胡金葉
摘要:目前,我國(guó)城市電網(wǎng)中大多以220 kV構(gòu)成環(huán)網(wǎng),而以110 kV作為主力電源點(diǎn),通過(guò)10 kV饋電線路向用戶供電,少數(shù)用戶是以220 kV作為電源點(diǎn),通過(guò)110 kV線路進(jìn)行供電。文章分析城市配網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)的有關(guān)問(wèn)題主要是以110 kV電源點(diǎn)的布局,以及10 kV饋線的出線為對(duì)象來(lái)展開(kāi)研究。
本文分析了
關(guān)鍵詞:城市配網(wǎng);規(guī)劃;建設(shè)
1配網(wǎng)的現(xiàn)狀
我國(guó)電力系統(tǒng)長(zhǎng)期以來(lái)的建設(shè)存在的問(wèn)題是重發(fā)電,輕輸配電,導(dǎo)致我國(guó)城市配網(wǎng)建設(shè)較他發(fā)達(dá)國(guó)家落后。近年來(lái),我國(guó)加大力度去改造配網(wǎng)建設(shè),目前配網(wǎng)存在的問(wèn)題有所改變,但由于我國(guó)配網(wǎng)經(jīng)驗(yàn)不足,配網(wǎng)水平還處于一個(gè)初階段,目前我國(guó)城市配網(wǎng)存在的問(wèn)題:1)電源布點(diǎn)不合理,供電半徑過(guò)長(zhǎng),線損高。
由于缺乏早期整體規(guī)劃,我國(guó)一些城市配網(wǎng)的電源點(diǎn)要么布點(diǎn)不足、要么分布不合理,使供電半徑過(guò)長(zhǎng),線損過(guò)高。此外,由于電源布點(diǎn)不合理,有些地方出現(xiàn)主變負(fù)載不均衡,降低了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
2)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理,使運(yùn)行方式安排不夠靈活。由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)安排不合理,使故障復(fù)電、計(jì)劃?rùn)z修的安排以及迎峰度夏等工作都受到限制。實(shí)際工作中經(jīng)常遇到變電站移址、變電站全站需要停電時(shí),即使在低負(fù)荷水平的情況下負(fù)荷都不能轉(zhuǎn)出,需要新出線或者新增加聯(lián)絡(luò)線。
3)線路故障率高,供電可靠性低下。由于很多城市都還采用架空線作為城市供電的輸電線路,而架空線的故障率相對(duì)較高,因此,降低了供電可靠性;另外,由于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理,事故轉(zhuǎn)電及檢修轉(zhuǎn)電不方便,也降低了供電的可靠性。
4)負(fù)荷增長(zhǎng)飛速、電網(wǎng)建設(shè)用地緊張近十多年來(lái),我國(guó)東南及華南沿海城市的電力負(fù)荷的增長(zhǎng)速度均保持在12% ~15%的水平,有的地方甚至超過(guò)了20%。
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,城市的建筑越來(lái)越密集,可以利用的城市空間越來(lái)越有限,而電力負(fù)荷密度卻由于城市的高層建筑的增多以及人民生活水平的改善不斷增加,這使得電力供求的矛盾日益突出。
2 城市配網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)的思路
分布狀況很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè);其次,城市電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)所涉及的部門(mén)和專業(yè)領(lǐng)域多,它除了要滿足安全性與可靠性、投資成本等經(jīng)濟(jì)技術(shù)方面的要求外,還要與市政規(guī)劃等部門(mén)協(xié)調(diào),以滿足城市發(fā)展的需要。
2.1 電源點(diǎn)選址及線路走廊安排
從減少網(wǎng)損、增加經(jīng)濟(jì)效益的角度出發(fā),應(yīng)該優(yōu)先規(guī)劃電源點(diǎn),只有電源點(diǎn)規(guī)劃得合理,才能減少線路建設(shè)的投入,降低網(wǎng)損。當(dāng)前,我國(guó)有些城市因?yàn)殡娫袋c(diǎn)布點(diǎn)不足或電源點(diǎn)容量有限,靠其它電源點(diǎn)的出線來(lái)補(bǔ)救的現(xiàn)象比較普遍,這使得配網(wǎng)網(wǎng)損一直居高不下,配網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性不佳,在目前提倡科學(xué)發(fā)展觀的今天,這種局面必須扭轉(zhuǎn)。
對(duì)于城市電網(wǎng)建設(shè),以前的觀點(diǎn)是遵循電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)適度超前的原則?,F(xiàn)在看來(lái),對(duì)于城市電網(wǎng)規(guī)劃,這一觀念要有所轉(zhuǎn)變。對(duì)電力設(shè)施的建設(shè),此原則基本是適用的,但對(duì)于市內(nèi)變電站選址、電源點(diǎn)選址以及線路走廊的規(guī)劃等問(wèn)題上,有必要作一番新的審視。
1)客觀條件要求電力企業(yè)必須提前做好電源
點(diǎn)的選址及線路走廊的構(gòu)建。城市的發(fā)展,給電力部門(mén)重新布點(diǎn)及新增線路走廊的空間十分有限,即使勉強(qiáng)安排了新的電源點(diǎn)以及線路走廊,也會(huì)因約束因素太多使布局不合理。況且越是到后來(lái),在市區(qū)進(jìn)行開(kāi)挖鋪設(shè)電纜的代價(jià)會(huì)越大,并且會(huì)對(duì)市容造成影響,從而增大了建設(shè)線路走廊的難度。目前,我國(guó)已經(jīng)有城市出現(xiàn)電源點(diǎn)布點(diǎn)不足、電力線路走廊有限,而由于空間的限制,周圍幾乎無(wú)再建電源點(diǎn)或新出線的可能。
2)改革的深入,電力企業(yè)的職能也發(fā)生了轉(zhuǎn)變,現(xiàn)在的電力企業(yè)與用戶的用電關(guān)系變成了一種純粹的合同關(guān)系,電力企業(yè)自身對(duì)其他行業(yè)和部門(mén)的影響也十分有限;而另一方面,電力企業(yè)雖然是企業(yè),但卻是特殊的企業(yè),是和國(guó)計(jì)民生息息相關(guān)的企業(yè),供電企業(yè)擔(dān)負(fù)的社會(huì)責(zé)任重大,服務(wù)社會(huì)的宗旨所有供電企業(yè)必須始終堅(jiān)持。因此,政府、供電企業(yè)應(yīng)該共同關(guān)心、共同努力,為電力供應(yīng)提供必要的環(huán)境,以保障電力的持續(xù)有效供應(yīng)。
3)城市發(fā)展的特殊性決定了政府及電力企業(yè)必須把眼光放得更長(zhǎng)遠(yuǎn)。除非遇到毀滅性的災(zāi)難,城市的發(fā)展將永遠(yuǎn)不會(huì)間斷,而隨著城市繁榮程度的加深以及人類需求的不斷提高,考慮到前面所討論的能源的消費(fèi)與使用過(guò)程,除非將來(lái)有可以替代電能的其它形式的能源被有效地采用,否則,城市的用電密度只會(huì)越來(lái)越大。如果不在城市發(fā)展之初很好地解決城市電網(wǎng)尤其是配網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)問(wèn)題,將會(huì)嚴(yán)重制約整個(gè)城市的發(fā)展,甚至?xí)?dǎo)致城市發(fā)展基本停滯。
4)規(guī)劃線路走廊時(shí)如果采用架空線,將影響市容市貌,在改電纜入地時(shí)阻力較大,而且架空線路的故障率比電纜線路高。從實(shí)際的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,我國(guó)華南及東南沿海城市每年都要遭受強(qiáng)勁臺(tái)風(fēng)的襲擊,臺(tái)風(fēng)所造成的饋線故障跳閘次數(shù)在一般規(guī)模較大的城市每年都要逾百起,有的甚至在300次以上,嚴(yán)重影響了電力供應(yīng);此外,由于城市線路空中走廊的環(huán)境惡劣,使得架空線路的故障率遠(yuǎn)高于電纜線路。綜合這些因素,在我國(guó)具有一定規(guī)模的城市尤其是華南及東南沿海城市,在進(jìn)行城市電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)時(shí),10 kV線路應(yīng)該優(yōu)先考慮電纜。另外,從電纜故障引起的饋線事故跳閘的統(tǒng)計(jì)來(lái)看,絕大部分的電纜故障是由于外力破壞引起的(據(jù)統(tǒng)計(jì)約占80% ~90%),因此,從減少電纜故障所導(dǎo)致的饋線
跳閘的角度考慮,應(yīng)盡量減少電纜直埋。對(duì)于采用排管敷設(shè)的電纜線路,在線路維護(hù)或需新放電纜時(shí)需要重新開(kāi)挖,顯得極為不便,且排管敷設(shè)的電纜線路比電纜溝里的電纜遭受外力破壞的可能性要大;而采用電纜溝的敷設(shè)方式其成本相對(duì)較高。綜上所述,在經(jīng)濟(jì)條件許可的情況下,10 kV線路走廊應(yīng)優(yōu)先考慮電纜溝,其次是電纜排管敷設(shè),盡量不用架空線,減少電纜直埋。
由上面分析可見(jiàn),合理地進(jìn)行電源點(diǎn)及線路走廊的規(guī)劃與建設(shè)已迫在眉睫,在進(jìn)行城市電網(wǎng)規(guī)劃時(shí),電力部門(mén)、城建部門(mén)以及政府其它相關(guān)職能部門(mén)都應(yīng)該高瞻遠(yuǎn)矚,以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光來(lái)看待這個(gè)問(wèn)題。應(yīng)當(dāng)指出,用地功能的不同是決定負(fù)荷空間分布的重要因素。但由于在城市發(fā)展規(guī)劃過(guò)程中,除了少數(shù)用地如成片的大學(xué)校區(qū)其遠(yuǎn)景負(fù)荷密度可以基本確定外,其它大部分地方的密度或由于土地本身很難成片長(zhǎng)期明確其用戶性質(zhì),或由于用戶的用電需求具有不確定性,或由于同一塊土地上的用戶對(duì)象在一段時(shí)間內(nèi)會(huì)發(fā)生變化等等原因?qū)е铝顺鞘薪^大部分區(qū)域的負(fù)荷密度具有不確定性。從實(shí)際情況來(lái)看,除了少數(shù)地區(qū)的遠(yuǎn)景負(fù)荷密度可以基本確定外,其它大部分地方的負(fù)荷密度都呈無(wú)限上漲的趨勢(shì),只有靠將來(lái)人為加以控制。
2.2 配網(wǎng)饋線的規(guī)劃原則
為了增加配網(wǎng)供電可靠性、增強(qiáng)運(yùn)行方式的靈活性,在規(guī)劃電源點(diǎn)出線以及網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)絡(luò)方式時(shí),應(yīng)該統(tǒng)籌考慮。
1)出線方向原則
規(guī)劃變電站出線時(shí),應(yīng)盡量考慮將同一變電站的不同主變的出線在區(qū)域上交叉,即某一用電區(qū)域的饋線,最好是來(lái)自不同主變。如果是單臺(tái)主變,應(yīng)該盡量考慮將不同母線的出線在區(qū)域上交叉。
按照此原則出線,可以保證每一用電區(qū)域內(nèi)都有來(lái)自不同主變的電源,當(dāng)某一主變故障或者母線失壓時(shí),可以由本站內(nèi)的另一主變供電。
2)環(huán)網(wǎng)及聯(lián)絡(luò)原則
在構(gòu)成環(huán)網(wǎng)時(shí),盡量與本站的饋線構(gòu)成環(huán)網(wǎng),而與非本站的出線構(gòu)成聯(lián)絡(luò)。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述:城市電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)的好壞,對(duì)城市的發(fā)展起著重要的影響。本文所討論的電源點(diǎn)以及線路走廊的規(guī)劃建設(shè)原則,著重于解決我國(guó)城市配網(wǎng)所面臨的建設(shè)空間不足的現(xiàn)實(shí),希望引起有關(guān)部門(mén)尤其是政府城市建設(shè)主管部門(mén)的共鳴。另外,文中介紹的變電站出線方向原則以及饋線聯(lián)絡(luò)及環(huán)網(wǎng)原則,對(duì)提高配網(wǎng)可靠性、運(yùn)行方式的靈活性以及饋線的負(fù)載率等方面都會(huì)有一定的幫助。
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