气主接线。适用于110kV变电站的电气主接线主要有：带母线接线（主要有：单母线、单母线分段、单母线双分段）和线路变压器单元接线组。带母线的接线因其调运灵活，运行、检修方便，可转供能力强而广泛应用在110kV变电站内；线路变压器单元接线组因其接线简单，设备少，运行维护方便，在经济发达的城市被推广应用。
2.2接线形式的选择
（1）接线形式比较。接线形式的选择对于110kV站和线路走廊占地面积大小，工程总投资有很大的影响。目前110kV电网的接线形式主要有：辐射式接线、链式接线、环网接线和T型接线。其中，辐射式接线分单辐射和双辐射，链式接线分单链式和双链式，环网接线分单环网和双环网，T型接线分单T、双T和三T，几种接线形式的比较见表1。
（2）接线形式选择的建议
综合以上分析，110kV电网规划中接线形式的选择建议如下：①对于供电可靠性、运行灵活性要求不高的农村变电所，建议采用单辐射、单链、单环或者双辐射；②对于供电可靠性、运行灵活性要求较高的一般城市变电站，建议采用双链、双环或者双T；③对于供电可靠性、运行灵活性要求很高的重要城市变电站和带有一类负荷（停电造成重大损失或人员伤亡）的专用变电所，建议采用双链或者3 T；④任何接线形式的选择要依据根据220kV电源点布置、负荷大小、站址的现实状况和当地110kV电网主推的接线形式等实际情况。
2.3站址和线路走廊的预控
随着经济的发展，土地资源越来越紧张。作为深入负荷中心的110kV变电站，事先预控好站址和线路走廊是很有必要的。
（1）联合规划部门进行电力负荷预测。电力负荷预测是电网规划的基础，是电力建设的依据。与规划部门开展联合规划，充分利用全市各分区控制性规划，采用分区负荷密度预测法、单位建筑面积电力负荷指标预测法和人均综合用电量法，综合城市规划建设的发展趋势，并充分考虑规划用地性质和地块容积率的调整等不确定性因素，来对分区的近期、远期和远景负荷进行预测。
（2）预留必要的站址和线路走廊。110kV电网建设不同于220kV和500kV的电网建设，大多数110kV的变电站和线路走廊都是深入城市的中心。因此110kV电网规划在实施中经常遇到一些难题：一是可利用土地资源日益稀缺，变电站选址及高压线路走廊经常难以落实；二是与城市规划建设不同步，线路走廊建设经常开挖道路，变电站址在河堤的退缩范围内、对附近的通讯设备造成干扰、噪声影响附近居民的生活等问题，造成建设过程的手续报批难、实施难。为解决电网建设所面临的上述问题，由供电部门与规划部门联合，把电网专项规划纳入城市总体规划、土地利用总体规划、城市控制性详规中，为电网预留了必要的站址与线路走廊，为电网建设的实施提供了有力的政策保障。
3.结语
110kV电网规划工作需要對城市的规划发展、负荷的预测需求，进行详细的分析，准确合理的规划变压器的容量、台数和线路走廊，选择适应经济发展的接线方式，兼顾电网建设的经济性和效益性。同时，建议联合规划部门编制电力规划，预留必要的站址和线路走廊。适度、合理的110kV电网规划将有效、有序地指导城市的电网建设。
【参考文献】
[1]陈章潮，程浩忠.城市电网规划与改造[M].中国电力出版社，2007.
[2]谭骞.对电网建设规划技术的研究[J].广东科技，2011（08）.