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1、第五章第五章 城市供电工程系统规划城市供电工程系统规划概述概述第一节第一节 城市电力负荷预测与计算城市电力负荷预测与计算第二节第二节 城市供电电源规划城市供电电源规划第三节第三节 城市供电网络规划城市供电网络规划第四节第四节 城市电力线路规划城市电力线路规划城市供电工程系统规划的工作程序城市供电工程系统规划的工作程序城市供电工程规划内容与深度城市供电工程规划内容与深度 o（1 1）城市供电工程系统总体规划的主要内容）城市供电工程系统总体规划的主要内容o确定城市供电电源的种类和布局。确定城市供电电源的种类和布局。o分期用电负荷的预测及电力的平衡。分期用电负荷的预测及电力的平衡。o城市电网电压等级
2、和层次的确定。城市电网电压等级和层次的确定。o城市电网中的主网布局及其变电所的所址选择、容量及数量城市电网中的主网布局及其变电所的所址选择、容量及数量的确定。的确定。o35kV35kV及以上高压线路走向及其防护范围的确定。及以上高压线路走向及其防护范围的确定。o绘制市域和市区电力总体规划图。绘制市域和市区电力总体规划图。o提出近期电力建设项目确定及进度安排。提出近期电力建设项目确定及进度安排。o(2)(2)城市供电工程总体规划图纸城市供电工程总体规划图纸o城市电网系统现状图城市电网系统现状图o城市电网系统规划图城市电网系统规划图:图中表示电源、高压变电图中表示电源、高压变电站位置和容量、高压网
3、络布局和线路走向、敷设站位置和容量、高压网络布局和线路走向、敷设方式、电压等级、高压走廊用地范围。方式、电压等级、高压走廊用地范围。城市供电工程详细规划内容与深度城市供电工程详细规划内容与深度o城市供电工程详细规划的主要内容城市供电工程详细规划的主要内容o按不同性质类别地块和建筑物分别确定其用电指标、并进行负按不同性质类别地块和建筑物分别确定其用电指标、并进行负荷计算。荷计算。o确定小区内供电电源点位置、用地面积确定小区内供电电源点位置、用地面积(或建筑面积或建筑面积)及容量、及容量、数量的配置。数量的配置。o拟定规划区内中、低压配电网接线方式拟定规划区内中、低压配电网接线方式,进行低压配电网
4、规划进行低压配电网规划设计设计(含路灯网含路灯网)。o确定中、低压配电网确定中、低压配电网(含路灯网含路灯网)线路回数、导线截面及敷设方线路回数、导线截面及敷设方式式o进行投资估算。进行投资估算。o绘制小区电力详细规划图。绘制小区电力详细规划图。城市供电工程系统资料城市供电工程系统资料o1、区域动力资源、区域动力资源o2、电源资料：现状电力、电源资料：现状电力 接线图，现有的负荷和短路功率；接线图，现有的负荷和短路功率；现状及计划修建的电厂和变电站情况；电力线路情况现状及计划修建的电厂和变电站情况；电力线路情况o3、现状城网资料：电网系统现状图，分区及详细规划电网现、现状城网资料：电网系统现状
5、图，分区及详细规划电网现状图；现状城网电力线路的电压等级、敷设方式、导线材料状图；现状城网电力线路的电压等级、敷设方式、导线材料等；变电所、配电所的分布、电压、容量和现有负荷等等；变电所、配电所的分布、电压、容量和现有负荷等o4、电力负荷资料：工业、农业、生活、市政公共设施用电负、电力负荷资料：工业、农业、生活、市政公共设施用电负荷情况；全市现状电力负荷类型，各类负荷问题、比重及逐荷情况；全市现状电力负荷类型，各类负荷问题、比重及逐年增长情况年增长情况城市供电工程规划原则城市供电工程规划原则o1.1.应结合城市总体规划和城市电力系统规划进行应结合城市总体规划和城市电力系统规划进行,并符合其并符
6、合其总体要求。总体要求。o2.2.城市供电工程规划编制期限应当与城市规划相一致。城市供电工程规划编制期限应当与城市规划相一致。o3.3.可分为可分为:供电总体规划和供电详细规划两个阶段。供电总体规划和供电详细规划两个阶段。o4.4.新建与改造相结合新建与改造相结合,远期与近期相结合。远期与近期相结合。o5.5.发电厂、变电所等城市供电工程的用地和高压线路走廊宽度发电厂、变电所等城市供电工程的用地和高压线路走廊宽度的确定的确定,应按城市规划的要求应按城市规划的要求,节约用地节约用地,实行综合开发，统一建实行综合开发，统一建设。设。o6.6.必须符合时环保要求必须符合时环保要求,同时应当与城市交通
7、等其他基础设施同时应当与城市交通等其他基础设施工程规划相互结合工程规划相互结合,统筹安排。统筹安排。供电在城市能源供应系统中的地位和作用供电在城市能源供应系统中的地位和作用1 1、城市主要的能源来源（不可或缺的生命线系统之一）、城市主要的能源来源（不可或缺的生命线系统之一）2 2、清洁、使用便利、清洁、使用便利3 3、新的清洁能源发电形式将对城市供电系统产生重要影响、新的清洁能源发电形式将对城市供电系统产生重要影响我国的电力供应形势和城市供电的特点我国的电力供应形势和城市供电的特点1 1、供需趋于平衡，但局部矛盾尖锐、供需趋于平衡，但局部矛盾尖锐2 2、供电系统成熟，但不甚稳固、供电系统成熟，
8、但不甚稳固城市供电工程规划的基本知识城市供电工程规划的基本知识城市供电工程系统规划城市供电工程系统规划重要知识点o城市用电负荷与用电量的预测与计算城市用电负荷与用电量的预测与计算o电源设施布局规划要点电源设施布局规划要点o城市供配电设施的规划布局要点城市供配电设施的规划布局要点o城市供电线路规划要点城市供电线路规划要点o电力线路的保护电力线路的保护第一节第一节 城市电力负荷预测与计算城市电力负荷预测与计算一、城市用电分类1.农、林、牧农、林、牧2.工业用电工业用电3.地质普查和勘探业用电地质普查和勘探业用电4.建筑业用电建筑业用电5.交通运输、邮电通信用电交通运输、邮电通信用电(归纳到公共建筑
9、归纳到公共建筑)6.商业商业公共服务设施（公共服务设施（C1、C2、C9）、公共、公共饮食、物质供销和金融业用电饮食、物质供销和金融业用电7.城乡居民生活用电城乡居民生活用电8.其他事业用电（污水处理、道路照明其他事业用电（污水处理、道路照明）产业用电分类1.第一产业：第一产业：农、林、牧农、林、牧2.第二产业：第二产业：工业用电工业用电3.第三产业：第三产业：商业商业公共服务设施公共服务设施、公共饮食、公共饮食、物质供销和金融业用电物质供销和金融业用电4.城乡居民生活用电城乡居民生活用电二、城市电力量预测o电力负荷预测计算可采用两个基本方法：电力负荷预测计算可采用两个基本方法：n从从用电量预
10、测用电量预测入手，然后由用电量转化为对市内入手，然后由用电量转化为对市内各分区各分区的的负荷进行预测负荷进行预测n从计算市内从计算市内各分区各分区现有的现有的负荷密度负荷密度入手，对市内的总负荷入手，对市内的总负荷进行预测进行预测o在预测过程中应注意以下两点在预测过程中应注意以下两点n因为不同城市分区其负荷性质、地理分布位置和城市功能因为不同城市分区其负荷性质、地理分布位置和城市功能区等情况有所不同，因此需要进行城市分区划分区等情况有所不同，因此需要进行城市分区划分n分区面积应该照顾到城市电网结构形式，对特大城市，分分区面积应该照顾到城市电网结构形式，对特大城市，分区面积一般不超过区面积一般不
11、超过20平方公里平方公里 1 1、产值单耗法、产值单耗法2 2、产量单耗法、产量单耗法3 3、用电水平法、用电水平法(国标国标GB50293-1999)GB50293-1999)4 4、部门叠加法部门叠加法5 5、大用户调查法、大用户调查法6 6、平均增长率法、平均增长率法7 7、回归分析法、回归分析法8 8、时间序列建模法、时间序列建模法9 9、经济指标相关分析法、经济指标相关分析法1010、电力弹性系数法、电力弹性系数法1111、国际比较法、国际比较法用电量预测方法用电量预测方法 1 1、弹性系数法、弹性系数法n在某一时期内电力总消费量年平均增长率与同一时期国民生产总值(或国内生产总值)年
12、平均增长率的比值n广泛用于分析、权衡电力发展速度是否与国民经济发展广泛用于分析、权衡电力发展速度是否与国民经济发展速度相适应，速度相适应，这种方法多用于大范围区域的用电需求预这种方法多用于大范围区域的用电需求预测。如下式，测。如下式，a ax x为工农业总产值的年增长率为工农业总产值的年增长率Y Y规划规划=Y=Y现状现状（1+Ea1+Eax x）n n2 2、年平均增长率法、年平均增长率法n 预测年份的用电量预测年份的用电量n 基准年份用电量基准年份用电量n 基准年份基准年份n 预测年限预测年限n 用电量年增长率用电量年增长率n 修正系数修正系数依据：用电量与年度之间有着明显的稳定增长趋势依
13、据：用电量与年度之间有着明显的稳定增长趋势3 3、用电水平法、用电水平法一般以人口或者建筑面积或功能分区总面积进一般以人口或者建筑面积或功能分区总面积进行计算。即用人均电耗和负荷密度：行计算。即用人均电耗和负荷密度：An=S*doS计算范围内的人口数或建筑面积或土计算范围内的人口数或建筑面积或土地面积地面积oD用电水平指标（查相关标准取值）用电水平指标（查相关标准取值）o如如P157P157表表5-15-1、5-25-2 4 4、单耗法：、单耗法：有产量单耗法和产值单耗法，用某种产品的产量或有产量单耗法和产值单耗法，用某种产品的产量或产值继而累加估算总体的电量，主要针对用电大户产值继而累加估算
14、总体的电量，主要针对用电大户（电镀、钢铁厂等）。（电镀、钢铁厂等）。相关规范：城市电力城市电力规划规范规划规范-城市用电负荷城市用电负荷 三、城市电力负荷预测三、城市电力负荷预测负荷预测方法负荷预测方法1、电量、电量-负荷负荷电电源装机容量源装机容量(kVA)2、负荷密度、负荷密度-负荷负荷-电源装机容量电源装机容量三、城市电力负荷预测三、城市电力负荷预测o1、用电量、用电量(kw.h)转化为负荷：转化为负荷：用电量用电量=最大负荷最大负荷(kwkw)*)*最大利用小时最大利用小时 城市年综合最大负荷利用小时一般为城市年综合最大负荷利用小时一般为5000-65005000-6500小时。小时。
15、o2、负荷密度：、负荷密度：从用电最大负荷入手，适用于规划区内大量分散的电负从用电最大负荷入手，适用于规划区内大量分散的电负荷预测，按规划区面积，以荷预测，按规划区面积，以kw/kmkw/km2 2表示。表示。从各类功能用地的负荷密度汇总计算规划区内总负荷预从各类功能用地的负荷密度汇总计算规划区内总负荷预测值时，应考虑测值时，应考虑同时系数同时系数。一般在。一般在0.85-1.00.85-1.0之间之间 总体规划阶段o预测内容：全市及市区（或市中心）规划最大负荷预测内容：全市及市区（或市中心）规划最大负荷(取决于总体规划的范围取决于总体规划的范围)、规划年总用电量、居民生、规划年总用电量、居民
16、生活及第一、二、三产业各分项规划年用电量活及第一、二、三产业各分项规划年用电量o人均电耗法：人均城市居民生活用电量指标根据各方人均电耗法：人均城市居民生活用电量指标根据各方面条件与现状情况选取。面条件与现状情况选取。o负荷密度法：用负荷密度法：用单位用地负荷密度单位用地负荷密度（综合、分类，主（综合、分类，主要用于总、分区规）要用于总、分区规）规划不同阶段其电力负荷的方法不同规划不同阶段其电力负荷的方法不同详细规划阶段o预测内容预测内容 n详细规划区规划最大负荷详细规划区规划最大负荷 、年用电量、年用电量o预测方法预测方法o一般负荷用一般负荷用单位建筑面积负荷指标法单位建筑面积负荷指标法nR
17、R：20 60w/m20 60w/m2 2 nM M：20 80w/m20 80w/m2 2nC C：30 120w/m30 120w/m2 2实例：负荷预测实例：负荷预测上犹县社溪镇总体规划上犹县社溪镇总体规划o（1）人均用电指标法）人均用电指标法o参照江西省重点镇规划编制技术导则（试行），结合社溪历年总用电情况，采用规划人均综合用电指标为1500千瓦时/人年，镇区2020年规划总人口为1.4万人，得镇区年用电量为2100万千瓦时，按年最大负荷利用小时数为4000小时，得最大电力负荷5250千瓦。o（2）负荷密度法）负荷密度法o采用综合负荷按每平方公里5000千瓦计算：o规划镇区用地为1.3
18、3平方公里。o按同时使用系数为0.80，得最大电力负荷为5320千瓦。o按年最大负荷利用小时数为4000小时，得年用电量约为2128万千瓦时。o综合上述两种预测方法，得：综合上述两种预测方法，得：o规划区内年用电量约为规划区内年用电量约为2100万千瓦时；万千瓦时；o最大负荷为最大负荷为5300千瓦。千瓦。第二节第二节 城市供电电源规划城市供电电源规划o一、城市电源种类与特点一、城市电源种类与特点o二、城市电源设施主要技术经济指标二、城市电源设施主要技术经济指标 o三、电源选址要点三、电源选址要点种类：发电厂和变电所种类：发电厂和变电所发电厂（发电厂（火力、水力、火力、水力、风力、地热、原子能
19、）风力、地热、原子能）一、城市电源种类与特点一、城市电源种类与特点n城市电源及厂（站、所）址选择城市电源及厂（站、所）址选择o根据当地具体情况确定发电种类（水、火、风、核）根据当地具体情况确定发电种类（水、火、风、核）核电的优点。法：核电的优点。法：40%，瑞典：，瑞典：36%，日本：，日本：17%我国大亚湾核电站，我国大亚湾核电站，浙江秦山、华东、华北（浙江秦山、华东、华北（180200万千瓦）万千瓦）o发电厂应靠近能源发电厂应靠近能源o变电站所应在靠近负荷中心的独立地段变电站所应在靠近负荷中心的独立地段o城市电源的配置：城市电源的配置：n中小城市，应有二个电源中小城市，应有二个电源n大城市
20、，大城市，应有三个电源应有三个电源n特大城市，应有多个电源特大城市，应有多个电源发电厂发电厂我国以火力发电厂和水力发电站为主。我国以火力发电厂和水力发电站为主。火力发电厂：燃煤发电厂、燃油发电厂、燃气发电厂火力发电厂：燃煤发电厂、燃油发电厂、燃气发电厂水力发电站：按水头分：高、中、低水头水电厂水力发电站：按水头分：高、中、低水头水电厂按集中水头分：堤坝式、引水式、混合式按集中水头分：堤坝式、引水式、混合式按水厂规模分：大型、中型、小型按水厂规模分：大型、中型、小型电源变电所电源变电所按进线电压的等级按进线电压的等级分级：分级：500KV500KV、330KV330KV、220KV220KV、1
21、10KV110KV、66KV66KV、35KV35KV按功能分类：变压变电所（降压和升压变电所）、变流变按功能分类：变压变电所（降压和升压变电所）、变流变电所电所按构造形式分：屋外式、屋内式、地下式、移动式按构造形式分：屋外式、屋内式、地下式、移动式火电厂火电厂1 1、主导风向、主导风向2 2、运输条件、运输条件3 3、燃料产地、燃料产地4 4、用水、用水5 5、贮灰厂、贮灰厂6 6、出线条件、出线条件二、电源选址要点二、电源选址要点什么是出线什么是出线条件？条件？水电厂水电厂1 1、保证水能、保证水能2 2、工程地质、工程地质3 3、交通运输、交通运输二、电源选址要点二、电源选址要点核电厂核
22、电厂1、负荷中心、负荷中心2、人口密度低、人口密度低,隔离区隔离区3、用水量大、用水量大4、用地面积、用地面积5、运输条件、运输条件6、防洪、防御、环保条件、防洪、防御、环保条件城市变电所城市变电所1 1、城市边缘或外围，便于进出线。、城市边缘或外围，便于进出线。2 2、避开易燃易爆易污染区、避开易燃易爆易污染区3 3、防洪、抗震要求、防洪、抗震要求4 4、不得布置在重要区域、不得布置在重要区域二、电源选址要点二、电源选址要点第三节第三节 城市供电网络规划城市供电网络规划o一、城市电力网络等级与接线方式一、城市电力网络等级与接线方式o（一）电力网络等级（八类）（一）电力网络等级（八类）500K
23、V、330KV、220KV、110KV、66KV、35KV、10KV、380/220Vo四个层次：四个层次：一次送电电压：500220KV高压配电、二次送电电压：11035KV中压配电电压：10KV低压配电电压：380/220Vo变压层次：变压层次：一般大城市采用45个电压等级，四个电压层次；小城市34个电压等级，三个电压层次 多数城市为：220KV/110KV/10KV/380V（二）电力网接线方式与特征（二）电力网接线方式与特征o 1、放射式：可靠性低，适用于较小负荷、放射式：可靠性低，适用于较小负荷o 2、多回线式：可靠性高，适用于较大负荷、多回线式：可靠性高，适用于较大负荷 （二）电力
24、网接线方式与特征（二）电力网接线方式与特征o3、环式：适用于一个地区几个负荷中心、环式：适用于一个地区几个负荷中心o4、格网式：可靠性最高，适用于密度大且均匀分布的低压、格网式：可靠性最高，适用于密度大且均匀分布的低压配电地区。配电地区。o5、连络线：不接负荷，作平衡或备用。、连络线：不接负荷，作平衡或备用。o一次送电网一次送电网：220KV或或110KV 一般市区边缘，特大城市高压深入一般市区边缘，特大城市高压深入 采用环式结构采用环式结构 o二次送电网二次送电网：110KV、66KV、35KV 接受电源点全部电源接受电源点全部电源 预留高压走廊，采用环式结构预留高压走廊，采用环式结构o高压
25、配电网高压配电网：10KV 按远期建设按远期建设 主干线路和配电变压器有明显的供电范围主干线路和配电变压器有明显的供电范围 采用放射式结构，特大城网多回线式和环式采用放射式结构，特大城网多回线式和环式o低压配电网低压配电网：380/220V 采用放射式结构，负荷密集区采用环式和格网式采用放射式结构，负荷密集区采用环式和格网式 路灯照明系统路灯照明系统二、城市送电网、配电网规划二、城市送电网、配电网规划四、城市变配电设施规划四、城市变配电设施规划o1 1、容载比容载比o容载比就是变电容量与最高负荷之比，它表明该地区、该站或该变压容载比就是变电容量与最高负荷之比，它表明该地区、该站或该变压器的安装
26、容量与最高实际运行容量的关系，反映容量备用情况器的安装容量与最高实际运行容量的关系，反映容量备用情况 220KV变电所为变电所为 1.82.0 35110KV变电所为变电所为 2.22.5 10KV变电所为变电所为 2.33.3o2 2、城市变电所、城市变电所 o市区边缘或郊区、县的变电所，宜采用全户外和半户外式结构；市区市区边缘或郊区、县的变电所，宜采用全户外和半户外式结构；市区的采用占地较少的户内型或半户外型布置的采用占地较少的户内型或半户外型布置四、城市变配电设施规划四、城市变配电设施规划o3 3、开关站、开关站o一般一般来说开关站电压等级是来说开关站电压等级是10KV10KV及其以上的
27、，就是将电网来的电及其以上的，就是将电网来的电分给几个或者更多的变电所用，然后变电所再将之降压给工业分给几个或者更多的变电所用，然后变电所再将之降压给工业、生活用电。其作用就是分配高、中压电能。生活用电。其作用就是分配高、中压电能。o4 4、配电所、配电所o变电所是负责将高压电网的电变成低压电，然后传送出去，还兼变电所是负责将高压电网的电变成低压电，然后传送出去，还兼有电网输入电压监视、调节、分配等功能。此外，变电所的容量有电网输入电压监视、调节、分配等功能。此外，变电所的容量相对较大。相对较大。配电所不一定变压或输入电压相对较低，主要侧重于配电所不一定变压或输入电压相对较低，主要侧重于对用户
28、供电的分配、控制与保护。配电所的容量相对较小。对用户供电的分配、控制与保护。配电所的容量相对较小。第四节第四节 城市电力线路规划城市电力线路规划o一、城市送配电线路敷设一、城市送配电线路敷设架空线路架空线路 110KV以上，造价低，危险大，景观差以上，造价低，危险大，景观差地下电缆地下电缆 35KV以下，造价高，技术复杂，景观好以下，造价高，技术复杂，景观好o（一）架空线路敷设（一）架空线路敷设送电线路送电线路配电线路配电线路耐张段：是两个导线连接点间的距离，可能是几个档距几座杆塔。耐张段：是两个导线连接点间的距离，可能是几个档距几座杆塔。耐张段的两头都可以解口、紧线、松线。耐张段的两头都可以
29、解口、紧线、松线。档距：就是两根电杆或两座铁塔的距离档距：就是两根电杆或两座铁塔的距离（二）电力电缆线路敷设（二）电力电缆线路敷设1 1、适用情况适用情况o高压：架空线路走廊在技术上难解决时；狭窄街道、繁华市高压：架空线路走廊在技术上难解决时；狭窄街道、繁华市区高层建筑地区及高容环境有特殊要求；重点风景旅游区；区高层建筑地区及高容环境有特殊要求；重点风景旅游区；对架空线严重腐蚀的特殊地段对架空线严重腐蚀的特殊地段o低压配电线路：负荷密度较高的市中心区；建筑面积较大的低压配电线路：负荷密度较高的市中心区；建筑面积较大的新建居民楼、高层住宅区；不宜通过架空线的主要街道或重新建居民楼、高层住宅区；不
30、宜通过架空线的主要街道或重要地区；采用电缆线路经济时。要地区；采用电缆线路经济时。2 2、敷设方式敷设方式：（直埋、沟槽、排管、隧道、构架、水下）市区：（直埋、沟槽、排管、隧道、构架、水下）市区电缆线路路径应与城市其他地下管线统一安排。电缆线路路径应与城市其他地下管线统一安排。3 3、电缆选型电缆选型：条件适宜时，应优先采用塑料绝缘电缆。低压配条件适宜时，应优先采用塑料绝缘电缆。低压配电电缆可用单芯塑料电缆。电电缆可用单芯塑料电缆。o电力电缆线路保护电力电缆线路保护1 1、地下电缆：与其他管线有安全距离、地下电缆：与其他管线有安全距离2 2、海底电缆：两侧各两海里所形成的平行线内区域、海底电缆
31、：两侧各两海里所形成的平行线内区域3 3、江河电缆：两侧各、江河电缆：两侧各100100米所形成的平行线内区域米所形成的平行线内区域 o架空电力线路保护架空电力线路保护1 1、与建筑物的安全距离（表、与建筑物的安全距离（表5-245-24）2 2、与地面、街道行道树之间的最小垂直距离（表、与地面、街道行道树之间的最小垂直距离（表5-275-27）3 3、导线外延距离、导线外延距离(一般保护区一般保护区/人口密集区人口密集区)o高压走廊宽度规定高压走廊宽度规定（见表（见表5-285-28）二、电力线路安全保护二、电力线路安全保护o高压线路规划高压线路规划 1 1、线路短捷、线路短捷 2 2、安全间距、安全间距 3 3、不宜穿中心区、不宜穿中心区 4 4、减少对其他管线工程的影响、减少对其他管线工程的影响 5 5、减少拆迁、减少拆迁 6 6、避免穿林、避免穿林 7 7、防洪要求、防洪要求 8 8、远离危险区、远离危险区 9 9、减少转弯，经济档距、减少转弯，经济档距三、高压电力线路规划三、高压电力线路规划作作 业业 以我国现有的以我国现有的某一个发电厂（火某一个发电厂（火力、水力等均可）力、水力等均可）为例，说明发电厂为例，说明发电厂的工作原理、主要的工作原理、主要结构和发电量预测，结构和发电量预测，要求有必要的文字要求有必要的文字说明和数据计算表说明和数据计算表示示。(5月4日交）