使用常規(guī)規(guī)劃方法進行農(nóng)網(wǎng)規(guī)劃的步驟如下:
1.規(guī)劃網(wǎng)絡電壓等級的確定
我國農(nóng)村電壓等級有下列三種情況:東北地區(qū)及內蒙東部地區(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四個電壓等級。
有關單位對農(nóng)網(wǎng)電壓等級進行了研究。在負荷密度均勻分布的前提下,研究結論認為110kv/10kv/0.38kv三級電壓,優(yōu)于110kv/35kv/10kv/0.38kv四級電壓。但實際上農(nóng)網(wǎng)負荷不可能是均勻分布,有的地方甚至很不均勻。一個縣域之內在某些山區(qū)、水域、草原、沙漠可能大面積內沒有負荷,而負荷分布在互相分離的一些點或面上。因而上述結論不可能適用所有地區(qū)。但它在一定意義上,表明了電壓等級簡化的一個趨勢。
在選擇電壓等級時,一是注意簡化電壓等級,在經(jīng)過經(jīng)濟技術比較后,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)濟發(fā)達地區(qū),在遠期或中、近期規(guī)劃中考慮加入220kv電網(wǎng)。
2.變電所的布點和容量的確定
(1)根據(jù)負荷資料和選擇的電壓等級,在電網(wǎng)現(xiàn)狀圖及負荷分布圖上進行變電所的布點。
① 變電所布點時,應對原有變電所進行分析,能夠保留的予以保留。需要增容的增容,需要轉移負荷的轉移負荷。
② 變電所布點時,應考慮農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃設計導則推薦的10kv線路供電半徑和35~110kv線路供電距離、負荷矩(見后)??梢园垂╇姲霃酱笾聞澐肿冸娝墓╇妳^(qū)。
③ 變電所應設在供電區(qū)負荷中心附近,同時考慮交通、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)劃水平年的負荷來確定
① 容載比。容載比即農(nóng)網(wǎng)內同一電壓等級公用供電變電所的主變壓器的總容量(kva)與其供電負荷(kw)之比。單電源供電的變電所宜按其供電區(qū)分別計算。農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃設計導則規(guī)定35~110kv變電所的容載比為1.8~2.1。變電所容量選擇應滿足容載比要求。聯(lián)網(wǎng)的變電所容量總體達到容載比要求,單電源供電的變電所應分別滿足容載比要求。
② 變壓器臺數(shù)。每一變電所一般可設兩臺主變壓器。單臺變壓器容量宜在下列范圍:
110kv 10mva~50mva
35kv、66kv 1mva~20mva
容量較小時,可設一臺主變,容量較大時可增加主變壓器臺數(shù),也可縮小供電區(qū)增加變電所個數(shù),也可提高變電站電壓等級。
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,但應考慮擴建成環(huán)式電網(wǎng)的可能性。
② 經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的高壓配電網(wǎng)宜建成環(huán)網(wǎng)接線方式,并有兩個以上的電源點。當一條線路或一臺主變計劃檢修或計劃停員時,應保證向所有用戶正常供電。應滿足供電安全n-1準則。
③ 縣城電網(wǎng)應逐步建成單回線環(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,應滿足供電安全n-1準則。
(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)濟發(fā)達地區(qū)的城鎮(zhèn)、開發(fā)區(qū)等重要負荷區(qū)的10kv主干線宜采用環(huán)網(wǎng)建設、開環(huán)運行的接線方式。
(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),當采用110kv線路與大電網(wǎng)連接時,宜采用一點連接,連接點選在變電所,連接點同時為解列點。中、小型發(fā)電廠與農(nóng)網(wǎng)相聯(lián)時,應在變電所實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),并選好解列點。
(4)線路路徑選擇
在變電所布點和接線方式確定后,對于新建線路應選擇合理的路徑??稍陔娋W(wǎng)圖上選線,也宜進行必要勘察,并與有關部門進行必要的協(xié)商,以便規(guī)劃能順利實施。
線路路徑選擇的具體要求可參考有關設計規(guī)程的詳細介紹。
4.架空配電線路導線截面的選擇
一般說來,導線截面的選擇與機械強度、熱穩(wěn)定、電壓損耗和電暈等因素有關。另外,導線截面的選擇還需考慮經(jīng)濟因素。
農(nóng)網(wǎng)中選擇架空配電線路導線截面常用的方法是:按經(jīng)濟電流密度來選擇,并進行電壓損耗、機械強度和發(fā)熱校驗。
(1)按經(jīng)濟電流密度選擇導線截面
選擇架空配電線路導線截面考慮的經(jīng)濟問題,重要是建設線路的投資和建成后以電能損耗費為主的年運行費用。顯然,導線截面越大、投資越高、損耗則越低。使年費用最小的導線截面稱為經(jīng)濟截面,與其對應的電流密度,即為經(jīng)濟電流密度。經(jīng)濟電流密度可以通過計算得到。一般可由工程設計手冊中的曲線查得。
根據(jù)經(jīng)濟電流密度按下式計算導線截面:
式中s—導線經(jīng)濟截面(mm2)
imax—線路正常運行時的規(guī)劃最大負荷電流,在環(huán)網(wǎng)接線方式中,不考慮電網(wǎng)故障運行狀態(tài)轉移到本線路上負荷電流,但在發(fā)熱校驗時必須考慮轉移電流(a);
j—經(jīng)濟電流密度,根據(jù)最大負荷利用小時數(shù)tmax由工程設計手冊查出(a/mm2)。
根據(jù)計算結果,選擇與其接近的標準截面。
(2)電壓損耗校驗
在規(guī)劃中電壓損耗的計算可以忽略電壓降落的橫分量,因此電壓損耗可用下式計算:
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)。
各級線路電壓損耗應控制在下列范圍:
35~110kv線路: 7%~5% ; 10kv線路: 3%~5% ; 0.38kv線路: 7% 。
(3)導線的發(fā)熱校驗
架空導線應進行長時熱平衡校驗。做法是校驗導線長期發(fā)熱的載流量。有關規(guī)程規(guī)定,進行這種校驗時,鋁線、鋼芯鋁線的允許溫度一般取70℃。按此規(guī)定并取導線周圍環(huán)境溫度為25℃時,各種導線的長期允許通過電流如表1所示。
校驗時,必須滿足下式:
imax≤iyk
式中 imax—線路中可能通過的最大電流,應考慮電網(wǎng)故障時本線路增加的負荷電流(a);
iy—導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)架空線路的最小導線截面
過去所用的最小導線截面是從機械強度考慮導線的機械負載能力而確定的。
目前的有關標準,則從電網(wǎng)的發(fā)展出發(fā),考慮導線的負載能力,不使線路過快地更換導線,而規(guī)定了最小導線截面。這個最小導線截面遠大于機械強度意義的最小導線截面。
農(nóng)村電力網(wǎng)規(guī)劃設計到則規(guī)定的最小導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
110kv線路導線外徑大于8mm以上時可不做電暈校驗。
依據(jù)上述步驟可形成若干個電網(wǎng)規(guī)劃方案,并繪制出地理接線圖,最后進行經(jīng)濟比較選擇出推薦方案。