城鎮(zhèn)中壓配電網(wǎng)規(guī)劃方法與應(yīng)用研究

蘇祖揚(yáng)

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城鎮(zhèn)居民用電量極速增長(zhǎng)，用電負(fù)荷也在不斷地增大，因此對(duì)城鎮(zhèn)中壓配電網(wǎng)規(guī)劃要求也越來(lái)越嚴(yán)格。本文主要對(duì)配電網(wǎng)規(guī)劃中的一些方法原則等方面做出了介紹，如配電網(wǎng)地址的選擇，配電網(wǎng)的系統(tǒng)規(guī)劃，以及在中壓配電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)該注意的問(wèn)題和解決方法。

關(guān)鍵詞：中壓配電網(wǎng)；配電系統(tǒng)；規(guī)劃

前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)中的用電量和用電負(fù)荷不斷增加，城鎮(zhèn)中的電力規(guī)模也不斷擴(kuò)大，從而對(duì)中壓配電網(wǎng)的要求也越來(lái)越高。所以必須采用科學(xué)創(chuàng)新的方法規(guī)劃電網(wǎng)，不但要保證配電的安全，還要提高經(jīng)濟(jì)效益。

1、中壓配電網(wǎng)規(guī)劃要點(diǎn)

中壓配電網(wǎng)必須建立在城市供電總規(guī)劃和區(qū)域電網(wǎng)布局上，是電力網(wǎng)施工的基礎(chǔ)與依據(jù)，所以中壓配電網(wǎng)的規(guī)劃不僅要保證用電系統(tǒng)的安全可靠，更要與社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益結(jié)合，減少投資成本的浪費(fèi)。中壓配電網(wǎng)規(guī)劃還要考慮近期遠(yuǎn)期的問(wèn)題，從而可以根據(jù)目標(biāo)的不同調(diào)整規(guī)劃方案。最后做到不但滿足用戶的用電要求，而且還能適應(yīng)用戶用電載荷的改變。所以在中壓配電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

1.1明確中壓配電網(wǎng)規(guī)劃的原則和目標(biāo)

在進(jìn)行中壓配電網(wǎng)規(guī)劃前，首先要明確中壓配電網(wǎng)規(guī)劃的目標(biāo)以及要遵循的原則。不僅要遵循《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》還要結(jié)合當(dāng)?shù)爻鞘械碾娋W(wǎng)規(guī)劃規(guī)范和相關(guān)原則，以防重要信息遺漏，規(guī)劃不合格，造成人力物力的浪費(fèi)。中壓配電網(wǎng)并不是一個(gè)獨(dú)立的部分，它必須要與高壓配電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)的規(guī)劃相配合。

中壓配電網(wǎng)還要考慮到此次規(guī)劃的年限，是長(zhǎng)期還是短期的。若是短期的，則可以制定一個(gè)過(guò)渡性規(guī)劃，若是長(zhǎng)期的，則規(guī)劃時(shí)必須注意細(xì)節(jié)、與現(xiàn)有或?qū)⒁獙?shí)施的工程相協(xié)調(diào)，保證電網(wǎng)的安全，使投資成本降到最低。

1.2規(guī)劃中的區(qū)域分析

中壓配電網(wǎng)的用地選擇也是規(guī)劃的一部分，規(guī)劃區(qū)中的地塊用處有相同的，也有不同的，根據(jù)規(guī)劃中的方案配置，再對(duì)每個(gè)地塊進(jìn)行具體地分析。規(guī)劃區(qū)中的用地，主要有居住用地，公共設(shè)施用地，如醫(yī)療衛(wèi)生，教育，文化娛樂(lè)等，還有道路以及綠化用地。規(guī)劃人員必須對(duì)每一塊的用地的中壓配電進(jìn)行具體分析，因?yàn)椴煌膮^(qū)域用電量和負(fù)荷都是不同的，配電網(wǎng)的規(guī)劃必須與周?chē)h(huán)境相適應(yīng)。

1.3規(guī)劃區(qū)負(fù)荷預(yù)測(cè)

規(guī)劃區(qū)的負(fù)荷預(yù)測(cè)是中壓配電網(wǎng)規(guī)劃中關(guān)鍵部分之一。負(fù)荷預(yù)測(cè)就是指盡可能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出不同區(qū)域以后的負(fù)荷和負(fù)荷的分布情況。目前主要采用功能區(qū)負(fù)荷密度指標(biāo)法，它是一種比較實(shí)用的預(yù)測(cè)負(fù)荷分布的方法。負(fù)荷密度指標(biāo)法就是指根據(jù)規(guī)劃區(qū)中的不同功能區(qū)，通過(guò)類比的方法確定在這塊區(qū)域中單位建筑面積負(fù)荷的指標(biāo)，進(jìn)而對(duì)這塊區(qū)域的負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)地預(yù)測(cè)。這種方法中的影響因素主要有兩個(gè)，一個(gè)是對(duì)規(guī)劃區(qū)中用地性質(zhì)的分析，另一個(gè)是對(duì)這塊區(qū)域負(fù)荷指標(biāo)的確定。如表1上海市對(duì)居民負(fù)荷基本容量的規(guī)定。

根據(jù)《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》的相關(guān)規(guī)定，表2展示了一些城市和地區(qū)用電標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)荷密度指標(biāo)。

根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以看出用地性質(zhì)不同，負(fù)荷也不同。可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)規(guī)定，測(cè)算出每個(gè)地塊的負(fù)荷，再結(jié)合相應(yīng)的系數(shù)，求出總規(guī)劃區(qū)的負(fù)荷。

1.4規(guī)劃區(qū)中變電站的位置和容量的選擇

變電站的位置選擇是規(guī)劃中必須考慮的一個(gè)問(wèn)題。變電站的選擇不是獨(dú)立的。例如在10kV的中壓配電網(wǎng)規(guī)劃中，不僅要考慮10kV變電站的位置與容量，還要考慮35kV與110kV高壓配電站的位置和容量。通常采用分區(qū)分片的方法，先定出10kV配電站的容量和位置再確定35kV或110kV的位置與容量，盡量設(shè)計(jì)多個(gè)方案，然后進(jìn)行對(duì)比。選出最優(yōu)的方案既保證供電的安全性，又減少投資成本。變電站的要求如下：容量要大，占地面積要小，質(zhì)量好，噪音也要小，不要影響到附近居民的生活，建設(shè)投資的成本盡量少。為了達(dá)到上面的那些要求不僅要提高變電站的技術(shù)，還要從建設(shè)材料和外觀設(shè)計(jì)上努力。

根據(jù)《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》和各地的城市規(guī)劃規(guī)定，變電站的位置選擇有許多要求但主要應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

（1）當(dāng)負(fù)荷預(yù)測(cè)發(fā)生不準(zhǔn)確時(shí)，中壓配電站的位置選擇能滿足變化的需要。就是說(shuō)中壓配電站的選址能根據(jù)規(guī)劃方案的改變進(jìn)行調(diào)整。

（2）變電站的位置不能破壞周?chē)沫h(huán)境和建筑，應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心。而且變電站的位置必須經(jīng)過(guò)相關(guān)部門(mén)的審核同意后才能進(jìn)行下一步的規(guī)劃。

（3）變電站的位置選擇還要考慮到它上一級(jí)和下一級(jí)的位置，并與之相適應(yīng)。變電站的位置盡量遠(yuǎn)離小區(qū)，選擇比較空曠的地方，并保證好其安全性。

2、10kV中壓配電網(wǎng)規(guī)劃方案

由35kV或110kV變電站的供電范圍，可以將10kV配電網(wǎng)進(jìn)行分區(qū)規(guī)劃。由此可以制定出多個(gè)規(guī)劃方案，選擇出經(jīng)濟(jì)效益比較好的方案。為了達(dá)到配電的可靠性與容量要求，要選擇適合10kV的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和供電模式。再根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)規(guī)劃10kV的聯(lián)絡(luò)線，規(guī)劃方案盡量滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.1開(kāi)關(guān)站的選擇標(biāo)準(zhǔn)

開(kāi)關(guān)站要盡量設(shè)置在距離負(fù)荷中心比較近的地方。這樣既方便維修管理，又能減少配電電纜長(zhǎng)度，減少投資成本。10kV壓配網(wǎng)的開(kāi)關(guān)站選擇單母線，兩路進(jìn)線。這兩路線可能是來(lái)自不同開(kāi)關(guān)站的線，也可能是同一變電站的兩路不同母線。

2.2變壓器的選擇

根據(jù)各個(gè)地塊負(fù)荷測(cè)算結(jié)果，再結(jié)合變壓器的利用率和功率因數(shù)，即可確定各個(gè)地塊的變壓器容量。根據(jù)各個(gè)地區(qū)的配電標(biāo)準(zhǔn)，一般統(tǒng)一規(guī)劃為250kVA、400kVA、630kVA、800kVA。當(dāng)用戶需要容量較大時(shí)，可適當(dāng)調(diào)整配電變壓器的具體位置。變壓器的臺(tái)數(shù)一般至少為兩臺(tái)，以保證供電的可靠性。

變壓器的選擇標(biāo)準(zhǔn)：占地少，可靠性高，容量小，質(zhì)量高，所用材料要有耐燃或不燃的特性，減少意外的發(fā)生。采用小容量的變壓器的原因是，可以減少低壓配電電纜的長(zhǎng)度，從而可以減少成本。而且小容量的運(yùn)行穩(wěn)定，可靠性高。所以小容量的變壓器已經(jīng)成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

2.3配電網(wǎng)接線模式的選擇

配電網(wǎng)的接線模式有多種，主要使用的有以下幾種，包括單電源輻射網(wǎng)，“手拉手”環(huán)網(wǎng)、“網(wǎng)格式”環(huán)網(wǎng)、單環(huán)網(wǎng)和雙環(huán)網(wǎng)。

（1）單電源輻射網(wǎng)

單電源輻射網(wǎng)的特點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單，線路清晰，操作方便。但是當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)會(huì)出現(xiàn)大面積區(qū)域停電的情況，給居民帶來(lái)不便?？煽啃圆睿赃@種方法適用于城郊地區(qū)配電網(wǎng)。

（2）“手拉手”環(huán)網(wǎng)

“手拉手環(huán)網(wǎng)”是適用范圍最廣的一種接線方式，主要是直接連接主干線路末端，形成環(huán)網(wǎng)連接。是一種接線簡(jiǎn)單，投資成本少，施工工期短的一種連線方式。

（3）“網(wǎng)格式”環(huán)網(wǎng)

“網(wǎng)格式”環(huán)網(wǎng)是建立在“手拉手”環(huán)網(wǎng)基礎(chǔ)上的。主要是增加了線路之間的聯(lián)系，作為發(fā)生故障時(shí)的備用設(shè)備。供電可靠性高，運(yùn)行方式靈活性高。但接線復(fù)雜，維修不便，一般適用于機(jī)械化程度高，負(fù)荷增長(zhǎng)緩慢的城市地區(qū)配電網(wǎng)。

（4）電纜單環(huán)網(wǎng)

電纜單環(huán)網(wǎng)與“手拉手”環(huán)網(wǎng)類似，都是直接連接主干路的末端形成環(huán)網(wǎng)。當(dāng)環(huán)網(wǎng)中的任一段線路發(fā)生故障時(shí)，可以通過(guò)開(kāi)關(guān)切換線路，短時(shí)間內(nèi)就可以恢復(fù)供電。接線簡(jiǎn)單，線路清晰，可靠性高。適用于可靠性要求較高，用電增長(zhǎng)速度快的城市配電網(wǎng)。

（5）電纜雙環(huán)網(wǎng)

電纜雙環(huán)網(wǎng)是由單環(huán)網(wǎng)形成的二回路電纜線路，運(yùn)用雙環(huán)網(wǎng)接線。這種接線的特點(diǎn)是供電靈活性和可靠性高，能充分滿足用戶的用電需求，但是接頭復(fù)雜，一般用在城市中心比較繁華的地區(qū)。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，城鎮(zhèn)中壓配電網(wǎng)的規(guī)劃是配電系統(tǒng)中非常重要的環(huán)節(jié)。根據(jù)地區(qū)特點(diǎn)，合理地規(guī)劃中壓配電網(wǎng)。既要保證配網(wǎng)規(guī)劃切合實(shí)際、較高的安全性和可靠性，又要考慮經(jīng)濟(jì)效益。

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