容载比分析

4.3.4　容载比分析

容载比指标比较适合于相对高速发展中的电网，此时由于客户供电需求量的快速增加和地区发展间的不平衡，主要强调电网变电容量的相对富裕，要求电网发展保证有一定的超前性和冗余度，即电网容载比应该保持在较高水平;而供电能力分析和负荷转移能力分析比较适合于电网发展相对比较缓慢的成熟地区，此时由于客户供电需求量的相对稳定，主要强调电网网络的安全性，要求运行重点电网能够确保满足“N－1”准则，即电网供电能力应该基本满足供电需求;相对而言，负荷转移能力分析更加强调网络的作用，利用变电站之间转移负荷的能力，可在确保电网安全稳定运行的基础上提高经济运行能力，使电网运行更趋合理。

合理的容载比与恰当的网架结构相结合，对于故障时负荷的有序转移，保障供电可靠性，以及适应负荷的增长需求都是至关重要的。同一供电区域容载比应按电压等级分层计算，但对于区域较大、区域内负荷发展水平极度不平衡的地区，也可分区分电压等级计算容载比。

容载比是一个总体控制指标，反映城市或地区电网的供电能力。这一指标在使用时，往往与各变电站的负载率结合，这样，不仅能够宏观显示现有及规划总容量满足总负荷需求的能力，也能了解每座变电站是否存在轻载、过载或达到最优运行效率。但随着负荷的快速发展和电网建设的开展，容载比的合理参考数值也出现了一些新的问题。如在负荷密集的大城市中，变电站最多会达到4台变压器同时运行。按照“N－1”可靠性准则的要求，当一台变压器故障或停运检修时，其负荷可自动转移至正常运行的变压器，此时正常运行变压器的负荷不应超过其额定容量，短时允许的过载率不应超过1.3，过载时间不超过2小时。因此，每台变压器正常运行时的负载率都可以达到75%～100%，3台时可以达到67%～87%。极限情况下，地区每一变电站都由4台变压器组成，则容载比为1.11～1.48;3台变压器时为1.15～1.66。可以看出，这两组容载比数值都达不到《城市电力网规划设计导则》对容载比的要求。如果要满足容载比要求，就要降低变压器负载率，将造成变压器不经济运行。

因此，建议对容载比的参考数值慎重考虑，并在不同地区结合供电能力和负荷转移能力分析有相对灵活的运用。

算例4-2:某规划区2020年变电站选址结果及供电指标分析

该规划区目前有2座220kV变电站，主变5台，变电总容量1020MVA。35kV变电站7座，主变15台，变电总容量346MVA。现状年全区网供电量12.95亿kWh，网供最大负荷320MW，全社会用电量为15.83亿kWh。

表4-5　四方区高压变电站基本情况

经软件计算，并考虑实际情况后，确定该规划区110kV变电站选址结果及各变电站供电范围见图4-2(图中放射线表示变电站所涉及供电范围)。

图4-2　某规划区2020年变电站选址结果及供电范围

由图4-2可知，远景年，规划新建110kV变电站7座，容量构成最终规模为3×63 MVA。新建35kV变电站4座，容量规模为3×31.5MVA，新增容量为378MVA。

远景年，共有110kV变电站7座，容量为1323MVA，35kV变电站11座，容量778.5 MVA，110(35)kV变电站总容量为2101.5MVA，规划区总负荷906.7MW(扣除专用用户)，计算所得容载比2.31，各变电站负载率均控制在40%～60%。

各变电站供电范围合理，没有交叉供电区域，各变电站所带负荷分配均匀。由于该规划区处于省网的末端，位于沿海城市，不同于内陆大多数城市，其电源来自于单方向，通过狭长的“C”形输电走廊从西部一直伸展到东部沿海负荷中心。这一特殊的地理环境使得变电站间的联络比较困难，另外，该城市社会经济的规模和发展速度在全省范围内名列前茅。这些特殊情况决定了其实际容载比应略高于导则推荐标准，故规划区远景年容载比较合理，满足城市功能定位及负荷需求。