配電網規(guī)劃對電纜設計的重要性及影響分析

陳挺武

摘 要：到目前為止，我國構建了大量的電力工程，實現(xiàn)了火電、水電、核電等的共同發(fā)展，電力網絡也基本實現(xiàn)了全面覆蓋，基本能夠滿足社會生產以及人們日常生活的需求。而在配電網規(guī)劃中，無論是現(xiàn)有配網的改造還是重組，都是非常復雜的，需要對各類結構元件進行合理選擇，以確保電網的經濟、穩(wěn)定運行。結合配網規(guī)劃設計工作，分析了其對于電纜設計的重要性及影響。

關鍵詞：配電網；電纜設計；電力負荷；高壓電網

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.151

城市化進程的加快以及人們生活水平的提高使得社會對于電力的需求越來越大，也推動了我國電力事業(yè)的迅猛發(fā)展。在配電網中，電纜占據了相當大的比例，多見于城市建筑密集區(qū)域、負荷較大區(qū)域以及無法采用架空線路的工業(yè)區(qū)域。不過就目前而言，為了保證配電網的運行安全，減少故障的發(fā)生，電纜的使用范圍正在持續(xù)擴展。在這種情況下，就必須做好配電網的合理規(guī)劃和設計工作。

1 配電網規(guī)劃現(xiàn)狀

在電力行業(yè)飛速發(fā)展的帶動下，做好配電網的規(guī)劃設計，保證其安全、穩(wěn)定運行也就顯得尤其重要。具體來講，應從以下幾個方面著手：①立足實際需求，對配網結構和各類元件進行優(yōu)化選擇，確保電壓等級經濟合理、電網結構穩(wěn)定可靠、結構元件統(tǒng)一規(guī)范。例如，在對電纜、導線、變壓器、開關設備等進行選型時，應該確保其各項參數能夠滿足電網的實際運行需求，同時對電網的建設成本進行控制，對設計工作進行簡化。②設定切實、可行的規(guī)劃目標。就目前而言，配電網的規(guī)劃必須具備簡潔、有效的電網結構和明確、可靠的保護方案，在確保供電可靠性的同時，兼顧經濟性。③對現(xiàn)有的配網結構進行分析。雖然對于配電網的規(guī)劃建設已經經過了較長時間的發(fā)展，相關技術也已經趨于成熟，但是受各種因素的影響，總會出現(xiàn)一些不足和問題，而且伴隨著使用時間的延長，負荷的變化會導致電網結構的復雜化，因此，想要確保配電網的安全、穩(wěn)定運行，就必須做好配電網的規(guī)劃設計工作。

2 配電網規(guī)劃對電纜設計的重要性和影響

電纜設計在配電網規(guī)劃中占據了相當大的比例，合理的配網規(guī)劃可以實現(xiàn)對電力負荷的準確預測，為電纜截面的選擇提供可靠的參考依據，同時，簡潔、可靠的電網結構能夠在減少電纜長度的同時，保證良好的輸配電效果。因此，做好配電網的規(guī)劃工作，對于電纜設計意義重大。

2.1 配網構成

2.1.1 低壓電網

在低壓電網中，對于電纜或者架空輸電線路的選擇，主要是根據區(qū)域的地形地勢以及經濟發(fā)展情況決定的。在傳統(tǒng)公用低壓電網中，電纜一般是沿道路進行輻射，在交叉點位置匯入配電柜。在對配電站的位置進行選擇時，應該確保其盡可能處于負荷中心位置，同時具有足夠數量的電纜出線，以方便向節(jié)點饋電。在當前的技術條件下，現(xiàn)有的低壓電網如果想要在控制成本的前提下，滿足不斷增加的容量要求，則只能在沒有饋電的節(jié)點上添加新的變電站，這樣，即使電力用戶和電力負荷成倍增加，想要超出電纜負荷的最大值也是非常困難的。從電網規(guī)劃的經濟性考慮，需要合理選擇饋電點的位置，同時確保電纜的類型、截面積等均能夠滿足要求。

2.1.2 中壓電網

中壓電網一般只有配電功能，可以通過公用配電網的開關站供電，也可以直接向用戶變電站供電。在電網中，電纜支路的起始位置均為開關設備，同一條電纜中連接的變電站數量主要是根據運行需要和電纜本身的載流量決定，同時根據電網實際情況盡可能地滿足N-1原則。如果滿足這一準則，則配電網規(guī)劃符合要求。在運行當中，一旦電纜出現(xiàn)問題，控制系統(tǒng)就能夠通過就地切除或者遠程控制的方式對故障電纜進行切除，同時將其余的線路切換到另外的電纜上，以確保供電的可靠性。在配網規(guī)劃階段，短路容量的確定非常重要。從電纜開關設備的資金投入考慮，需要對短路容量進行嚴格限制。同時，相比較架空線路，電纜結構的電容更大，也導致其充電電流和接地電流的增大。在中壓供電網中，通過變壓器和無功功率可以對充電電流進行補償，因此并不需要額外設置補償裝置。

2.1.3 高壓電網

高壓電網的變電站應該設置在城市中心區(qū)域，同時，從安全、占地等方面進行考慮，需要采用屋內布設的方式。

2.2 容量計算

對于不同的用電負荷，需要采用不同的容量計算方式對家庭用電、商業(yè)用電和工業(yè)用電進行區(qū)分，以確保容量計算的準確性和有效性。對于現(xiàn)有的電網負荷，同樣應該關注。如果負荷本身的增長不大，但是區(qū)域內電力負荷的性質出現(xiàn)了變化，可能會導致供電區(qū)域內的負荷轉移，需要通過建設新變電站的方式，對電網進行改造。如果不需要進行精細計算，只需要粗略估算，則可以采用單位面積負荷，以MVA/km2為單位。

2.3 網絡調查

網絡調查的主要對象是配電網中的短路、負荷潮流和動態(tài)變化等，對于配電網規(guī)劃人員而言，負荷潮流計算，單相、兩相和三相短路計算的必不可少，在很大程度上影響著配電網規(guī)劃的效果，必須確保在將相應的數據信息輸入后，程序可以快速而靈活地對得出的結果進行評價。同時，110 kV供電電壓的正負偏差絕對值不能超出額定電壓的10%，10 kV及以下三相供電電壓的允許偏差不能超過額定電壓的7%，220 V單相供電電壓的允許偏差值為+7%和-10%.在放射性電網結構中，需要重視保護裝置的選擇和使用，對線路進行保護?？梢越Y合負荷量，對熔斷器進行分級設置，確保在短路故障發(fā)生時，熔斷器能夠有選擇地斷開，從而在切除故障的同時，確保電纜線路的正常運行。

3 結束語

總之，伴隨著社會對于電力需求的不斷提高，配電網的規(guī)模越來越大，其結構也日趨復雜，使得配電網規(guī)劃工作受到了越來越多的重視。對于設計人員而言，必須結合不同區(qū)域的實際情況，制訂切實、可行的配網規(guī)劃方案，以保證電網的安全、穩(wěn)定運行。

參考文獻

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〔編輯：王霞〕