容载比

电网容载比指标的探讨摘要：容载比是电网规划的重要指标，影响电网的运行可靠性和电网建设投资的经济性，分析影响电网容载比的因素，合理确定容载比的取值，是十分必要的。

本文对电网容载比的影响因素进行了初步探讨。

关键词：容载比；合理配置；影响因素引言：容载比是某一供电区域内，变电设备总容量（kVA）与对应的总负荷（kW）的比值,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。

容载比是保障电网发生故障时，负荷能否顺利转移的重要宏观控制指标。

负荷增长率低，网络结构联系紧密，容载比可适当降低；负荷增长率高，网络结构联系不强，容载比应适当提高，以满足电网供电可靠性和负荷快速增长的需要。

容载比也是城市电网规划时宏观控制变电总容量，满足电力平衡，合理安排变电站布点和变电站容量的重要依据。

容载比是衡量电网可靠性与经济性的重要评价指标。

容载比取值是否合理直接影响到电网的供电可靠性和经济性。

因此，如何在兼顾电网经济性和可靠性的前提下对容载比的影响因素和合理取值进行分析是十分必要的。

1 容载比的简易计算同一供电区域容载比应按电压等级分层计算，但对区域较大，区域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。

计算各电压等级容载比时，该电压等级发电厂的升压变容量及直供负荷容量不应计入，该电压等级用户专用变电站的变压器容量和负荷也应扣除，另外，部分区域之间仅进行故障时交换的联络变压器容量，如有必要也应扣除。

容载比与变电站的布点位置、数量、相互转供能力有关，即与电网结构有关，容载比的确定要考虑负荷分散系数、平均功率因数，变压器运行率，储备系数等复杂因素的影响，在工程中可采用实用的方法估算容载比，公式如下:（1）对容载比指标的错误理解造成的影响容载比指标是电网规划中的宏观指标，但一些相关规划部门和咨询设计单位在进行电网规划或设计工程中对变电站容量推算时，按单点变电站考虑容载比，以变电站最大负荷乘以容载比推算变电站所需主变容量，这样做不仅忽略了容载比的宏观指标属性，同时按这种方式进行主变容量配置会造成地区变电容量的极大浪费，因为各变电站的最大负荷时刻存在较大的差异性，如果单点变电站的容载比在推荐范围内，就会造成整个地区容载比远高于《导则》推荐的上限值。

电网规划中的对容载比问题的探讨摘要: 容载比是衡量电网可靠性与经济性的重要评价指标。

容载比取值是否合理直接影响到电网的供电可靠性和经济性。

因此,如何在兼顾电网经济性和可靠性的前提下对容载比合理地定义、取值及应用成为关键。

文章提出将变电容载比的定义及取值计算细分到单个变电站上进行分析探讨。

关键词:电网规划容载比取值负载率前言目前电网规划中,变电容量是由容载比与负载率相结合来确定的,即首先根据容载比的值计算得到电网中某一个电压等级的整体容量,然后再由负载率来确定单个变电站的容量值。

而负载率只能确定电网中某一个时间点的变电容量,却不能体现出在负荷动态发展情况下的某一个时间段内的容量裕度情况。

1 容载比的定义《城市电力网规划设计导则》中容载比的定义:变电容载比是指在某一电压等级中,变电容量在满足供电可靠性基础上与对应的最大负荷(kW)之比。

另外,《城市电力网规划设计导则》中还给出了35kV及以上电网的容载比推荐值为1.8～2.1,其影响因素包括电网同时率、变压器安全运行率、平均功率因素和负荷发展储备系数等。

1.1 容载比定义的弊端随着电力工业的快速发展,电网日益成为配电网络,部分变电站负荷变化甚至取决于一个或几个工业区的建设或扩建搬迁。

这便造成了实际电网中各变电站的供电容量及负荷分布不均衡。

就整个电网而言,可能出现全网同一电压等级的变电容载比偏高,但局部变电站会出现“超载”现象。

以重庆地区的电网现状为例,表1列出了该地区35kV电压等级的各变电站的供电负荷及变电容量的具体情况。

从表中得知:该地区35kV电压等级的综合容载比为2.35。

如果仅凭该指标分析,则该地区的变电站容量投资偏大,经济性不高。

而从单个变电站数据分析,变电站2和变电站5的变电容量严重偏小,需要增设容量,以提高供电可靠性。

也就是说该地区出现了全网35kV电压等级的变电容载比偏高,但局部变电站出现供电能力“卡脖子”的现象。

可得出结论:《城市电力网规划设计导则》中定义的容载比并不能准确地反映单个变电站中变压器的容量裕度情况。

Q/GDW 1738 — 20121配电网:从电源侧（输电网和发电设施）接受电能，并通过配电设施就地或逐级分配给各类用户的电力网络。

年最大负荷:全年各小时整点供电负荷中的最大值。

网供负荷:网供负荷一般分电压等级计算，指同一电压等级公用变压器所供负荷。

饱和负荷:区域经济社会水平发展到一定阶段后，电力消费增长趋缓，总体上保持相对稳定（连续5年负荷增速小于2％，或电量增速小于1%），负荷呈现饱和状态，此时的负荷为该区域的饱和负荷。

负荷发展特性曲线:描述一定区域内（一般小于5km2）负荷所处的发展阶段（慢速增长初期、快速增长期以及缓慢增长饱和期）的曲线，也称为负荷发展S 型曲线。

容载比:容载比一般分电压等级计算，指某一供电区域、同一电压等级电网的公用变电设备总容量与对应的总负荷（网供负荷）的比值。

容载比一般用于评估某一供电区域内35kV 及以上电网的容量裕度，是配电网规划的宏观指标。

10kV 主干线:变电站的10kV 出线，并承担主要电力传输的线段为主干线。

供电半径:变电站供电半径指变电站供电范围的几何中心到边界的平均值。

10kV 及以下线路的供电半径指从变电站（配电变压器）低压侧出线到其供电的最远负荷点之间的线路长度。

供电可靠性:配电网向用户持续供电的能力。

N-1停运:a ）110～35kV 电网中一台变压器或一条线路故障或计划退出运行。

B)10kV 线路中一个分段（包括架空线路的一个分段，电缆线路的一个环网单元或一段电缆进线本体）故障或计划退出运行。

N-1-1停运:110～35kV 电网中一台变压器或一条线路计划停运情况下，同级电网中相关联的另一台变压器或一条线路因故障退出运行。

供电安全水平:配电网在运行中承受故障扰动（如失去元件或发生短路故障）的能力，其评价指标是某种停运条件下（通常指N-1或N-1-1停运后）的供电恢复容量和供电恢复时间.负荷组:指由单个或多个供电点构成的集合。

组负荷:指负荷组的最大负荷。

增量配电网之容载比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。

知识点一：城市电源第三章城市供电工程规划第一节城市供电系统可分为城市发电厂和接受市域外电力系统电能的电源变电所（站）两类。

发电厂有火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂、太阳能发电厂、地热发电厂和原子能发电厂等。

目前，我国作为城市电源的发电厂以火电厂、水电厂为主，并正在发展核电厂。

知识点二：送电网送电网包括与城网有关的220kV 送电线路和220kV 变电所（站）。

一般至少应有两个向城网直接供电的电源点，大城市应实现多电源供电方式。

当送电网网中任一条送电线路，或一台主变压器，或地区发电厂内一台最大机组因计划检修或事故时，应能保持向所有用户正常供电。

220kV 变电所（站）一般有两回电源进线、两台主变压器。

若只有一回路电源和一台主变压器的，应在低压侧加强与外来电源的联络。

城网电源点布置应尽量接近负荷中心。

知识点三：配电网1．高压配电网包括110、63、35kV 的线路和变电所（站），应能接受电源点的全部容量，并能满足供应110、63、35kV 变电所（站）的全部负荷。

2．中、低压配电网中、低压配电网包括10kV 线路配电所、开闭所和380/220V 线路，其中，低压配电网的规划设计中应包括路灯照明的改进和发展部分。

【例题】送电网包括与城网有关的220kV 送电线路和220kV 变电所（站）。

A.110kV 送电线路B.110kV 变电所（站）C.220kV 送电线路D.220kV 变电所（站）E.35kV 送电线路【答案】CD第二节城市供电工程规划的主要任务和主要内容知识点一：主要任务结合城市和区域电力资源状况，合理确定规划期内的城市用电量、用电负荷，进行城市电源规划；确定城市输，配电设施的规模、容量以及电压等级；科学布局变电所（站）等变配电设施和输配电网络；指定各类供电设施和电力线路的保护措施。

知识点二：主要内容1．城市总体规划阶段1）预测城市规划目标年的用电负荷水平；2）预测市域和市区（或市中心区）规划用电负荷；3）电力平衡；4）确定城市供电电源种类和布局；5）确定城网供电电压等级和层次；6）确定城网中的主网布局及其变电所（站）容量、数量；7）确定35kV 及以上高压送、配电线路走向及其防护范围；8）提出城市规划区内的重大电力设施近期建设项目及进度安排；9）绘制市域和市区（或市中心区）电力总体规划图；10）编写电力总体规划说明书。

变电站容载比计算公式变电站容载比是反映电网供电能力的一个重要指标，它对于保障电力系统的稳定运行和满足用户的用电需求起着关键作用。

那咱们就来好好聊聊变电站容载比的计算公式。

咱们先得搞清楚啥是变电站容载比。

简单说，它就是变电站变压器容量与所供最大负荷的比值。

比如说，一个变电站的变压器总容量是1000 千伏安，而它所供应的最大负荷是800 千瓦，那容载比就是1.25。

容载比的计算公式就是：容载比= 变压器额定容量之和÷最大负荷。

这里面啊，变压器额定容量之和好理解，就是把变电站里所有变压器的额定容量加起来。

但这最大负荷的确定可就有点讲究啦。

最大负荷可不是随随便便估计出来的，得通过详细的电力负荷预测和分析才能得到比较准确的值。

这就好比咱们去菜市场买菜，得先想好家里大概要吃多少菜，才能买得合适，不然买多了浪费，买少了不够吃。

我给您讲个我之前遇到的事儿。

有一次，我们在对一个新规划的区域进行变电站设计。

一开始，根据以往的经验和一些初步的数据，计算出的容载比感觉还挺合理。

但后来深入调研，发现这个区域未来会有一个大型的工厂入驻，这可就大大改变了用电需求。

要是按照最初的计算，变电站的容量可就不够啦，到时候电力供应不足，那可就麻烦大了。

所以说啊，在计算容载比的时候，一定要充分考虑各种因素，包括区域的发展规划、产业结构、用户类型等等。

这就像下棋一样，得走一步看三步，不能只盯着眼前的情况。

另外，不同地区、不同类型的变电站，容载比的要求也不太一样。

比如说，在城市中心，由于负荷密度大，对供电可靠性要求高，容载比可能就会相对高一些；而在一些偏远的农村地区，负荷相对较小且增长缓慢，容载比就可以适当低一点。

而且，随着技术的进步和电力市场的变化，容载比的计算和标准也在不断调整和优化。

就好比手机系统得不断更新，才能更好地满足咱们的需求。

总之，变电站容载比的计算可不是一件简单的事儿，需要综合考虑各种因素，运用科学的方法和准确的数据，才能得出合理的结果，为电力系统的规划和运行提供有力的支持。

配电网现状问题分析技巧配电网现状问题分析是电网规划中最重要的一个环节之一。

但是有些配电网运行检修管理人员对如何来分析电网觉得有一定困难。

其实掌握一些很小的技巧就能够把电网现状问题分析的较为透彻。

供电能力1、主要指标：高压配电网指标：电网容载比（宏观）、线路重载、轻载占比，主变重载、轻载占比（微观）、变电站N-1通过率中压配电网指标：线路重载、轻载占比，配变重载、轻载占比、配变综合负载率、线路平均负载率、户均配变容量、线路平均装接容量、10kV馈出线间隔利用率。

2、主要表现：区域容载比偏低或偏高，同时也有110kV、35kV变电站重载与冗余并存的现象。

10kV线路重载线路、重载配变导致检修或故障时负荷转移困难，存在安全隐患。

农村户均配变容量低，部分区域外务工人员集中返乡过年导致春节期间配变重过载问题严重。

10kV间隔利用率高，变电站负载率低。

甚至存在10kV间隔资源紧张，部分变电站无法出线。

3、主要措施：容载比偏低的问题将通过新增变电站站点、合理优化变电站供电范围逐步解决。

变电站重载与冗余并存问题将通过优化变电站供电范围的方式解决；变电设备冗余问题将随着地区负荷的增长或负荷的重新分配逐步解决。

通过新增配变布点、配变增容改造，解决负荷转移问题、农村地区户均配变容量低的问题。

对110kV变电站进行改造增加屏位，在站内建设开闭所将部分容量较小负荷并柜或采取双拼电缆引接至站外建设开闭所集中接带负荷。

电网结构1、主要指标：高压配电网指标：单线单变比例、主变线路N-1通过率中压配电网指标：联络率、站间联络率、线路N-1通过率、供电半径、10kV线路平均分段数高压配电网：单辐射结构和单线单变比例较高，不能满足N-1要求，供电可靠较低，负荷转移能力较弱。

部分偏远地区35kV网架存在供电距离长、多级串供的情况，不满足线路N-1配置的要求，当1条线路故障时，另一条线路无法转供，导致末端多个变电站停电，供电能力和负荷转供能力受限。

110千伏及以下电网发展常见问题及改进措施摘要：电网作为重要的基础性设施，承担着优化资源配置、保障能源安全、满足经济社会发展需求的重要作用。

110千伏及以下配电网是电网的重要组成部分，是保障地方经济发展和居民生活用电的重要基础设施，要求其结构合理、运行灵活，能够提供安全、可靠、优质、高效的电力供应。

但在实际的发展中，其存在着诸多问题，本文对110千伏及以下电网发展中常见的问题进行了汇总分析，并提出了具体的改进措施。

关键词：110千伏电网；常见问题；改进措施1 引言随着我国经济的快速发展以及进步，各种生产和生活用电需求也在不断增大，为缓解供电紧张的问题，我国各个地区的电力企业也在逐渐加大电网建设。

而110千伏及其以下的配电网作为电网一个重要的构成因素，其对保障居民的生活用电以及地方经济的发展有重要意义。

2 110千伏及以下电网发展存在问题分析2.1电网发展规模方面一是电网容载比不合理。

电网容载比是指供电区域内变电设备总容量与对应总负荷的比值。

合理的电网容载比对于整个电网的正常运行有着举足轻重的作用，其是出现电网故障时，确保电力负荷能够顺利进行转移的重要控制指标。

导致电网容载比出现不合理情况的原因较多，其中电力负荷水平不足是导致电网容载比偏高的主要原因，而电网发展无法紧跟经济发展，使得电网负荷快速增长，从而导致容载比偏低。

根据《城市电力网规划设计导则》要求，在经济增长和城市社会发展的不同阶段，对应的城网负荷增长速度可分为较慢、中等、较快三种情况，110～35千伏电网容载比分别为 1.8～2.0、1.9～2.1、2.0～2.2。

《农村电力网规划设计导则》要求，110～35千伏电网容载比为1.8～2.1。

电网容载比偏高的主要原因是负荷水平较低，其产生原因是多方面的，不仅受国际、国内环境的影响，同时产业调整对其也会产生一定的影响，从而造成用电负荷下降。

而容载比偏低的原因则是电网的发展滞后于经济的发展，不能满足负荷的快速发展需求。

1配电网distributionnetwork从电源侧（输电网、发电设施、分布式电源等）接受电能，并通过配电设施就地或逐级分配给各类用户的电力网络。

其中，110kV~35kV电网为高压配电网，10（20、6）kV电网为中压配电网，220/380V电网为低压配电网。

2容载比capacity-loadratio容载比指某一供电区域、同一电压等级电网的公用变电设备总容量与对应的网供负荷的比值。

容载比主要用于评估某一供电区域35kV及以上电网的容量裕度，是配电网规划的宏观指标。

3供电半径power supply radius变电站供电半径指变电站供电围的几何中心到边界的平均值。

中低压配电网线路的供电半径指从变电站（配电变压器）二次侧出线到其供电的最远负荷点之间的线路长度。

4负荷负荷是指电力系统中，在某一时刻所承担的各类用电设备消费电功率的总和。

在负荷预测中一般进行的是年最大负荷（annual maximum load）预测，最大负荷指一年整点负荷最大值。

电功率表示消耗电能的快慢，一个用电器功率的大小等于它在1秒所消耗的电能。

电功率分为有功功率、无功功率和视在功率。

目前供电部门所分配的负荷指标，主要是指小时平均的有功功率指标，而不是视在功率和无功功率。

5负荷密度某区域最高电力负荷与该区域面积的比值。

其中，区域面积应扣除高山、戈壁、荒漠、水域、森林等无效供电面积。

6电压等级电压等级是指电力系统及电力设备的额定电压级别系列。

电力系统及设备额定电压是电力系统及电力设备规定的正常电压，即与电力系统及电力设备某些运行特性有关的标称电压。

电力系统各点的实际运行电压允许在一定程度上偏离其额定电压，在这一允许偏离围，各种电力设备及电力系统本身仍能正常运行。

目前我国常用的电压等级：220V、380V、6kV、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV，1000kV。

通常将35kV及以上的电压线路称为送电线路，10kV及其以下的电压线路称为配电线路。