10kV配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究

【摘 要】目前，我國城市快速的發(fā)展，加大了供電企業(yè)供電壓力，存在配網(wǎng)供電能力不足，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱等問題不斷的暴露，再加上電網(wǎng)建設(shè)方面，得不到重視，供電企業(yè)忽略了10kV及以下的配電網(wǎng)建設(shè)。這是因為采用的設(shè)備比較陳舊，技術(shù)比較落后，導(dǎo)致供電的可靠性不高，電壓質(zhì)量差，線路耗損比較高。要改變現(xiàn)有的配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)配電站的基本功能。另外，本文研究一種新的配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，可以滿足配電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、可靠、安全的要求，且可實施性比較強(qiáng)。

【關(guān)鍵詞】10kV配電網(wǎng)；網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模式；配電網(wǎng)接線方式

1.現(xiàn)階段10kV配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀

目前，我國供電企業(yè)比較常用的配電網(wǎng)接線方式包括雙“T”接線、三“T”接線、環(huán)型接線、放射型接線以及混合式接線。接線方式是混合式接線，一般使用在城網(wǎng)建設(shè)中，但電網(wǎng)建設(shè)由于發(fā)展前期得不到重視，投入的建設(shè)資金少，而城市的供電電能質(zhì)量、電荷以及供電可靠性的需求不斷增大，當(dāng)前要解決工作實際中的問題，當(dāng)電荷量發(fā)生變化時，增加到一定程度之后，配網(wǎng)線路技術(shù)人員可以通過增加臨近變電站線路，轉(zhuǎn)移電荷，形成混合式接線方式來解決這問題，其優(yōu)點在于能夠隨時滿足電荷增加的需要，而不需投入更多的資金對線路改造就可以發(fā)展新的用戶，不但為供電企業(yè)節(jié)約成本也提高了供電可靠性。

2.10kV配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)優(yōu)選的研究

在對電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行優(yōu)選時，不僅要考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)的指標(biāo)，還應(yīng)結(jié)合城市規(guī)劃、負(fù)荷發(fā)展、用戶增加等方面考慮。以下幾方面對不同網(wǎng)架模式進(jìn)行研究。

2.1技術(shù)性屬性

10kV配電網(wǎng)技術(shù)方面主要包括供電可靠性、容載比、電壓調(diào)整、短路容量、通信干擾這幾個技術(shù)指標(biāo)。供電可靠性是指當(dāng)電網(wǎng)設(shè)備停止工作時，還可以連續(xù)供電的可靠程度，它必須要符合電網(wǎng)供電的安全準(zhǔn)則，否則供電可靠性就比較低。容載比是用來宏觀調(diào)控電網(wǎng)容量的一個指標(biāo)，計算時，在滿足供電可靠性的基礎(chǔ)上，用配電網(wǎng)變電和線路的容量與對應(yīng)的電荷相比所得的值。電壓調(diào)整要根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的允許的電壓的偏差進(jìn)行調(diào)整。在短路容量中的規(guī)定有：110kV、35kV和10kV線路允許的最大短路電流分別為20kA、16kA、16kA。

2.2經(jīng)濟(jì)性屬性

供電企業(yè)在確定選用電網(wǎng)網(wǎng)架模式時，要將電網(wǎng)建設(shè)運行的成本計算在內(nèi)。具體來說，需要計算的指標(biāo)包括變電所、線路以及線路配電設(shè)備的投入資金，線路與設(shè)備損耗的費用，線路與設(shè)備運行、維修等的費用，這樣得到的費用再利用“最小年費用法”轉(zhuǎn)化成配電方案的年費用，再除以該方案的等效電荷，最終得到的就是單位負(fù)荷年費用，用Fn表示，F(xiàn)n用來衡量一個方案的經(jīng)濟(jì)屬性。

2.3可實施性屬性

在選擇電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模式的時候，還要考慮可實施性屬性，主要是網(wǎng)架模式的選擇要充分考慮與環(huán)境的協(xié)調(diào)?？紤]一下幾方面的問題：第一方面：線路的輻射污染問題、通訊設(shè)備干擾問題，當(dāng)線路發(fā)生事故對人身造成的危害問題都要充分的考慮；第二方面：電網(wǎng)線路可能出現(xiàn)對燃?xì)狻⒔o排水、電信線路的建設(shè)造成一定的制約；第三方面：變壓器和配電設(shè)備產(chǎn)生的噪聲，發(fā)出的電磁波會對周圍的人們造成傷害，SF6氣體如果泄露，也會對環(huán)境造成污染，對人體造成危害。因此，供電部門應(yīng)要充分考慮這些因素的影響，對電網(wǎng)的網(wǎng)架模式進(jìn)行綜合的評分，最終選擇最優(yōu)的模式來建設(shè)。

3.配電網(wǎng)接線方式的選擇原則

目前，我國正在開展城市配電網(wǎng)建設(shè)和改造工程，要求在規(guī)劃和設(shè)計配電網(wǎng)接線方式時，應(yīng)該按照《城市中低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導(dǎo)則》中的相關(guān)規(guī)定，在正常情況下，設(shè)計的配電接線方式應(yīng)該滿足經(jīng)濟(jì)性、合理性和安全性等基本要求，在進(jìn)行故障檢測時，接線方式應(yīng)該具備較強(qiáng)的靈活性。在選擇接線方式時，需要遵循以下原則：第一，便于運行和維護(hù)；第二，降低線路損耗，優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)配置；第三，保證線路運行的安全性和合理性，降低線路連接成本；第四，合理投資，盡量減少材料和設(shè)備的投入；第五，充分滿足配電自動化的需求；第六，能夠適應(yīng)配電系統(tǒng)中各種運行方式；第七，提高電壓質(zhì)量以及供電的安全性、可靠性。

4.配電網(wǎng)接線方式

4.1普通環(huán)式接線方式

普通環(huán)式接線方式是指在同一個中壓變電站的供電條件下，將不同的兩回中壓配電線路的中部或者末端連接成環(huán)式網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)中壓變電站采用的是分段采用單母線時，兩個兩回線路應(yīng)該來源于不同的母線段，這樣即使中壓變電站某個線路中斷，也不會對用戶用電產(chǎn)生任何影響。只有當(dāng)配電全部中斷時，才會影響用戶用電。如果在檢測變電站的某個母線，也不會對用戶供電產(chǎn)生影響。與放射式配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)相比，這種環(huán)式連接方式的投資更大。但是在檢測中壓配電網(wǎng)的停電故障時，可以采取分段檢測的方式，這樣縮小了停電范圍。另外采用普通環(huán)式接線方式的用戶每月平均停電時數(shù)比放射式要小很多，這種接線方式在大城市邊緣、小城鎮(zhèn)以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)使用比較普遍。

4.2分段聯(lián)絡(luò)接線方式

市區(qū)的中壓配電網(wǎng)是沿道路架設(shè)格子分布，在道路的交叉口連接線路。在配電網(wǎng)中設(shè)置桿架開關(guān)進(jìn)行分段，這樣形成了一種多分段、多電源和多連接的環(huán)式運行網(wǎng)絡(luò)。在正常情況下，各線路和鄰近線路連接點的開關(guān)設(shè)備斷開，配電網(wǎng)絡(luò)環(huán)式運行。如果線路出現(xiàn)故障，可以通過操作分段開關(guān)以及網(wǎng)絡(luò)連接點來減小停電范圍，這樣極大地提高了供電的安全性和可靠性。

5.總結(jié)

根據(jù)對電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模式方案的選擇，可以確定出最優(yōu)的方案，以實現(xiàn)電網(wǎng)供電的可靠性與安全性，還可以降低線路的耗損，從而提高電功的利用率。本文中選用的優(yōu)劣系數(shù)法可以幫助我們更好的選擇方案，具有實際的指導(dǎo)意義。

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