城市配電網(wǎng)配電線路設計優(yōu)化對策

杜康

摘要：近幾年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市居民的生活水平逐漸提高，對電力的需求量越來越大，傳統(tǒng)的城市電網(wǎng)結構已經(jīng)無法滿足縣城的電力負荷，所以我們應該對配電網(wǎng)配電線路進行設計優(yōu)化，保證城市居民的用電質(zhì)量，本文根據(jù)從城市的規(guī)劃要求出發(fā)，根據(jù)城市電網(wǎng)的發(fā)展狀況，提出了對配電線路設計優(yōu)化的方法以供配電網(wǎng)的設計與改造工作參考。

關鍵詞：城市配電網(wǎng) 配電線路 設計優(yōu)化

引言

居民對于生活質(zhì)量和生活水平要求的提高，衍生出了更高要求的電力質(zhì)量供應。為了滿足高質(zhì)量的電力供應，配電線路設計也應及時跟上電力工程的發(fā)展，如此電力系統(tǒng)才能發(fā)揮出最佳供電水平。配電線路的設計目的有兩個，分別為輸送電力資源和分配電力資源，而在實際配電線路安裝過程中施工難度相對較大，因此應該完善施工管理，為施工安裝提供更為有效的方案。

1中壓配電網(wǎng)設計

1.1 10kV中壓配電網(wǎng)設計

按照實際應用需求，在放射式、環(huán)網(wǎng)式與樹干式中選擇相應的供電模式。城市核心區(qū)與主城區(qū)采用以環(huán)網(wǎng)式為主，放射式為輔的聯(lián)合供電模式。針對城市重要負荷，應采用獨立供電模式。利用兩回路或者三回路方式，在周邊變電站的電源點引接，全面確保供電可靠性。城市一般負荷供電模式為環(huán)網(wǎng)式。針對容量小、供電可靠性較低的老城區(qū)，由于線路走廊建設難度大，可以從環(huán)網(wǎng)結構中引出分支線，實行放射式供電。引出點采用斷路器保護，當分支點故障時能夠及時切除，避免對主干網(wǎng)運行造成影響。在正常運行狀態(tài)下，環(huán)網(wǎng)開環(huán)運行，主干線劃分為 2-3段，將斷路器和負荷開關設置在適宜位置，滿足“手拉手”供電需求。配網(wǎng)設計需要保證線路檢修時負荷能夠全部轉(zhuǎn)移，全面加強供電可靠性。

1.2中壓配電網(wǎng)主供電節(jié)點設計

城市中壓配電網(wǎng)層級，包括變電站、中壓開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、終端變配電所，在變電站引出放射性供電，保證供電可靠性。然而多數(shù)區(qū)域與變電站距離遠，會受到變電站中壓間隔與線路走廊影響，所以應按照負荷發(fā)展需求，規(guī)劃設置中壓開閉所，將其作為區(qū)域供電主電源。區(qū)域內(nèi)開閉所采用環(huán)網(wǎng)式供電。為了保證供電可靠性，開閉所主接線，多采用兩進線單母線分段接線方式，滿足 N1供電可靠性要求。開閉所進線電源引自不同變電站。

1.3中壓主網(wǎng)架導線截面設計

在進行配網(wǎng)設計時，主網(wǎng)架導線截面必須考慮負荷現(xiàn)狀與增長規(guī)律，確保和城市發(fā)展規(guī)劃一致。主網(wǎng)架導線截面應滿足供電可靠性要求。結合允許電壓計算、經(jīng)濟電流密度計算、允許電流計算等方式，確定導線截面。為方便運行區(qū)分與備件通用，應限制中壓電纜截面選擇。主干網(wǎng)或開閉所進線選擇 300mm2與 400mm2 終端變壓器選擇 70mm2 環(huán)網(wǎng)選擇 120mm2、240mm2。由于夏季氣溫高，大功率電器使用頻繁，極易出現(xiàn)電力負荷高峰。因此導線截面必須確保負荷高峰時段的運行安全性。通過大量實踐可知，在選擇導線截面時，必須立足于電網(wǎng)長期規(guī)劃要求，預留充足空間。部分城市早期的電網(wǎng)規(guī)劃不注重分析。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，電網(wǎng)供需矛盾凸顯，針對不滿足實際需求的配網(wǎng)線路必須更換新導線。此時會投入大量資金，還會影響供電質(zhì)量與供電服務。

2城市配電網(wǎng)配電線路設計優(yōu)化對策

2.1低壓主干網(wǎng)架設計

在居民小區(qū)，低壓主干網(wǎng)架可以采用鋁芯絕緣導線架設，也可采用鋁芯低壓電纜安裝;既可采用桿上安裝，也可沿樓房墻壁用工字鐵和一字鐵同定安裝，采用三相四線制，水平排列。低壓電網(wǎng)運行采用 TN-C系統(tǒng)，必須在主干線的末端和分支處安裝不少于 3處的中性線重復接地。導線截面選擇，對于不再進行改造變動的居民小區(qū)，可考慮遠期負荷規(guī)劃來選擇導線截面，這樣，在負荷增加調(diào)整配變?nèi)萘繒r，低壓主干網(wǎng)仍能滿足需求，不必重復建設。如上例的居民小區(qū)，低壓主干網(wǎng)可采用 120mm2的鋁芯絕緣導線安裝，到每幢樓的分支線，可選用 70mm2截面的絕緣導線安裝。

2.2電表集裝箱優(yōu)化

在每棟樓每單元 1樓和 2樓之間，設置一到兩個電表集裝箱，從方便抄表的角度，電表箱的安裝可以應該采用嵌入式或者壁掛式，最好設置在樓道內(nèi)，在避免陽光直射和雨水的同時，也可以為檢修維護工作提供便利。通常來講，電表集裝箱可以采用不銹鋼或者玻璃鋼材質(zhì)。在一個集裝箱內(nèi)，宜多設置一塊公用電表（走廊、樓道、通信等用電），表箱進線開關應設置帶漏電保護功能斷路器，且應加裝浪涌保護器。宜配置智能電表，帶遠程抄表功能，在變電所設置公變采集和遠程抄表一體化終端，終端與智能電表之間采用載波通信。

2.3架空接戶線優(yōu)化

接戶線指從低壓主線或者直線引入到集中裝電能表箱的配電線路，一般呈三相四線水平排列，可以采用架空敷設的方式，也可以在每棟樓的單元口設置 PVC套管，線路由套管引入表箱。如果同一條主線下，引入的接戶線數(shù)量較大，可以先將其接入到分線箱中，然后經(jīng)由分線箱實現(xiàn)與集中電表箱的連接。接戶線通常會選擇鋁芯絕緣導線，在確定導線截面時，需要考慮電表箱內(nèi)電能表的數(shù)量。例如，在小區(qū)中，每單元設置一個表箱，其中存在 12塊電能表，則接戶線可以選擇 70mm2鋁芯絕緣導線，中性線與相線截面保持一致。

2.4室內(nèi)配線優(yōu)化

在對建筑內(nèi)部配線工程改造環(huán)節(jié)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)部分電力暗線存在各種各樣的問題，如質(zhì)量較差、導線截面小等，可能會影響供電質(zhì)量和用電安全。對此，需要做好室內(nèi)配線優(yōu)化設計，一方面，室內(nèi)配線不僅必須滿足可靠供電的要求，還必須保證布局合理，安裝牢固，符合相關技術規(guī)范，確保技術人員能夠依照線路絕緣層顏色，分清火線、零線和底線。絕緣導線的選擇應該確保額定電壓不超過線路工作電壓，絕緣符合線路安裝方式及敷設環(huán)境要求，做好相應的防火工作 另一方面，如果導線穿管為鋼管，需要進行接地處理，若多個回路導向存在于同一個管中，需要將其數(shù)量控制在 8根以內(nèi)，并確保絕緣導線絕緣電壓不低于 500V。

3結語

總而言之，在對配電網(wǎng)配電線路進行設計優(yōu)化的過程中，需要充分考慮城市發(fā)展規(guī)劃和實際情況，做好全面細致分析，明確配電線路設計的原則和方法，對具體實施階段需要注意的問題進行處理，保證配電線路的設計質(zhì)量和輻射效果，為電力用戶提供更加優(yōu)質(zhì)、更加可靠、更加安全的電力服務。

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（作者單位 ：上海國孚電力設計工程股份有限公司濟南分公司 ）