10kV配電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃分析

吳國(guó)慶

摘 要：當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展對(duì)電力產(chǎn)生了極大的需求，原有的配電網(wǎng)容量不足、結(jié)構(gòu)不合理和安全可靠性差等缺點(diǎn)逐漸暴露出來，因此，對(duì)原有的配電網(wǎng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和技術(shù)改造是非常必要的。該文以10 kV配電網(wǎng)為例，對(duì)其規(guī)劃原則進(jìn)行研究，并對(duì)現(xiàn)有的10 kV配電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃進(jìn)行分析，以期對(duì)10 kV配電網(wǎng)的改造提供有益的思考。

關(guān)鍵詞：10 kV配電網(wǎng) 規(guī)劃 結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）10（c）-0049-02

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活的電力需求不斷提高，電力系統(tǒng)面臨著日益嚴(yán)重的壓力。當(dāng)前，我國(guó)中低壓配電網(wǎng)主要存在著可靠性差、電壓低和負(fù)荷重等缺陷，電網(wǎng)極易出現(xiàn)各類故障，給城市建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活帶來了諸多不便。因此，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有配電網(wǎng)的合理規(guī)劃和改建，降低配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)損耗，提升配電網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)效率，有效降低配電網(wǎng)的建設(shè)投入成本，改善電網(wǎng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，是非常有必要的。當(dāng)前，我國(guó)電網(wǎng)普遍采用10 kV配電網(wǎng)對(duì)各級(jí)用戶進(jìn)行供電，作為電網(wǎng)的末端是直接與各級(jí)用戶直接相連，其好壞直接影響到用戶對(duì)電力服務(wù)的評(píng)價(jià)，因此，對(duì)10 kV配電網(wǎng)的建設(shè)進(jìn)行合理規(guī)劃，是非常有意義的。

1 10 kV配電網(wǎng)簡(jiǎn)介

10 kV配電網(wǎng)建設(shè)主要包括110 kV變電站、35 kV變電站、10 kV變電站和10 kV饋線的規(guī)劃和建設(shè)，變電站的分布、變電站10 kV側(cè)母線型式、10 kV配電網(wǎng)規(guī)劃、10 kV配變與10 kV饋線聯(lián)接形式等。此外，10 kV配電網(wǎng)的建設(shè)必須要和城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和用電需求相結(jié)合，在《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》等相關(guān)文件的指引下，對(duì)現(xiàn)有10 kV配電網(wǎng)進(jìn)行改造和升級(jí)，使得10 kV配電網(wǎng)的供電能力進(jìn)一步增強(qiáng)，同時(shí)使得安全性能大大提升。

2 10 kV配電網(wǎng)建設(shè)成效規(guī)劃

對(duì)10 kV配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃和改建，應(yīng)達(dá)到以下幾個(gè)目標(biāo)。

（1）有著強(qiáng)大的供電能力，能夠滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活所產(chǎn)生的用電負(fù)荷需要；

（2）確保電網(wǎng)中有功容量和無功容量之間比例協(xié)調(diào)、經(jīng)濟(jì)合理；

（3）供電服務(wù)和質(zhì)量達(dá)到預(yù)定規(guī)劃建設(shè)目標(biāo)，具有較高的可靠性和安全性；

（4）合理利用配電網(wǎng)建設(shè)資金，合理安排配電網(wǎng)建設(shè)工期和進(jìn)程，力爭(zhēng)取得最大的經(jīng)濟(jì)效益；

（5）配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)得到完善，設(shè)備得以更新，電網(wǎng)容量大大提升，安全性能得到提升，技術(shù)水平達(dá)到較高水平。

3 10 kV配電網(wǎng)建設(shè)技術(shù)原則

（1）110 kV變電站的變壓器負(fù)荷率應(yīng)滿足以下要求：當(dāng)有2臺(tái)變壓器時(shí)，變壓器負(fù)荷率T65%；當(dāng)有3臺(tái)變壓器時(shí)，變壓器負(fù)荷率T87%。這可以保證變壓器的正常運(yùn)行。當(dāng)一臺(tái)變壓器因檢修或者故障停運(yùn)時(shí)，該臺(tái)變壓器所承擔(dān)的負(fù)荷可以轉(zhuǎn)移到其他正常運(yùn)行的變壓器，而且所承載的轉(zhuǎn)移過來的負(fù)荷不能超過該臺(tái)變壓器的過載容量。

（2）根據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)定，35～110 kV的電網(wǎng)容載比為1.8～2.1。在進(jìn)行110 kV配電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃時(shí)，應(yīng)按照電網(wǎng)容載比的上限進(jìn)行設(shè)計(jì)。這樣不僅可以滿足供電系統(tǒng)的可靠性和魯棒性，還可以提高電網(wǎng)的投資效益。

（3）110 kV變電站之間應(yīng)積極加強(qiáng)10 kV電壓網(wǎng)的相互轉(zhuǎn)供能力，以提高供電網(wǎng)絡(luò)的可靠性。當(dāng)變電站處于檢修或出現(xiàn)事故時(shí)，可以通過調(diào)度操作實(shí)現(xiàn)較好的轉(zhuǎn)供能力，可轉(zhuǎn)供的容量需要達(dá)到變電站最大主變壓器容量的30%以上。

（4）考慮到要對(duì)110 kV變電站的出線容量進(jìn)行配合校驗(yàn)，變電站10 kV側(cè)出線總送電能力應(yīng)能與主變壓器所承載的過負(fù)荷容量相互配合，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（5）認(rèn)真分析所在地區(qū)電網(wǎng)建設(shè)的長(zhǎng)期規(guī)劃，在經(jīng)費(fèi)投入許可的情況下，對(duì)新建的電纜主干線或架空主干線截面在規(guī)劃的指引下盡量選擇一次建成，舊的線路改造也應(yīng)按照規(guī)劃選定導(dǎo)線類型和截面。在選擇導(dǎo)線截面時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)指標(biāo)，在滿足電流密度的前提下，滿足正常電壓降和短時(shí)動(dòng)熱穩(wěn)定等要求。所選擇的導(dǎo)線截面還應(yīng)考慮到地區(qū)未來發(fā)展，結(jié)合現(xiàn)有線路條件，所規(guī)劃的導(dǎo)線截面可以標(biāo)準(zhǔn)化地滿足長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

（6）10 kV架空配電網(wǎng)應(yīng)逐步改造成環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。目前，我國(guó)大部分城市電網(wǎng)10 kV架空線大都采用輻射型網(wǎng)，這一技術(shù)已經(jīng)難以適應(yīng)新形勢(shì)下的需求了。以最常用的電纜網(wǎng)單環(huán)網(wǎng)為例，當(dāng)單環(huán)網(wǎng)正常開環(huán)運(yùn)行時(shí)，如若發(fā)生故障，則可通過倒閘來回復(fù)供電。傳統(tǒng)的人工操作回復(fù)供電一般需要好幾個(gè)小時(shí)，而如果建有配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)，則可以在幾分鐘甚至幾秒鐘即可自動(dòng)恢復(fù)供電。然而，單環(huán)網(wǎng)也有電纜負(fù)荷率不高的缺點(diǎn)，常見的單環(huán)網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，其電纜負(fù)荷率小于50%。對(duì)這一問題，可以利用一根專用備用電纜作為事故備用，構(gòu)成備用線型4-1或3-1環(huán)形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，此舉可以使得電纜負(fù)荷率提高到67%～80%。

（7）對(duì)部分負(fù)荷較大、用電量較大或重要性客戶則建議不發(fā)展10 kV專用線路，而采用專線供電的方法，這樣可以提高各類電力設(shè)備的利用率。

（8）城市中心區(qū)的10 kV配電網(wǎng)主要以電纜網(wǎng)為主，中性點(diǎn)的運(yùn)行方式可采用經(jīng)小電阻接地的方式。在城市的邊緣區(qū)10 kV配電網(wǎng)可采用電纜網(wǎng)，也可以采用架空絕緣線方式，中性點(diǎn)運(yùn)行方式可選擇經(jīng)消弧線圈地或不接地的方式。

4 10 kV配電網(wǎng)規(guī)劃

根據(jù)對(duì)電網(wǎng)覆蓋地區(qū)的負(fù)荷要求，對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口眾多的城市電能消耗大的密集區(qū)，在規(guī)劃中應(yīng)予以高度重視，采用大容量、高性能的電網(wǎng)設(shè)備，在城市欠發(fā)達(dá)地區(qū)或農(nóng)村地區(qū)，設(shè)備的規(guī)模應(yīng)適當(dāng)縮小。

（1）對(duì)10 kV變電站出線，近期規(guī)劃可采用LGJ-185或 LGJ-240 型架空鋁導(dǎo)線，遠(yuǎn)期規(guī)劃則可采用YJV-3×240型銅芯電纜。

（2）根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要，每2～4回10 kV電纜采用一條備用電纜，這可以使得電纜的綜合負(fù)荷率達(dá)到67%～80%。10 kV電纜網(wǎng)采用分布式備用電纜或直通式備用電纜進(jìn)行布置。其中分布式備用電纜主要適用于沿街的長(zhǎng)條地塊供電，而直通式備用電纜則主要建立在區(qū)域地塊供電上。

（3）考慮到配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的控制要求，每條10 kV電纜線上配變站一般只能布點(diǎn)5～7個(gè)。對(duì)位置分散的負(fù)荷，可以在大環(huán)網(wǎng)中組成小環(huán)網(wǎng)，通過一進(jìn)一出環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜和電纜主干線相連接，每個(gè)配變站內(nèi)的配變臺(tái)數(shù)量一般放置2～3個(gè)，使之可以互相備用。

（4）道路沿線路燈電源應(yīng)由110 kV變電站單獨(dú)引出，可以根據(jù)道路走向，在道路兩邊設(shè)置路燈變壓器，主干道路的路燈應(yīng)采用雙側(cè)布置，其余道路則進(jìn)行單側(cè)布置。

（5）考慮到城市發(fā)展，高層建筑會(huì)日益增多，應(yīng)對(duì)高層建筑的供電方式進(jìn)行考慮，對(duì)變電站、配電站和電度表均預(yù)留位置。配電站可以根據(jù)符合大小進(jìn)行分散布置或集中布置。

5 結(jié)語(yǔ)

10 kV配電網(wǎng)建設(shè)對(duì)提升電網(wǎng)系統(tǒng)的性能有著非常重要意義，在對(duì)10 kV配電網(wǎng)進(jìn)行新建或改造考慮到地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)電力需求，認(rèn)真做好10 kV配電網(wǎng)的規(guī)劃。

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