淺析城市配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)與建設(shè)改造

劉恒

[摘 要]城市配電網(wǎng)是城市現(xiàn)代化建設(shè)中重要的基礎(chǔ)設(shè)施，它是保證城市居民生活的前提和保障。我國(guó)城市電力配網(wǎng)仍然存在許多問題，對(duì)城市發(fā)展規(guī)劃造成了很大的影響。因此做好配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與改造，提高供電可靠性和電能質(zhì)量，顯得尤為重要。本文主要針對(duì)全國(guó)中小城市配電網(wǎng)的現(xiàn)狀，結(jié)合配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的體會(huì)，提出了城市進(jìn)行配電網(wǎng)建設(shè)改造與規(guī)劃設(shè)計(jì)的一些方法和思路。

[關(guān)鍵詞]城市配電網(wǎng) 規(guī)劃設(shè)計(jì) 改造

中圖分類號(hào)：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）21-0137-01

1、現(xiàn)階段我國(guó)城市配網(wǎng)主要存在以下幾點(diǎn)突出問題

1.1 配電設(shè)備陳舊

配電網(wǎng)設(shè)備包括了架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無(wú)功補(bǔ)償電容以及一些附屬設(shè)施等設(shè)備，由許多的零件設(shè)備組成。然而，當(dāng)前許多配電設(shè)備過于陳舊，配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱， 供電半徑長(zhǎng)，導(dǎo)線截面小， 配電容量不足， 配電設(shè)施超負(fù)荷運(yùn)行、絕緣質(zhì)量低， 故障頻發(fā)，不但消耗了電力企業(yè)大量的人力物力，且導(dǎo)致供電可靠性低。

1.2 設(shè)備布局不合理

設(shè)備布局不合理也是配電網(wǎng)普遍存在的問題。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理的主要原因包括了原來的規(guī)劃設(shè)計(jì)不合理、地區(qū)用電負(fù)荷因發(fā)展而造成的不同、新用戶的接入造成的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化等。當(dāng)時(shí)沒有過多的考慮到配網(wǎng)的電源布點(diǎn)分布，嚴(yán)重的影響了現(xiàn)代配網(wǎng)改造中的計(jì)劃?rùn)z修、故障處理等工作安排，并對(duì)后期的城市配網(wǎng)的供電質(zhì)量等方面也造成了很大的不便，尤其是在用電高峰期，甚至有些地方出現(xiàn)了主變負(fù)載不均衡等問題，一方面造成了生活質(zhì)量的下降，一方面也增加了不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

1.3 線路故障率高，供電可靠性差

由于環(huán)境和技術(shù)水平的限制，我國(guó)國(guó)土地貌復(fù)雜，城市建設(shè)都是因地制宜，地理環(huán)境對(duì)城市配網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)造成了很大的不便。我國(guó)很多城市的輸電線路多數(shù)選擇了高架線的方式，其本身就存在著故障率高的問題，特別是近幾年，環(huán)境惡化嚴(yán)重，常出現(xiàn)天氣突變，自然就增加了高架線的毀損率。高架線的毀損使得供電保證性下降，同時(shí)在修理時(shí)的難度、修理的安全性都無(wú)法估計(jì)。

1.4 配電線路負(fù)荷不均衡

城市配電網(wǎng)最顯著的問題莫過于配電網(wǎng)線路（尤指10kV線路）的運(yùn)載不均衡。由于歷史原因，部分地區(qū)發(fā)展緩慢，人口流動(dòng)較大，造成該地段線路常年處于空載狀態(tài)；與此同時(shí)，還有很多地區(qū)，由于發(fā)展迅速，原有的配電網(wǎng)絡(luò)的電源點(diǎn)和容量不能滿足城市用電的需求，對(duì)中小城市來說， 配電線路常年處于滿載乃至是超載的狀態(tài)，特別是110KV電網(wǎng)的變電設(shè)備裕度小，布點(diǎn)少，易發(fā)生故障，損耗程度較大，對(duì)設(shè)備造成損傷。

1.5 配電網(wǎng)管理不規(guī)范

由于配電網(wǎng)的改造與建設(shè)不規(guī)范， 配電設(shè)備的固定資產(chǎn)也非?；靵y，形成無(wú)人維護(hù)管理的公用配電線路，這些公用配電線路聯(lián)成的配電網(wǎng)當(dāng)然是一個(gè)非常薄弱、不可靠的電網(wǎng)，可想而知供電質(zhì)量也是非常低的。

2、配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)改造的思路及措施

2.1 精心做好全面規(guī)劃

規(guī)劃設(shè)計(jì)城市配電電網(wǎng)，要求我們充分運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)手段和測(cè)量方法盡可能地收集數(shù)據(jù)，完善信息基礎(chǔ)，從而建立符合當(dāng)下城市要求和適應(yīng)城市不斷發(fā)展要求的配電網(wǎng)系統(tǒng)。對(duì)電力的預(yù)測(cè)要結(jié)合這個(gè)地區(qū)的城市規(guī)劃進(jìn)行的，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)狀況和行政級(jí)別進(jìn)行合理性預(yù)測(cè)，科學(xué)地做好城市配電網(wǎng)全面規(guī)劃設(shè)計(jì)。中小城市配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)是根據(jù)《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》和《城市中低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導(dǎo)則》，再結(jié)合本市的具體發(fā)展情況，制定出配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)目標(biāo)，以及規(guī)劃設(shè)計(jì)與改造的技術(shù)原則。比如在實(shí)施升級(jí)改造規(guī)劃前，更要對(duì)片區(qū)的配電設(shè)備和用電情況做好充分的了解，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)立規(guī)劃改造方案。對(duì)規(guī)劃片區(qū)實(shí)行負(fù)荷預(yù)測(cè)，利用多種方法組合使用，盡量減少誤差，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度。同時(shí)，也可以應(yīng)用GIS建立時(shí)空地理模型，從時(shí)間、空間和測(cè)算主體方面綜合考慮得出更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。規(guī)劃不但要符合實(shí)際，更要有一定的前瞻性。

2.2 合理規(guī)劃與建設(shè)配電網(wǎng)站點(diǎn)與結(jié)構(gòu)

站點(diǎn)規(guī)劃主要包括劃分供電范圍、選擇線路、確定導(dǎo)線截面、劃定開關(guān)站規(guī)模和配電變壓器的選址等。配電網(wǎng)的站點(diǎn)規(guī)劃需要和當(dāng)?shù)氐某鞘懈乱?guī)劃、建設(shè)計(jì)劃、城市發(fā)展規(guī)劃互相配合，并更多地應(yīng)用地下電纜、開關(guān)站和箱式變壓器等，節(jié)省占地空間和投資成本。對(duì)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來說，合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)需要合理的電網(wǎng)規(guī)劃，根據(jù)《安全穩(wěn)定導(dǎo)則》，電力結(jié)構(gòu)規(guī)劃需要適應(yīng)負(fù)荷的要求，配置足夠的符合要求的電源設(shè)備，并保證電網(wǎng)結(jié)構(gòu)能夠與電源和負(fù)荷水平相適應(yīng)，保證電力的傳輸穩(wěn)定和安全，并做好足夠的意外事故應(yīng)急措施。通過合理安排配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，可以讓配電網(wǎng)既能最優(yōu)化運(yùn)行，也能有效降低電網(wǎng)損耗，為用電負(fù)荷輸送最優(yōu)質(zhì)的電能。

2.3 加大力度改造配電網(wǎng)設(shè)備

中小城市配電網(wǎng)設(shè)備陳舊老化，結(jié)合配電網(wǎng)改造按規(guī)劃要求進(jìn)行更新?lián)Q代，諸110KV（35KV） 變電所改造成無(wú)人值班變電所，開閉所、配電所按照無(wú)人值班進(jìn)行建設(shè)改造，配電設(shè)備進(jìn)行無(wú)油化改造，低壓架空導(dǎo)線逐步按絕緣化改造。對(duì)城市繁華街道內(nèi)改造或新建商業(yè)街、住宅小區(qū)可采用高低壓電纜供電。

2.4 選用合適的電壓等級(jí)

分層分區(qū)合理組成配電網(wǎng)。簡(jiǎn)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高電壓等級(jí)，不但能減少了變電層次和電能損耗，也有利于配電網(wǎng)的合理布局和可靠運(yùn)行，還能提高了城市電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。中小城市配電網(wǎng)目前宜采用110kV、10kV、0.4kV三級(jí)電壓，而郊區(qū)城鎮(zhèn)目前宜采用35kV、10kV、0.4kV三級(jí)電壓。按照三級(jí)電壓，建立分層分區(qū)的城市高壓配電網(wǎng)、中壓配電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)。

2.5 加強(qiáng)高壓配電網(wǎng)網(wǎng)架建設(shè)

高壓配電網(wǎng)是城市配電網(wǎng)的基礎(chǔ)，起到承上啟下的作用，這一級(jí)電網(wǎng)搞不好， 其他電網(wǎng)就發(fā)揮不了應(yīng)有的作用。高壓配電網(wǎng)能接受電源點(diǎn)所供出的全部容量，并能滿足供應(yīng)全部負(fù)荷。高壓配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)改造應(yīng)滿足下列安全準(zhǔn)則：向市區(qū)供電的高壓配電網(wǎng)應(yīng)能保證任何一條110KV（ 35KV） 線路或一臺(tái)主變計(jì)劃?rùn)z修停運(yùn)時(shí)保持向用戶繼續(xù)供電，不過負(fù)荷，不限電； 事故停運(yùn)能自動(dòng)或通過操作保證向用戶繼續(xù)供電，不限電并不發(fā)生超過設(shè)備允許的過負(fù)荷。為此， 高壓配電網(wǎng)的配置方式要求35～ 110KV變電站有兩回電源進(jìn)線、2臺(tái)主變壓器。在一個(gè)城市按照分層分區(qū)供電的原則，將幾個(gè)110KV（35KV） 變電站的電源進(jìn)線聯(lián)接成單（ 雙）環(huán)網(wǎng)（ 開環(huán)運(yùn)行）。在配電網(wǎng)改造時(shí)， 按照規(guī)劃要求逐步實(shí)施， 建成高壓配電網(wǎng)網(wǎng)架

2.6 重點(diǎn)改造中低壓配電網(wǎng)

現(xiàn)代化的城市配電網(wǎng)建設(shè)改造過程中，中低壓配電網(wǎng)是提高電網(wǎng)供電可靠性的關(guān)鍵。中低壓配電網(wǎng)包括10kV線路、配電所、開閉所和0.4kV低壓線路。中低壓配電線路遍布城市大街小巷，過去由于缺少全面規(guī)劃，不少城市的中低壓配電網(wǎng)都很陳舊落后，供電區(qū)域交叉重疊，接線方式復(fù)雜，改造任務(wù)繁重。 中低壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)改造應(yīng)滿足下列安全準(zhǔn)則：向市區(qū)供電的中壓配電網(wǎng)應(yīng)能保證任何一條10 kV線路的出口斷路器因計(jì)劃停運(yùn)時(shí)，系統(tǒng)能保證向用戶繼續(xù)供電；事故停運(yùn)時(shí)，系統(tǒng)隔離故障后能保證向用戶繼續(xù)供電，且不限電并不發(fā)生超過設(shè)備允許的過負(fù)荷。因此，市區(qū)中低壓配電網(wǎng)應(yīng)根據(jù)配電網(wǎng)建設(shè)中長(zhǎng)期規(guī)劃，分期實(shí)施建設(shè)改造，不斷優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高供電能力和供電可靠性。

2.7 完善配電網(wǎng)自動(dòng)化，確保配電保障

配電網(wǎng)自動(dòng)化有利于提高供電企業(yè)工作效率、安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性，改善服務(wù)質(zhì)量，使供用雙方均得到效益。首先做好配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)， 按照規(guī)劃設(shè)計(jì)分期實(shí)施。在配電網(wǎng)改造及配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)立足于以下幾方面：以保證供電可靠性為前提，確保電力用戶用電的時(shí)效性， 滿足電力用戶的供電需求。無(wú)論電力能源緊缺，還是電力富裕，從用戶用電的實(shí)際要求為出發(fā)點(diǎn)，做好用電服務(wù)工作，避免其它事故造成的供電影響，體現(xiàn)用戶是電力經(jīng)營(yíng)的需要。降低電網(wǎng)損耗，電能損耗是運(yùn)行不可避免的，但損耗解決于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和輸送電負(fù)荷的條件，增大導(dǎo)線截面，降低線路的電阻率，采用新的輸送電金具，以減少線路電能損失。實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的多項(xiàng)功能，是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，應(yīng)先試點(diǎn)，摸索經(jīng)驗(yàn)，取得一定的效果，再行推廣。

2.8 加強(qiáng)崗位技能培訓(xùn)工作，提高配電管理人員水平

加強(qiáng)崗位技能培訓(xùn)工作是安全運(yùn)行管理的保證。鑒于城鄉(xiāng)配網(wǎng)改造中采用了許多新技術(shù)、新設(shè)備、新材料，而現(xiàn)有配電管理人員對(duì)這些不夠熟悉，所以要加大培訓(xùn)工作的力度，以期達(dá)到：1）熟悉新系統(tǒng)的結(jié)線和主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)；2）了解新設(shè)備如重合器、負(fù)荷開關(guān)、環(huán)網(wǎng)開關(guān)、箱式變等的結(jié)構(gòu)、工作原理，并能熟練操作。3）了解配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、SG186等系統(tǒng)功能及使用方法。4）進(jìn)一步學(xué)習(xí)國(guó)家電網(wǎng)公司《電力安全工作規(guī)程》和新配電網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度管理、倒閘操作、事故處理等有關(guān)規(guī)章制度，并認(rèn)真執(zhí)行。

3、結(jié)語(yǔ)

配電網(wǎng)作為將電能最終配送給用戶的終端電網(wǎng)，其供電能力直接關(guān)系著每個(gè)用戶的用電安全，隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，電力用戶對(duì)提高配電網(wǎng)的供電可靠性、電能質(zhì)量、工作效率和優(yōu)質(zhì)服務(wù)方面都提出了更高的要求。今后，各城市供電應(yīng)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以提高供電可靠性、電能質(zhì)量、降損節(jié)能、建設(shè)現(xiàn)代化的城市配電網(wǎng)絡(luò)為目標(biāo)，最大限度地滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高對(duì)用電的需求。只有進(jìn)行合理配電網(wǎng)的建設(shè)與改造，才能提高城市的電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平，保證配電的穩(wěn)定性和安全性，為電力企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益。

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