淺議城區(qū)10kV 配電網(wǎng)線路改造工作

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（鄭州順為勘察設計有限公司，河南 鄭州 450000）

0 引言

近年來，隨著我國的快速發(fā)展，智能手機的普及，家用電器的不斷發(fā)展和用電量的急劇增加，加劇了配電網(wǎng)的壓力。同時配電網(wǎng)的發(fā)展建設還存在滯后、緩慢、功能不足、性能不全、可靠性不足、自動化程度低、電能損耗大、配電設施維護不足、技術改進不徹底等問題。人們對家用電器日益增長的需求與更新緩慢的配電網(wǎng)之間的矛盾不斷增加。隨著電力負荷的不斷提高和人們環(huán)保意識的提高，廣大人民群眾不僅要求高效的配電網(wǎng)，而且要求環(huán)保、綠色的配電網(wǎng)。

1 建設城市10kV 配電網(wǎng)的重要性

（1）有助于城市的快速發(fā)展和城市功能的改善。對于現(xiàn)代化建設下的城市發(fā)展來說，分配網(wǎng)絡作為和諧城市發(fā)展的基礎設施之一，直接關系到城市經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，直接影響著人們的正常生活、學習和工作。因此，在新時代的發(fā)展中，只有科學合理的規(guī)劃、建設和改造10kV 配電網(wǎng)，才能跟上城市快速發(fā)展的要求，滿足城市快速發(fā)展的需要。由此可見，合理科學規(guī)劃全市10kV 配電網(wǎng)，可有效推動城市經(jīng)濟快速發(fā)展。

（2）合理、科學地規(guī)劃10kV 配電網(wǎng)，可提高供電的安全性、可靠性。眾所周知，在整個電氣系統(tǒng)中，配電系統(tǒng)是高效輸電的連接和橋梁。因此，配電網(wǎng)的合理性直接影響著供電系統(tǒng)的安全性和可靠性。因此，在新時代的發(fā)展中，合理科學地規(guī)劃、建設和改造10kV 配電網(wǎng)，可以有效提高能源使用安全性，提高用電率。同時，10kV 配電網(wǎng)的科學合理運行，可以使配電網(wǎng)產(chǎn)生更大的經(jīng)濟社會效益，造福人民。

（3）有助于提高用電水平和企業(yè)的經(jīng)濟效益?？梢岳斫獾氖?，目前10kV 配電網(wǎng)系統(tǒng)仍存在線路老化和細線直徑的問題，甚至在一些地區(qū)配電線路仍然使用不再能夠滿足當前階段用電需求的裸線，嚴重影響了配電網(wǎng)的安全可靠運行，降低了用電效率。因此，合理科學地規(guī)劃、建設和改造10kV 配電網(wǎng)可以有效解決這些問題，有效減少配電過程中的用電損失，提高用電率，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。

2 配電網(wǎng)新建線路的設計工作

在建設配電網(wǎng)的過程中，為了保證配電線路建設的質(zhì)量，應進行新的配電網(wǎng)設計。其中，線路設計的內(nèi)容如下：①說明新線路和待變更配線的現(xiàn)狀。②確定起點和終點的位置。③選擇配電設備和桿型。④繪制設計標題的論文，準備工程材料清單，并為項目編制預算；新配電網(wǎng)的設計工作是保證配電網(wǎng)線路安全可靠運行的必要條件。

3 10kV 配電網(wǎng)線路的建設和現(xiàn)代化目標

在電網(wǎng)建設過程中，10kV 配電網(wǎng)發(fā)揮了重要作用，需要大量的人力和財力進行相應的10kV 配電網(wǎng)改造升級，以便更好地完成配電網(wǎng)的改造，避免配電網(wǎng)的暗建。因此，為了合理利用資金，必須明確建設和轉(zhuǎn)型的目標，以實現(xiàn)資源的有效配置。當前配電網(wǎng)配置的改造是為了更好地滿足廣大群眾的需求，因此需要不斷提高相應電網(wǎng)的耐久性，有效提高配電網(wǎng)的功率輸出。目前，配電網(wǎng)的建設和現(xiàn)代化涉及多個項目，如10kV 架空線路的擴建和電纜線路的建設。其次，要及時更換老化的設施，以保證電網(wǎng)的運行效率。提高10kV 線路的絕緣率，提高配電網(wǎng)的區(qū)域性防災能力。此外，主干網(wǎng)優(yōu)化不僅可以提高供電可靠性，還可以有效提高電網(wǎng)配置運輸效率，提供優(yōu)質(zhì)安全可靠的電能來源，最后全面提高配電網(wǎng)的整體自動化配置，從而提高整體效率。

4 配電網(wǎng)線路建設的現(xiàn)狀

目前，10kV 配電網(wǎng)線路的建設和改造仍存在諸多不足，許多客戶自行建設配電線路，使得建設和改造變得更加困難。在具體工程中，由于經(jīng)濟水平的限制或地區(qū)的限制，配電線路的改造仍不完善，許多地區(qū)配電網(wǎng)絡設施相對落后，尤其是一些農(nóng)村地區(qū)，電力嚴重短缺。電源可靠性減弱，功耗要求難以滿足。如果導體橫截面太小，則供電能力有限。如果導體橫截面過大，會增加投資，從而造成不必要的浪費。因此，在選擇橫截面時，必須充分考慮供電范圍、供電半徑和負載密度等影響因素，并且必須通過全面的規(guī)劃認證。

5 分析配電網(wǎng)線線路的改造依據(jù)

5.1 符合負荷需求

電網(wǎng)改造的目的是進一步滿足電力消費者對用電負荷的需求，提高電力容量，加快電網(wǎng)建設和改造的進度。通常，這包括建設和改造項目，例如10kV 架空線路的擴建，新的電纜線路，電纜線路和電纜管道的擴建以及開放和關閉站的建設。

5.2 舊設備改造工程

其中，改造工程包括重新設計10kV 線路的絕緣、重新設計家用連接線和低壓電力線、更換舊電網(wǎng)設施，重新設計高低壓配電設備、重新設計10kV 架空線路和電纜線路。這將有助于提高網(wǎng)絡線路的功率水平，并增加電纜線路和配電站的防洪能力。

5.3 優(yōu)化網(wǎng)絡項目工作

網(wǎng)絡優(yōu)化項目是優(yōu)化配電網(wǎng)框架，幫助提高配電網(wǎng)的輸電能力，加強供電的可靠性，擴大網(wǎng)絡改造范圍，促進新技術的發(fā)展。該優(yōu)化工作包括：調(diào)整網(wǎng)絡和電力節(jié)點以及建設N-1 通信線路。

5.4 提高電網(wǎng)自動化能力

通過建設配電自動化主站和變電站，對配電變壓器終端和變電站進行智能改造等。這可以提高現(xiàn)有配電網(wǎng)的自動化水平，滿足電網(wǎng)信息化建設的需要，提高電網(wǎng)的自動化能力。

6 10kV 配電網(wǎng)改造工程技術要點

6.1 供電區(qū)域再規(guī)劃，實現(xiàn)區(qū)域化、小塊化供電

電源的分布應盡可能位于負荷中心。如果密度比較大，范圍比較廣，在兩個或兩個以上的點上布置比較合適。后者具有極其強大的降損節(jié)能效果，還可以優(yōu)化電壓質(zhì)量。第一步，我們需要找到最大功率負載，這是通過負載分區(qū)實現(xiàn)的。劃分街區(qū)時，一般以城市道路為分界線，更清晰明了。

6.2 15～20 年后線路最大負荷電流不超過線路承載能力

根據(jù)線路所載負荷確定線徑，然后完成絕緣配電線路的絕緣改造，一般包括兩種模式，即使用電纜和架空絕緣線。近年來，隨著政府對市容市貌的重視，架空絕緣導線的方式已經(jīng)不再適用，電纜化必然是未來的發(fā)展方向。但是電纜線成本太大，過去幾年在城市的應用范圍很小。電纜的應用要在市政規(guī)劃的前提下進行，無桿革新要有序進行。

6.3 改善無功功率在網(wǎng)絡中的分布

配置有功功率時還需要考慮射流功率的分配，根據(jù)接近原理縮短無功功率的遠程傳輸，安裝無功補償裝置，優(yōu)化無功能量流的布置，最大限度地減少有功能量損失和電壓損失。對發(fā)電機和變壓器的噴射功率進行調(diào)節(jié)和控制，以減少線路損耗。鑒于在最大負載損耗期間T 與功率因數(shù)cosφ 有一定的關系，隨著后者變大，線路的射流功率變小，T 值變小，電網(wǎng)內(nèi)部損耗也變小。補償無功功率具有許多優(yōu)點，不僅可以提高電壓質(zhì)量，還可以優(yōu)化電網(wǎng)運行的經(jīng)濟性。工作模式的創(chuàng)新需要參考不同的現(xiàn)實，功率因數(shù)可以在相關設備的幫助下進行校正。在抵消無功功率的過程中，應考慮實際的噴氣負載和無功功率分布，然后確定無功功率的抵消能力及其分布，以減少電網(wǎng)的損耗。

6.4 接地故障改造方案

項目中經(jīng)常發(fā)生的接地錯誤是：在線路正常運行期間，導線突然斷裂；將電線固定在絕緣子中的方法不穩(wěn)定，垂直或落到地面：如果強風突然上升，電線桿在建筑物附近搖晃，帶來安全風險；系統(tǒng)的內(nèi)部隔離。這種單相接地誤差在暴風雨和強降雨等惡劣環(huán)境中尤為明顯，并且最有可能發(fā)生。即使在單相接地后，系統(tǒng)也可以再工作1～2h，但從長遠來看，它會對電氣設備和配電網(wǎng)的運行產(chǎn)生負面影響。對此，可以在系統(tǒng)中安裝單相接地故障指示器，技術人員可以通過變色確定故障的大致區(qū)域，然后盡快確定故障點，然后進行修復，以盡量減少受故障影響的時間。工程實踐表明，該方法可以有效提高電源的穩(wěn)定性，從而防止事故的進一步擴散[1]。

6.5 合理調(diào)整10kV 供電電網(wǎng)的運行方式和結構

使用DYn11 接線形式科學地調(diào)整變壓器的運行方式。由于在系統(tǒng)中引入了新的電氣設備，它使網(wǎng)格成為更高的口琴。將引進節(jié)能環(huán)保變壓器，以減少能源供應損失。在設計時應將線路的載流量儲備充足，以有效應對能耗的增加。如果現(xiàn)有線路無法滿足現(xiàn)有負荷需求，則需要添加并聯(lián)線路。對生產(chǎn)線的工作流程有一定的要求。其值應約為結構電流的2/3，短路電流應在16kA范圍內(nèi)，上限不應超過20kA。新設備的使用必須符合穩(wěn)定性好、體積小、維修方便等特點。在實現(xiàn)布線的過程中，需要一個中性點的創(chuàng)新工作。此前，中性點都是直接接地的，而現(xiàn)在則需要通過電阻接地，第二個用電弧抑制線圈接地。原因是原來的接地方式不再滿足繼電保護裝置的工作要求。

7 新建線路的規(guī)劃設計以及配電線路的改造

7.1 10kV 配電網(wǎng)線路

10kV 配電網(wǎng)的線路改造應注意以下7 點：①10kV配電網(wǎng)線路一般不超過5km，在城市和農(nóng)村配電網(wǎng)線路不超過15km，同時對架空線路和電纜的路段進行排序。在同一區(qū)域內(nèi)，應有不超過4 種類型的導線橫截面規(guī)格。城市干線最小截面不小于120mm2，支線不小于70mm2，農(nóng)村電網(wǎng)干線不小于95mm2。②10kV 線路塔的高度應超過12m。城市、鄉(xiāng)村線路間距選擇不宜超過50m；如果范圍較大或超過建筑物、河流，應派專人監(jiān)測線路的弧度和邊緣，確保安全距離，清除影響線路運行的樹木，防止其成為妨礙線路安全的隱患；沿海地區(qū)容易受到臺風的影響，寒冷地區(qū)在冬季可能會遭受冰雪事故。對于這些專業(yè)，在選擇電線桿時，應選擇抗沖擊性強、脆性低的非預強調(diào)型普通鋼筋混凝土柱。安裝和拆卸電線桿時，請注意上下燈。安裝前檢查桿的外觀，確保桿子處于良好狀態(tài)，只有在安裝后才避免出現(xiàn)問題。③拉索與地面的角度不得小于60°。當暴露在被淹沒的斜坡和地形中時，應使用深埋或填充物來確保拉線的結構應力。④線直桿絕緣子嚴格部署PS-15、S-185等橡膠絕緣子，禁止使用P-15T 等易損壞、開裂的絕緣子；鐵交叉承載規(guī)格至少為63×6×并采用熱鍍鋅等工藝防止腐蝕。⑤電線連接應采用平行套管夾、安培夾、連接管等配件。禁止纏繞和緊固連接，必須為不同金屬之間的連接提供過渡連接（嚴禁銅和鋁的直接連接），并且在絕緣電線的拉伸夾處必須存在防滑裝置。⑥深入分析近兩年配電網(wǎng)運行情況，并將分析結果作為配電網(wǎng)改造和結構的首次信息?？煽啃院桶踩允桥潆娋W(wǎng)現(xiàn)代化的首要原則。10kV 架空線路應通過安裝分段開關進行分段。配電線路各段的容量有一定的要求，即應檢查2000kVA 以下。如果給料器超過1km 或后部負載超過1500kV，則應在饋線中安裝斷路器或負載開關，而對于其他饋線，可以安裝刀門或分接開關。⑦配電網(wǎng)中所選變壓器的功率一般根據(jù)不同情況的不同情況不同，不同地區(qū)不同，負載功率比一般在1.5～2.0 之間。不同地區(qū)之間的差異應由有關技術人員根據(jù)實際需要確定。在一些電力負荷較快的地區(qū)，變壓器的功率值一般應較高。一些低壓變壓器應配備一定的自動開關，用于工作保護。為了保護高壓變壓器的運行，必須安裝適當?shù)谋ｋU絲進行保護。如果高壓變壓器的工作保護采用滴水保護器，其功率不應小于15kA。當高壓變壓器的工作保護采用絕緣斷路器的保護時，必須選擇動靜觸點作為保護接觸面，此外，還必須提供具有有效防摔結構的斷路器[2]。

7.2 配電線路及防雷標準要求

在設計配電設施的新增和改造時，需要根據(jù)本地區(qū)30 年一遇的基本風速和覆冰密度分布圖實現(xiàn)差異化設計。需要注意的是，為了詳細分析區(qū)域雷電密度分布圖，配電線路和設備的防雷能力是設計強雷區(qū)時必須考慮的因素[3]。

8 結語

綜上所述，10kV 配電網(wǎng)是相應電網(wǎng)配置中不可或缺的一部分，因此為了有效保證配電網(wǎng)的安全，必須及時開展相應的保護工作。在發(fā)生事故時，用戶用電的安全性和穩(wěn)定性受到損害，這就是為什么必須確保10kV配電網(wǎng)的安全性和可靠性。新配電網(wǎng)的建設和改造要因地制宜，應根據(jù)實際情況制定合理的技術措施，并嚴格按照有關規(guī)定進行配電網(wǎng)改造，以保證配電網(wǎng)線的穩(wěn)定性、安全性和可靠性，更好地為市民提供優(yōu)質(zhì)電力。在配電網(wǎng)的運行中，10kV 配電網(wǎng)隨時影響整個電網(wǎng)的穩(wěn)定性，因此確保線路的安全可靠性對城市的配電網(wǎng)有重大影響，如果出現(xiàn)問題，就會發(fā)生連鎖反應。它還直接影響用戶的用電需求。因此，我們必須充分保證電網(wǎng)的質(zhì)量。在10kV 配電網(wǎng)改造線路的建設中，要積極研究線路的安裝和施工階段的方法，不斷研究配電網(wǎng)改造的技術和方法。因此，它有效地幫助解決了10kV 配電網(wǎng)中的一些問題，提高了用電的安全性和可靠性。在實際建設中，將引進新設備，新技術和新材料，以顯著提高整個分銷網(wǎng)絡的技術水平和質(zhì)量。城市配電網(wǎng)改造是一個嚴重的問題，需要認真扎實的基本實踐。在確保安全性和可靠性的基礎上，我們不斷改進技術，以方便居民，提高人們的幸福感。