中压配电网的优化设计

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1、人迩理一l：人学专业学位硕十学位论文故决策采用220kV级时，如果是考虑国民经济的发展、用电水平和负荷密度的提高而欲抬高中压配电电压为20kV，则宜在建立220kV级后适时而有计划的将原1lOkV矛H35kV简化为66kV级，减少变电层次，同时将lOkV升压改造为20kV，而避免出现220／110／35／10kV这种四级电压制。在肯定20kV为配电电压的基础上，向上建立66kV是十分合理的，这种220／66／20kV电压制确属优化方案。它不但提高中压配电电压使之适应较高负荷密度的要求，还同时简化了电压等级，减少变电层次，这有利于提高电

2、网运行的经济性。结合我国目日玎各地电网负荷的实际及其发展趋势，以lOkV作为配电电压实已显出偏低。因其供电半径短，输送能力不足，配电损失过高，现在世界上许多国家都已改用20kV左右的电压等级作为中压配电电压，因为它能够适应较高的负荷密度及其进一步增长的需要。针对我国绝大部分地区的220／110／35／10kV四级电压制所存在的缺陷，东北电网早已采用了简化电压等级、减少变电层次，降低网络损耗及扭转被动局面的明智措施，果断采用220／66／10kV三级电压制。虽然它尚不完全符合“几何均值”规律，但却很好的遵从了“求3舍2”原则，减少变电层

3、次，较上述四级电压制存在优势。当然也未尽善尽美，配电电压偏低的弊病会随着负荷密度的增加日益突出，引起供电被动和配电网损耗难降、电压质量差等问题Ⅲ。。因此，220／66／iokV电网尚不属最优方案，有待进一步优化。1．2我国现行1OkV中压配电网存在的主要问题(1)输变电工程用地约束改革丌放以来，随着经济建设的飞速发展，以及居民生活水平的不断提高，用电水平以空日仃的速度增长，越来越明显地暴露出我国现有供配电网络已不适应经济发展和城市现代化建设的需要。目自订，在我国的一些大中城市，负荷密度已达30～50MW／km2甚至更高。在这种情况下，

4、继续采用1OkV酉d电网供电显得勉强：首先，若采用1lOkV降压至lOkV配电，受负荷密度大小与供电半径约束，每平方公里需要建1～2座1lOkV降压变电所。如果将220kV直接降压为lOkV配电，则lOkV出线回路数多达数十回，导线截面和电缆截面大为加粗，形成出线难以布置。出线或电缆数过多，必然产生通道路径困难的问题，同时使造价大大提高，自身损耗也难以降低。其次，受供电电压与导线截面约束，lOkV配电线路数目巨大。因而在设备投资、基建占地、线路走廊、网架结构、运行管理以及降损节能等方面都不可避免地出现许多难题。在大城市罩要寻觅高压变电

5、所的所址，其难度之大更甚于集资。(2)短路容量、网损居高不下随着城乡居民用电增加，变、配电设施和负荷密度大幅度增加，致使lOkV电网线路损失增加。虽然近几年国家加大了城乡电网建设，很多大中城市110kV矛lJ220kV高压电源直接引入负荷中心。这些措施虽然对增强电网的供电能力、提高可靠性、降低线损有重要的作用，也使10kV电网的短路容量大大增加。一些地区在将高压引入到了负荷中心之20kV中乐配电网的优化设计后，在lOkV侧屡屡发生大范围开关爆炸着火事故。究其原因，就是在城市电网和农村电网的建设和改造中，偏重于提高输电电压，而不注重中低

6、配电网的升压改造。用电高峰时段，向用户直接配电的lOkV电网的负荷电流很大、电压水平低，中、低压往往出现配电设备、用电设备的热稳定不够而烧坏的故障。同时，一次侧电源容量加大，当二次侧发生短路故障时，短路电流超过了断路器的丌断能力，必然造成丌关的无选择性动作，甚至发生爆炸，所以不提高配电N-次电压，即使把220kV变电站线路引入市中心，充其量只不过是增强了配电电源的供电能力，对降低线损来说是作用不大的。总之，lOkV配电网已同益显示出的不适应性主要表现在：作为中压配电电压，电压明显偏低，供电半径不长，输送能力不足，配电损失过高，不利于不

7、断增长的负荷密度的需要，容易造成供电被动等。当然，20kV配电网对电器设备的绝缘要求高，一次性投资较大。人迮理I：人学专业学位硕士学位论文220kV中压配电网的经济技术可行性分析最优电压制的选择，决定于三个因素：电网规划的合理性、经济指标的合理性和技术可行性。本文给出电网的优化规划方法和经济指标计算模型Ⅲ。。电网的优化规划与负荷密度分布有关，本文建立了负荷均匀分布情况下，各种配电电压等级等经济供电负荷与经济供电半径计算的数学模型。对各种电压制下的经济指标，本文根据工程经济学的观点，提出了以单位供电面积的年计算费用为目标函数，年计算费用

8、最小的方案作为优化方案的计算模型。最优电压制的选择，理论上取决于负荷密度大小和变电站分布密度。因此，由我国现行电压制出发，基于目前各地大多建立了以220kV为主网架的事实，可供优选的高压组合方案有6种：(1)220／1l