旅游海島中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃設計探討

林良健

（廣東電網(wǎng)公司陽江海陵島供電局，廣東 陽江529536）

0 引 言

隨著海島旅游經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對海島電網(wǎng)的供電安全提出了更高的要求。雖然我國各個旅游海島發(fā)展模式迥異，但由于在氣候環(huán)境、安全可靠運行要求、負荷特性等方面具有一定共性，有針對性地開展海島中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃設計的研究，有利于提高電網(wǎng)科學發(fā)展水平，更好地為社會經(jīng)濟發(fā)展提供電力保障。

1 總體組網(wǎng)原則

1．1 供電片區(qū)劃分

根據(jù)海島功能分區(qū)、負荷密度和運行管理的需要，劃分成若干相對穩(wěn)定的供電片區(qū)，按片區(qū)進行10 kV配電網(wǎng)組網(wǎng)。各片區(qū)配電網(wǎng)的供電范圍不應交錯重疊，片區(qū)劃分可以根據(jù)區(qū)內(nèi)負荷發(fā)展情況進行調(diào)整。中壓配電網(wǎng)應有一定的備用容量，每座變電站的每段母線至少有二回線路與另一變電站互為環(huán)網(wǎng)；變電站10 kV母線檢修時，應盡可能使其饋線所帶負荷通過配電網(wǎng)轉移繼續(xù)向用戶供電。

1．2 架空線路組網(wǎng)原則

目標網(wǎng)架宜選取多分段兩聯(lián)絡結線，可根據(jù)現(xiàn)場實際和負荷發(fā)展情況，從單幅射、單聯(lián)絡逐步過渡。宜采用兩聯(lián)絡以內(nèi)的結線方式，構建環(huán)網(wǎng)時，互相間有聯(lián)絡關系的10 kV線路，原則上不超過4回。每回線路的兩個聯(lián)絡點之間必須至少有1個分段開關，且各段負荷盡量平均分配，如圖1所示。

圖1 多分段兩聯(lián)絡結線（4回線路為1組）

主干線及分支線選取統(tǒng)一的導線截面面積，主干線宜分為2～4段，具體分段需根據(jù)線路長度、每段所掛接的裝接容量和用戶數(shù)等因素綜合確定。支線長度大于1 km，或裝接用戶達4戶及以上，應在線路T接處加裝柱上分支開關，分支線分段不宜超過2段。架空線路分段或分支線柱上開關選用饋線自動化開關。環(huán)網(wǎng)點宜設置在柱上負荷開關或斷路器處，且應在其兩側設置可提供明顯斷開點的隔離刀閘。每回10 kV線路的兩個聯(lián)絡點之間至少應有1個分段開關，且各段負荷盡量平均分配。

在負荷發(fā)展初期，可采用架空單聯(lián)絡結線模式，當負荷發(fā)展到一定階段，應考慮構筑多分段兩聯(lián)絡結線。當負荷進一步發(fā)展時，多分段兩聯(lián)絡結線不能滿足N－1供電可靠性要求時，不應在現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎上再增加線路，而應重新采用架空單聯(lián)絡結線再次循環(huán)發(fā)展。改造現(xiàn)有電網(wǎng)時應遵循便于過渡的原則，向單聯(lián)絡、多分段兩聯(lián)絡結線模式組網(wǎng)。

1．3 電纜線路組網(wǎng)原則

電纜網(wǎng)網(wǎng)絡結構原則上分兩層，第一層為干線上的配電站（或開關站、環(huán)網(wǎng)箱），即主干配；第二層為主干配引出的配電設施。對于新發(fā)展且負荷比較集中的區(qū)域采用“N供1備”結線模式；對于供電距離較長，負荷比較分散的區(qū)域采用“2－1”單環(huán)網(wǎng)或“3－1”單環(huán)網(wǎng)結線模式。

每一條主環(huán)線路上主干配的個數(shù)以5個及以下為宜。主干配應根據(jù)負荷的分布情況和線路長度綜合設置，每一主干配的饋出裝見容量不宜小于2 500 kVA。對于主環(huán)網(wǎng)，應優(yōu)先考慮建設開關站，盡量少使用電纜分支箱。開關站內(nèi)應預留適當數(shù)量的備用開關，若進出開關數(shù)量大于6個，母線宜進行分段。中壓開關站作為小區(qū)市政建設的配套工程，應配合城市規(guī)劃、建設、改造以及小區(qū)開發(fā)同步進行。開關站、配電房應盡可能設在靠近負荷中心，負荷密度較大的區(qū)域，優(yōu)先考慮設置在地表之上，選址應盡可能靠近道路電纜溝且有足夠空間滿足電纜進出。

支環(huán)從主環(huán)主干配中饋出，在同一段母線進行自環(huán)，支環(huán)電纜截面不應小于120 mm2，支環(huán)的供電半徑不宜大于500 m，支環(huán)的實供負荷不宜大于3 000 kW，裝見總容量不宜超過5 000 kVA。環(huán)網(wǎng)點宜設置在可核相的負荷開關柜或斷路器柜，電纜分支箱和箱變不宜作為環(huán)網(wǎng)線路環(huán)網(wǎng)點。

2 設備防風

2．1 劃分架空線路防風等級

海島區(qū)域多受臺風襲擾，區(qū)域內(nèi)35 kV及以下新建配電線路應按照線路特征劃分為三個防風等級。一級線路包括為跨越高速公路、鐵路、一級公路以及具有通航功能的河流的架空線路、重點保供電用戶架空線路，市區(qū)、城鎮(zhèn)重要環(huán)網(wǎng)線路、單電源變電站供電的35 kV輸電線路。二級線路為鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府所在地供電的主干線路，跨越二級公路、湖泊以及不具有通航功能的河流的架空線路。三級線路為防風區(qū)域范圍外的其它架空配電線路。

2．2 新建架空線路防風技術標準

為提高新建配電線路抗臺風能力，減少架空線路受災損失，提高防風區(qū)域內(nèi)負荷的供電可靠性，一、二級架空配電線路應按照相關技術標準進行建設，三級架空配電線路按照國標GB50061－2010《66 kV及以下架空電力線路設計規(guī)范》的要求進行建設。

路徑選擇方面，避開相對高聳、突出、暴露，或山區(qū)風道、埡口、抬升氣流的迎風坡等惡劣的地形區(qū)段；避開地質不良和易受暴雨沖刷等影響基礎穩(wěn)定性的地段，以提高架空線路桿塔基礎的抗傾覆能力；避開防風林等高桿植物群，或保持足夠的安全距離，防止臺風引起的樹木傾倒對架空線路的危害。

新建配電線路最大設計風速應在收集當?shù)貧庀蟛块T相關資料的基礎上，按離地面10 m高，30年一遇10 min最大風速平均值對最大設計風速取值進行校驗，最大設計風速不應低于35 m／s，對于政府、部隊、醫(yī)院等重點保供電用戶架空線路最大設計風速不應低于40 m／s。35 kV 架空線路檔距不宜大于200 m，耐張段長度不應大于1 000 m。10 kV架空線路檔距不宜大于60 m，耐張段長度不應大于400 m。

35 kV及10 kV架空線路桿塔宜選用預應力錐形水泥電桿或高強度電桿，運輸困難地區(qū)可選用鋼管桿或自立塔。具備條件的水泥電桿均應裝設防風拉線，不具備條件打防風拉線時，每連續(xù)5基直線桿應設置一基耐張桿塔或加強型直線桿塔。大檔距架空線路應設置獨立耐張段，有地線時應采用直線型三聯(lián)桿、門型雙桿或鐵塔。10 kV臺架變主桿應為耐張型桿塔?？缭礁咚俟?、鐵路或一級公路的10 kV架空線路跨越段應選用電纜穿越，并考慮預留一條備用電纜管。市區(qū)及縣城的重要環(huán)網(wǎng)線路或對同一重要用戶供電的雙回路配電線路，其中一回配電線路應采用電纜線路供電。

3 配網(wǎng)自動化

配網(wǎng)自動化規(guī)劃應在深入分析配電一次網(wǎng)絡現(xiàn)狀和配電自動化應用實際情況的基礎上，循序漸進開展配電自動化系統(tǒng)建設，實現(xiàn)配網(wǎng)線路故障的快速排除，縮短配電線路故障停電時間，提高配網(wǎng)運行管理水平和工作效率。

目前我國架空線路多采用“自動化開關成套設備＋故障指示器”的配置方式實施就地控制型饋線自動化，在縮短線路故障停電時間、提高配網(wǎng)運行管理水平、提升用戶滿意度等方面取得了顯著成效。未來架空線路將沿用當前的技術路線繼續(xù)推進架空饋線自動化建設，增加架空自動化開關布點，進一步縮小故障停電范圍、減小故障停電時間。

隨著旅游區(qū)域電纜化率的不斷提高，電纜線路故障率增長態(tài)勢比較明顯，且線路故障都會導致變電站饋線開關跳閘（或手切），造成整條線路的用戶停電。電纜網(wǎng)配電自動化參考架空饋線自動化的技術路線同樣可以實施就地控制型自動化，實現(xiàn)故障定位和故障隔離。在電纜網(wǎng)就地控制型自動化中，選取“主干配”節(jié)點以“主干故障指示器＋分支線分界斷路器”的配置方式實施自動化，建設初期采用GPRS公用網(wǎng)絡通信。成熟中心區(qū)域未來可隨著區(qū)域內(nèi)光纖通道的不斷完善，將電纜網(wǎng)就地控制型自動化升級為集中控制型（三遙）自動化。下面介紹三種典型建設模式：

（1）架空饋線自動化：“就地控制型”建設模式，采用智能柱上斷路器或負荷開關將饋線分成若干區(qū)段，通過現(xiàn)場配電終端、保護裝置或自動化開關裝置相互配合，實現(xiàn)對饋線的分段監(jiān)測、分段／分支故障隔離。采用GPRS通信方式。

（2）電纜網(wǎng)“二遙”自動化：實施“運行監(jiān)測型＋就地控制型”建設模式，即“主干線故障指示器＋分支線智能分界斷路器柜”的建設方式，實現(xiàn)主干線運行狀態(tài)監(jiān)測及故障定位，分支線故障就地切除；采用GPRS通信方式。

（3）電纜網(wǎng)“三遙”自動化：“集中控制型”建設模式，即“三遙”監(jiān)控開關采用斷路器開關的建設方式，配置配電終端DTU、通信終端和通信光纜，采用光纖通信方式。通過配電終端與配電主站的雙向通信，根據(jù)實時采集配電網(wǎng)的運行狀態(tài)、配電設備運行情況及故障信號，由配電主站自動計算或輔以人工方式遠程控制開關設備投切，實現(xiàn)配電網(wǎng)運行方式優(yōu)化、故障快速隔離與供電恢復。

4 結束語

中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃是一項長期的工作，每年應根據(jù)國民經(jīng)濟的發(fā)展和電力市場情況，與地方區(qū)域發(fā)展規(guī)劃有機地結合，建立電力專項規(guī)劃常態(tài)化工作機制，不斷進行規(guī)劃滾動修編，提高規(guī)劃的可實施性，提高規(guī)劃的效益和質量，推動電網(wǎng)向“智能、高效、可靠、綠色”方向發(fā)展。

［1］ 董玉標．關于洱源縣中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃與設計的探討［C］．2010年云南電力技術論壇論文集（文摘部分），2010．

［2］ 張云峰，張建民，薛麗華，等．城市中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃工作探討［J］．電網(wǎng)技術，2007，（S1）：47－51．

［3］ 文華龍．關于城市中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃工作探討［J］．城市建設理論研究，2011，（23）：81－82．

［4］ 李國武，張 浩，武宇平．配電自動化技術分析與應用［J］．華北電力技術，2011，（8）：19－24．