10kV配電網(wǎng)工程的設(shè)計與經(jīng)濟性分析

趙媛媛，扶潤澤（國網(wǎng)河南省電力公司周口供電公司，河南周口466000）

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10kV配電網(wǎng)工程的設(shè)計與經(jīng)濟性分析

趙媛媛，扶潤澤（國網(wǎng)河南省電力公司周口供電公司，河南周口466000）

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進步，城市對于用電質(zhì)量的要求越來越高，對當(dāng)前的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。10kV配電網(wǎng)作為城市電力系統(tǒng)的重要組成部分，其質(zhì)量好壞與城市經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)。本文結(jié)合工作中的實際經(jīng)驗，從10kV配電網(wǎng)工程的設(shè)計和經(jīng)濟性兩方面進行分析，并提出了相關(guān)的解決方法。

10kV配電網(wǎng)；配電網(wǎng)工程設(shè)計；經(jīng)濟性分析

在我國，10kV的配電網(wǎng)是大中型城市配電系統(tǒng)的重要組成部分，它把適合需求的電能輸送到用戶端。近些年來，隨著城市建設(shè)的需要，國家對于中小城市的電網(wǎng)改造投資力度加大，城市電網(wǎng)得到了較好的改善，電能質(zhì)量也有所提高。因此，電力企業(yè)對10kV配電網(wǎng)規(guī)劃的合理性和經(jīng)濟性，要求逐漸提高，配電網(wǎng)規(guī)劃工作規(guī)模擴大，涉及到的領(lǐng)域較廣。因此，本文宗旨對10kV配電網(wǎng)工程在設(shè)計和經(jīng)濟性兩方面進行分析，并找出合理的科學(xué)解決方案，滿足基本需求，并提高城市經(jīng)濟效益。

1　關(guān)于10kV配電網(wǎng)工程的設(shè)計分析

1.110kV配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的方法步驟

1.1.1明確配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的基本要求和目標(biāo)

10kV配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計過程中，要對各地不同的規(guī)范以及要求進行遵循，在規(guī)劃設(shè)計過程中要和當(dāng)?shù)氐母邏骸⒌蛪号潆娋W(wǎng)發(fā)展情況進行匹配，在長期規(guī)劃方面要對供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性以及可靠性進行充分考慮，同時，對規(guī)劃方案的經(jīng)濟性也要進行考慮。

1.1.2收集資料進行數(shù)據(jù)調(diào)查

在進行10kV配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計時，經(jīng)常會出現(xiàn)很多的不確定因素對其規(guī)劃設(shè)計質(zhì)量進行影響，在配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計前要對當(dāng)?shù)氐某墙ㄙY料進行收集，對區(qū)域內(nèi)的詳細規(guī)劃圖、建筑物的負荷指標(biāo)、早期的配電規(guī)劃圖以及變電站位置等數(shù)據(jù)都要進行了解，然后根據(jù)這些因素對電網(wǎng)進行規(guī)劃設(shè)計。

1.1.3對用電區(qū)域進行詳細的劃分。

10kV配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計前，要對區(qū)域內(nèi)不同土地用途的建筑負荷以及容積率情況進行詳細的分析，對不同形式的土地用地的用電量要進行單獨分析，保證供電的質(zhì)量。

1.210kV配電網(wǎng)的設(shè)計原則

在對城市進行10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計時，需要根據(jù)《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則》進行實施，并結(jié)合當(dāng)前城市供電系統(tǒng)及供電網(wǎng)絡(luò)的實際情況，進行配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計，對原有的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行合理調(diào)整，在保證城市生活安全可靠供電的前提下，也要考慮經(jīng)濟性。當(dāng)前10kV配電網(wǎng)的設(shè)計原則主要是穩(wěn)定性、安全性、可靠性、經(jīng)濟性等。通過對配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計，首先要實現(xiàn)供電能力的提高，對用戶的用電負荷能力和配電網(wǎng)的供電能力提高；其次在設(shè)計中，對于成本的控制也要進行規(guī)劃，將用電的安全性與經(jīng)濟性相結(jié)合；最后對于增加的配電網(wǎng)站點，對原有的配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行合理的布局，更新設(shè)備，使配電網(wǎng)的用電安全性和穩(wěn)定性滿足城市的發(fā)展需要。

1.310kV配電網(wǎng)電力負荷的預(yù)測

對電力負荷預(yù)測其實就是對整個城市中的用電區(qū)域的電力負荷進行分析，進一步規(guī)劃出該區(qū)域承受的最大負荷發(fā)展水平，再對電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行調(diào)整。使用的主要是綜合用電水平法和負荷密度法兩種負荷預(yù)測方式，要依據(jù)當(dāng)時的實際情況采用，使預(yù)測的準(zhǔn)確度不斷提高。

1.4電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的接線方式的選擇

隨著配電網(wǎng)技術(shù)的提升，對于傳統(tǒng)的電網(wǎng)架構(gòu)接線方式逐漸被取消，目前城市10kV配電網(wǎng)的接線方式主要有四種，分別是雙環(huán)網(wǎng)、輻射網(wǎng)、單環(huán)網(wǎng)、多分段多聯(lián)絡(luò)網(wǎng)等.雙環(huán)網(wǎng)接線方式簡單，運行靈活，供電可靠性好，但是建設(shè)投資比較大，一般用于城鎮(zhèn)的繁華地段或?qū)煽啃砸蟾叩闹匾脩?；輻射網(wǎng)接線方式運行靈活，投資建設(shè)小，維修方便，但是供電可靠性較低，一般用于農(nóng)村或郊區(qū)的一般用戶的架空線路；單環(huán)網(wǎng)接線方式簡單，運行靈活，對配網(wǎng)自動化建設(shè)和配電網(wǎng)擴展改造有益，適合可靠性要求高、城市建設(shè)發(fā)展快速的區(qū)域；多分段多聯(lián)絡(luò)網(wǎng)這種方式是發(fā)展到一定程度比較完善的一種接線方式，供電可靠性好、運行靈活，但是接線復(fù)雜，對改造不利于擴展，不太適應(yīng)當(dāng)前城市飽和的配電網(wǎng)絡(luò)。

1.5電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的導(dǎo)線截面的選擇

對于城市10kV配電網(wǎng)進行規(guī)劃設(shè)計時，要考慮未來供電區(qū)域的負荷密度，主干線路的導(dǎo)線截面應(yīng)該按照規(guī)劃一次性選定成型。在選擇導(dǎo)線截面時，要根據(jù)經(jīng)濟電流密度，及時對導(dǎo)線的電壓降和發(fā)熱安全電流進行校驗。如果出現(xiàn)事故或者在檢修就應(yīng)該控制在導(dǎo)線發(fā)熱的安全電流內(nèi)運行，使之在故障時滿足轉(zhuǎn)供負荷的要求。

2　10kV配電網(wǎng)建設(shè)的經(jīng)濟性分析

2.1建設(shè)安全、可靠、合理、經(jīng)濟的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

由于當(dāng)前我國電力網(wǎng)廠分開之后，電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行和經(jīng)濟性都成為比較突出的問題，從長遠考慮，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)要進行逐年建設(shè)，除了適應(yīng)未來電網(wǎng)的發(fā)展還要考慮當(dāng)前的情況。因此一般根據(jù)負荷的長期預(yù)計水平及電源的長期布局，從安全性和經(jīng)濟性進行分析后，一次決定電網(wǎng)5～10年內(nèi)的結(jié)構(gòu)，分年度建設(shè)完成。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的接線方式根據(jù)線路的長短考慮，總的來說長距離線路實行分段進行，比如中間設(shè)電站或開閉站，可以避免在全線停運后減少阻抗的增加，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和送電容量。在城市中的中低壓改造中，對于增加電源點和加大橫截面的措施可以采用，不僅可以提高輸送供電能力還可以減少線損，提高經(jīng)濟性。

2.2關(guān)于城市中低壓配電網(wǎng)建設(shè)和改造

從城市經(jīng)濟考慮，根據(jù)末端電壓要求，在繁華地區(qū)的供電半徑為150m，市區(qū)一般為250m，都不超過400m。在三相四線制供電系統(tǒng)中，相線截面應(yīng)與中性線截面相同。在設(shè)計原則中，應(yīng)根據(jù)高壓配電變電所的負荷和位置進行分區(qū)，主干線導(dǎo)線從長遠發(fā)展看采用一次建成。如果負荷過大，可以隨時增加饋入點和變電所，不用更改電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，節(jié)省成本。對于線損率Ks的規(guī)劃值的計算，電力導(dǎo)則要求公用電力網(wǎng)綜合線損率一般為0＜Ks＜8%；35～220kV主網(wǎng)線損率Ks＜3%；遠景規(guī)劃l0kV及以下配電網(wǎng)線損率Ks＜5%；遠景年的線損率呈下降趨勢。

2.3合理的調(diào)整好10kV線路的用電負荷與用戶用電時間

電網(wǎng)線損的理論計算基礎(chǔ)上，要先把10kV線路經(jīng)濟負荷的電流值進行計算，算出來后依據(jù)這個把用戶用電負荷進行組織，并且調(diào)整好，然后再做用電負荷估算。輕負荷的線路，又或者在線路負荷比較小的時候，我們可以避免線路輕載運行，選用集中供電的方法。在一定時間內(nèi)對用戶供電，其他的時間線路可以暫時不供電。若這樣的線路不只一條的話，我們可以輪流供電。重負荷線的路，又或者線路負荷比較大的時候，我們?yōu)榱吮苊饩€路的負荷過重，也可以分開安排用戶用電的時間，線路負荷過高時，應(yīng)該適當(dāng)?shù)陌汛我摵蓵和９╇姡秒姼叻暹^后再供電。

2.4調(diào)荷和調(diào)壓相結(jié)合

調(diào)荷可以使得線路經(jīng)濟運行，其涉及組織調(diào)整用電負荷，這項工作比較復(fù)雜。調(diào)壓主要是電力系統(tǒng)中供電單位中的工作，相對比較容易，所以我們應(yīng)該首先推廣應(yīng)用。對于那些固定消耗比較大，輸送的距離比較長，其電壓的水平本來就比較低，這樣的配電線路，我們要是選用降壓運行就很有可能出現(xiàn)電壓質(zhì)量低劣問題。所以，我們?yōu)榱苏{(diào)壓運行不出現(xiàn)這種弊端，就需要有效運用經(jīng)濟運行，這類線路就應(yīng)該選用調(diào)荷和調(diào)壓相結(jié)合這樣的方法。

3　結(jié)束語

總之，城市10kV配電網(wǎng)的設(shè)計和經(jīng)濟性都是為了滿足城市對電力的需要，配電網(wǎng)建設(shè)的合理性關(guān)系城市經(jīng)濟的發(fā)展，同時配電網(wǎng)設(shè)計的經(jīng)濟性可以節(jié)省成本，提高經(jīng)濟效益。因此城市相關(guān)部門對10kV配電網(wǎng)的設(shè)計與經(jīng)濟性進行分析，以電力未來發(fā)展趨勢作為著眼點。解決電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)中的問題，進一步完善城市供電的質(zhì)量和電量，為城市的經(jīng)濟發(fā)展作出貢獻。

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趙媛媛（1979-），女，工程師，主要從事配電網(wǎng)工程設(shè)計工作。

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2095-2066（2016）10-0028-02

2016-3-8