城市10kV配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)探析

冼偉鈞

（深圳南山供電局，廣東 深圳 518000）

1 城市10KV配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)現(xiàn)狀

1.1 網(wǎng)架主干線和分支線方位交錯(cuò)較多，網(wǎng)架不合理，線路長(zhǎng)、用戶多，10kV線路供電半徑過(guò)大難于合理控制潮流、減少損耗。

1.2 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，負(fù)荷難于接入，10kV出線倉(cāng)位過(guò)少，小容量10KV用戶占用變電站10kV倉(cāng)位過(guò)多，導(dǎo)致變電站10kV倉(cāng)位利用效率低下，從而降低了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

1.3 現(xiàn)有配電網(wǎng)10kV線路以輻射供電為主，負(fù)載率過(guò)高，分段不合理，聯(lián)絡(luò)數(shù)過(guò)少，無(wú)法滿足N-1準(zhǔn)則；

1.4 部分使用的開關(guān)設(shè)備性能較差，環(huán)網(wǎng)用負(fù)荷開關(guān)不具備電動(dòng)操作條件，難以執(zhí)行環(huán)網(wǎng)操作，需要改造開關(guān)數(shù)量較多。

1.5 事故處理自動(dòng)化程度低，花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，恢復(fù)供電慢。人工倒閘、人工數(shù)據(jù)采集等落后的技術(shù)水平和管理手段，嚴(yán)重阻礙了城市的電力發(fā)展。

2 10KV配網(wǎng)規(guī)劃線路走廊安排

規(guī)劃線路走廊時(shí)如果采用架空線，將影響市容市貌，城市中區(qū)內(nèi)全部規(guī)劃為電纜線路，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，架空線路的故障率遠(yuǎn)高于電纜線路。綜合這些因素，在佛山市城規(guī)部門與我局達(dá)成共識(shí)，在進(jìn)行城市電網(wǎng)規(guī)劃與建時(shí)，10kV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，只有臨時(shí)性的電纜線路才采用直埋敷設(shè)方式。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。所以在經(jīng)濟(jì)條件許可的情況下，10kV線路走廊應(yīng)優(yōu)先考慮電纜溝，其次是電纜排管敷設(shè)，盡量減少電纜直埋。

3 10KV配網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)分析

3.1 “以電源點(diǎn)為中心，分布配置K型站”的原則對(duì)于正處在快速發(fā)展期的配電網(wǎng)絡(luò)，由于現(xiàn)有電源點(diǎn)布點(diǎn)缺乏，10kV出線倉(cāng)位過(guò)少，小容量10KV用戶占用變電站10kV倉(cāng)位過(guò)多，導(dǎo)致變電站10kV倉(cāng)位利用率低下。考慮到10kVK型站接線方式清晰、靈活，其出線帶繼電保護(hù)，且10kV母線帶自切，故障點(diǎn)判斷容易，可較快實(shí)現(xiàn)負(fù)荷轉(zhuǎn)移，具備較強(qiáng)的負(fù)荷釋放能力，故在優(yōu)化10kV配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，應(yīng)該堅(jiān)持“以電源點(diǎn)為中心，分布配置K型站”的原則。

3.2 在配網(wǎng)規(guī)劃中，應(yīng)該按照“分層分區(qū)、適度交錯(cuò)”的原則，理順配電網(wǎng)層次結(jié)構(gòu)，明確區(qū)塊性質(zhì)，做到結(jié)構(gòu)合理，避免不同性質(zhì)的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)無(wú)序交錯(cuò)。將配電網(wǎng)分為2個(gè)層次：層次一由10kV專線、P型站（開環(huán)點(diǎn)前）、K型站及架空線主干線組成；層次二由P型站（開環(huán)點(diǎn)后）、K型站至P型站及10kV用戶、架空線支線及桿變等組成。按此結(jié)構(gòu)區(qū)分，層次比較清晰，結(jié)構(gòu)較為明確。將配電網(wǎng)絡(luò)按區(qū)域性質(zhì)分為“電纜網(wǎng)絡(luò)”及“架空網(wǎng)絡(luò)”，在具體規(guī)劃工作中，應(yīng)注意電纜網(wǎng)絡(luò)及架空網(wǎng)絡(luò)的適度交錯(cuò)，以“簡(jiǎn)單易行、利于運(yùn)行”為原則，避免過(guò)度復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

3.3 對(duì)于電纜網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，在具體發(fā)展過(guò)程中，必須做好配電網(wǎng)發(fā)展的過(guò)渡方案，尤其對(duì)于環(huán)網(wǎng)接線，應(yīng)有近期及遠(yuǎn)期的相應(yīng)方案，對(duì)于規(guī)劃方向不甚明確、環(huán)網(wǎng)成環(huán)可能性較小的地塊，不宜采用環(huán)網(wǎng)接線。在電纜網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)中，K型站起著“節(jié)點(diǎn)”的作用，在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，宜引導(dǎo)用戶集中建設(shè)，并以K型站方式為主體，避免日后大規(guī)模改造。K型站規(guī)劃容量不宜超過(guò)12000kVA，K型站單條出線負(fù)荷控制在4000kVA及以下，P型站則接2000kVA及以下大用戶。

4 10KV配網(wǎng)建設(shè)的關(guān)鍵點(diǎn)控制分析

4.1 10kV架空線分期建設(shè)方案10kV架空線宜采用多分段三聯(lián)絡(luò)的連接方式，達(dá)到“手拉手”和“N-1”原則。在架空網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完善過(guò)程中，須注意分段建設(shè)及過(guò)渡方案的考慮。①在初期負(fù)荷較輕的情況下，可采用“一分段一聯(lián)絡(luò)”方式，每回線路負(fù)載率宜不大于50%；②當(dāng)線路負(fù)載率達(dá)到67%左右，考慮采用“二分段二聯(lián)絡(luò)”方式；③最終負(fù)載率以75%為宜，采用“多分段三聯(lián)絡(luò)”方式。以上不同方式應(yīng)該是循序漸進(jìn)、逐步優(yōu)化的過(guò)程，并根據(jù)附近電源點(diǎn)的情況因地制宜、適度發(fā)展。

4.2 配網(wǎng)遵循“新出饋線、接入負(fù)荷”的發(fā)展模式，也導(dǎo)致了目前配電線路以放射式供電方式為主，多分段多互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)連結(jié)未能形成，結(jié)果事故停電、線路檢修往往是“一停一片，一停一線”，既擴(kuò)大了停電范圍，又損失了供電量，對(duì)供電部門社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益都帶來(lái)不良影響。在外部客觀條件不變的情況下，對(duì)配網(wǎng)結(jié)構(gòu)改善和優(yōu)化是提高供電可靠性、減小停電范圍的有效手段，即城區(qū)配網(wǎng)應(yīng)采用環(huán)網(wǎng)布置，開網(wǎng)運(yùn)行的結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)運(yùn)行負(fù)荷等數(shù)據(jù)總結(jié)和分析，在適合的開閉所增加線路間聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜提高轉(zhuǎn)供電能力，農(nóng)村地區(qū)架空線電網(wǎng)以單放射式為主，較長(zhǎng)的主干線或分支線裝設(shè)分段或分支開關(guān)設(shè)備，并大力推廣使用自動(dòng)重合器和自動(dòng)分段器，為配網(wǎng)自動(dòng)化發(fā)展留下空間。

4.3 環(huán)網(wǎng)的過(guò)渡方案。對(duì)于環(huán)網(wǎng)接線方式，應(yīng)避免主回路電纜迂回，且主回路的環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)不宜過(guò)多，力求縮短主回路成環(huán)的建設(shè)周期。考慮到地區(qū)發(fā)展的階段性，環(huán)網(wǎng)接線模式應(yīng)考慮過(guò)渡方案。在初期，考慮采用單環(huán)網(wǎng)接線模式，兩條線路負(fù)載率不超過(guò)50%；隨著地區(qū)發(fā)展，可考慮形成多分段兩聯(lián)絡(luò)，每條線路負(fù)載率不超過(guò)67%，提高線路利用率；隨著負(fù)荷進(jìn)一步發(fā)展，可考慮建設(shè)第二環(huán)，采用雙環(huán)網(wǎng)接線。

4.4 K型站配置的數(shù)量。變電站建設(shè)與K型站設(shè)置的關(guān)系與K型站所供負(fù)荷、變電站主變?nèi)萘俊⒆冸娬镜墓╇娔芰Α⒅惫┯脩艉蚄型站所供負(fù)荷在變電站所供總負(fù)荷中的比例有關(guān)。

4.5 K型站進(jìn)出線的控制。在電網(wǎng)建設(shè)的初期，電源不足是電網(wǎng)建設(shè)的主要矛盾。此時(shí)，可在地區(qū)內(nèi)設(shè)置K型站，延伸10kV母線，增加10kV倉(cāng)位，利用K型站取得的較好負(fù)荷釋放能力。當(dāng)負(fù)荷發(fā)展一定程度后，考慮改接K型站的進(jìn)線電源，并盡量實(shí)現(xiàn)K型站電源來(lái)自2個(gè)不同的變電站，形成一定的負(fù)荷轉(zhuǎn)供能力，以提高現(xiàn)狀變電站的供電能力。

結(jié)語(yǔ)

城市電網(wǎng)規(guī)劃中不確定的因素很多，負(fù)荷的發(fā)展及分布狀況很難準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。城市電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)所涉及的部門和專業(yè)領(lǐng)域多，它除了要滿足安全性與可性、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)劃等部門協(xié)調(diào)，在相關(guān)原則及標(biāo)準(zhǔn)的指引下，對(duì)配電網(wǎng)的相關(guān)指標(biāo)做階段性分析及評(píng)價(jià)，找出配電網(wǎng)存在的不足，并明確下一步改造及發(fā)展的目標(biāo)。

[1]張聰，陳剛，李冰，等.沙角C電廠設(shè)備狀態(tài)檢修平臺(tái)的設(shè)計(jì)[J].電站系統(tǒng)工程，2006，11: 33-34.