容载比的确定要考虑负荷分散系数、平均功率因数、变压器负载率、储备系数、负荷增长率等主要因素的影响。容载比可按下式估算:
式中:RS——容载比;
K1——负荷分散系数;
K2——变压器安全运行率;
K3——变压器平均功率因数;
K4——储备系数。
对于传统的大范围电网,容载比往往是指某一电压等级的整体概念,代表的是该电压等级上变电设备容量与负荷水平的相对应关系。
相较而言,从已公布的第一批和第二批增量配电网试点情况来看,多数增量配电网供电区域范围并不大,宜参考单座变电站最大允许负载率分析主变建设容量值。
单个变电站的容载比取值,负荷同时率可近似为1,单个变电站容载比的计算公式可转化为:
容载比取值测算
1、安全运行率K2:以变电站满足主变N-1情况下不过载作为标准。
计算公式为:
其中,N为主变台数;
KH为变压器短时运行过载率;
Se为主变容量。
变电站在主变N-1情况下,主变允许短时过载,而过载部分需在短时间内转移给相邻电网。其计算公式为:
其中,P为主变允许短时过载率;
PL为N-1情况下相邻电网可转移负荷所占比例。
由于电网变压器容量标准化程度已经较高,因此在实际应用中可以通过取标准化参数进行测算。其中,变压器短时运行过载率分别取KH=100%,110%,120%,130%,变电站主变台数分别取N=2,3,4,计算所得变压器安全运行率结果如下表。
表1-1 不同变压器短时运行过载率和主变台数与变压器安全运行率对应表
2、功率因数K3:变电站变压器一次侧的功率因数取0.9和0.95。
3、负荷发展储备系数K4:考虑在负荷动态增长模式下,为满足正常供电能力需求而需要的变电储备容量。其取值决定于负荷增长率η和工程储备年限n,计算公式为:
增量配电投资主体想要提高投资效益,必须明确变电站的供电范围,并做到精准的负荷预测和高效的工程实施力,避免错误估算电网储备需求。工程储备年限分别取2年输变电工程建设周期和5年的规划周期。不同负荷增长率与负荷发展储备系数对应如下表所示。
表1-2 不同负荷增长率负荷发展储备系数对应表
4、单座变电站容载比Rs计算结果如下表所示:
表1-3 单座变电站容载比计算结果如下表
根据以上图表可知,当变电站配置2台主变时,容载比取值范围在1.86~2.78之间;
当变电站配置3台主变时,容载比取值范围在1.40~2.08之间;
当变电站配置4台主变时,容载比取值范围在1.24~1.85之间。
小结
笔者以为,在增量配电网建设过程中,需建立一套规划和诊断体系,以每5年为周期进行配电网的变电站规划,并每年滚动诊断修编,诊断需根据主变台数、周边电网负荷转移能力、变电站供电范围负荷增长率,逐一对单座变电站计算校验,根据增量配电网的实际需求开展电网建设计划,而非单纯套用现有《导则》容载比。
当变电站采用3台主变配置时,推荐容载比如下表所示。
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