城區10kV配電網網架結構優化分析

朱國治

摘 要：當前城區經濟建設持續發展，工業、企業數量不斷增加，對于電力電能的需求量也不斷上升。城區10kV配網架構存在一定的局限性，無法有效滿足不斷增加的用電負荷量，必須加大城區10kV配電網網架結構的優化力度，優化配網架構。文章重點分析了城區10kV配電網網架結構優化方法。

關鍵詞：城區；10kV配網；網架結構；優化

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A

文章選擇主變壓器互聯的方法，接線模式選擇混合接線法，同時打造出了10kV配網目標網架構造，這種架構方式可以極大地滿足用電需求，緩解城區用電負荷壓力，從而有效確保了配網的安全、有效供電。主變互聯的方式，能夠有效提升主變負載率，保證10kV配網能夠安全、穩定地供電，同時，能夠優化平衡不同變電站之間負荷的合理轉移，其中二供一備K型站的啟動，具有更加顯著的優勢，能夠有效提升供電容量，確保負荷能夠有效轉移。

1 10kV配電網網絡架構現狀分析

現階段，我國10kV配電網主要選擇以下幾種接線模式，具體體現為：環形接線、放射狀接線、混合狀。多種接線模式各自都有屬于自己的優勢和不足，具體體現在：

（1）放射式：接線構造相對簡單、成本低，該接線模式能夠促進電荷發展，然而，該接線模式只適合配置于城區配網分支線路。

（2）混合狀：一般用在城區配網接線，電網建設成本低、通過增設線路、轉移電荷的方法，能夠滿足城區高負荷、高需求的用電量，而且適合發展新用戶，確保電網的安全性、穩定性，受到高品質電壓。缺點：構造繁瑣、線路易遭受腐蝕發生老化，不利于配網自動化運轉。

（3）環形接線：構造基礎、簡單，線損卻相對嚴重，有利于自動化運行，成本低、容易進行統一控制。

2 10kV配網架構的理念和思想

城區10kV配網架構最根本是要滿足用電負荷量，能夠不斷地滿足、動態適應日益增長的城區用電負荷需求量，而且需要配網靈活運轉、便于調度和操作，支持負荷的科學轉移。供電安全性較高、節省成本，線路易于拓展。通常來說10kV配網結構一般包括兩大部分，分別為：主網結構與次網結構，這樣才能打造出更加簡單、明了的網架結構，方便配網調度。

10kV配網的分層結構圖，如圖1所示。

3 主變壓器互聯模型

現階段，我國城市地域所選擇的配網變電站通常包括兩大類：110/10kV，35/10kV。通常把兩到三臺主變壓器配置于變電站。變電站實際接線、聯系過程中還需要著重考慮以下方面：主接線、站間聯絡等。

某個地域網絡系統內部，電力電能供應并非來自于某個變電站，是各個變電站間相互配合、聯系的結果，然而，現實中的變電站之間往往會有更為復雜的關系，這無疑為配網結構的優化帶來了困難。

由于變電站之間相互聯系能夠保證安全、穩定供電，下面就將以三變電站互聯為例來分析主變壓器互聯模式。

假設雙主變壓器變電站內部低壓端選擇單母線分段接線，三主變壓器變電站內部低壓端選擇單母線分段接線模式，同時，設定任何主變壓器出現故障問題，電力負荷就可以對等地轉移到與其聯絡的變電站。所選容量各自確定在：

50WVA，63MVA，80MVA.同時，變電站之間聯絡較好、處于均衡狀態，由于主變壓器容量有所差異，其互聯模式對應的數據見表1。

從表1能夠看出：當選擇3變電站模式情況下，如果對應增設2臺主變，在沒能互聯狀態下主變壓負載率達到50%，創建互聯供電時，主變負載率達到84%，此時，供電能力也對應增強，同時，設置3臺主變，主變負載率達到66.7%，對應的供電能力也顯著增強。

經過互聯，主變壓器無論是在負載率還是供電能力方面，都顯著增強。從上面的圖表能夠看出，在三臺變壓器時，配置3臺主變更有效，無論在變壓互聯還是負載率方面都具有優勢。而且由于主變壓器自身的容量不斷上升，對應供電系統的供電水平也顯著提高。

4 10kV配網接線模式的優化

對于城區配網來說，通常采用以下接線模式，主要的接線模式類型包括：單輻射式、單環網式、雙環網式。不同的接線模式有不同的結構，體現出不同的特點。具體體現在：

（1）單輻射。該接線模式具有一定弊端，體現在：負面影響較大、影響范圍較廣，不能保證安全、穩定地供電，該接線模式只適合用在對供電安全度、穩定性要求較為放松的區域，該接線模式下，線路的負載極限值高達100%。

（2）單環網。安全性較好、穩定性高，線路分布清楚，線路能夠更加靈活地工作，其負載極限值達到50%。

（3）雙環網。穩定性強，安全性高，一般可以用在商業區，線路的負載率極限值也能達到66.7%。

5 以K型站為主的接線模式

通常來說，K型站的接線體現出自身的特點，具體體現為：清楚、明確、靈活、出線帶繼電保護。10kV母線能夠自行切斷，且線路中一旦出現故障點，很容易被分析、診斷出來，從而確保在短時間內來轉移負荷，而且能夠積極地把負荷進行有效釋放，在業界得到了充分的認可。

K型站能支持并促進10kV配電網結構的優化，主要發揮中介點的功能，特別是負荷較為聚集時，能夠對變電站供電能力進行有效地釋放，對應緩解供電危機。

6 中心城區目標網構建

城區供電，主體負荷來自于商業用電以及住宅區用電，這些城區地域中需要有較強的供電能力。這些地域環境中，土地空間相對有限，而且城建設施相對健全，有一定的城市規劃需求，從長期來看，可以嘗試選擇輸電線路入地模式。商業城區10kV配網主網架構、主變互聯具體如圖2所示。

該城區商業中心地帶選擇二進線K型站，以及二供一備K型站，這兩種類型的變電站同步接線，其中還涵蓋一些電纜饋線組、架空線路等，以此達到不同變電站之間電力負荷的有效轉移。

來源于一個變電站的各個母線段，為二進線K站2路進線提供電能。二供一備K型站的2路運轉線路，分別來源于一個變電站的各個母線，其他線路也分別從各個變電站伸出，以此來確保供電安全、穩定，確保不同變電站間能夠進行有效的負荷轉移。

結語

10kV配網網架結構的優化具有特殊的方法，可以依照本文選擇主變壓器互聯的方法，接線模式也可以選擇混合接線法，同時打造出了10kV配網目標網架構造，這種架構方式可以極大地滿足用電需求，緩解城區用電負荷壓力，從而有效確保了配網的安全、有效供電。

通過主變互聯的方式，能夠有效提升主變負載率，保證10kV配網能夠安全、穩定地供電，同時，能夠優化平衡不同變電站之間負荷的合理轉移，其中二供一備K型站的啟動，具有更加顯著的優勢，能夠有效提升供電容量，確保負荷能夠有效轉移。

參考文獻

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