城市配網(wǎng)網(wǎng)架完善中應(yīng)注意的問題探討

熊 學(xué)

（深圳供電規(guī)劃設(shè)計院有限公司，廣東 深圳 518000）

城市配網(wǎng)網(wǎng)架完善中應(yīng)注意的問題探討

熊 學(xué)

（深圳供電規(guī)劃設(shè)計院有限公司，廣東 深圳 518000）

城市建設(shè)的不斷發(fā)展帶動著用電需求的快速增長，現(xiàn)有的城市配電網(wǎng)模式由于配置不合理、不夠科學(xué)，配電質(zhì)量和配電效率低等問題逐漸呈現(xiàn)出來。在電力建設(shè)的過程中，部分企業(yè)和單位只注重發(fā)電的效率，對配網(wǎng)網(wǎng)架的完善不夠重視，使得城市配網(wǎng)的建設(shè)進程跟不上城市發(fā)展的速度。文章對城市配網(wǎng)網(wǎng)架完善中應(yīng)注意的問題進行了探討。

城市配電網(wǎng)；供電可靠性；網(wǎng)架完善；用電需求；配電質(zhì)量；配電效率

隨著城市經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，城市配電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)延伸到了工業(yè)區(qū)和開發(fā)區(qū)，形成了和居民住宅區(qū)域、商業(yè)區(qū)域的混合電網(wǎng)模式，隨之而來的是電網(wǎng)所承受的負(fù)荷也越來越大，使得電網(wǎng)的供電可靠性和供電效率出現(xiàn)下降。所以配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的完善應(yīng)結(jié)合供電的可靠性和經(jīng)濟性進行考慮，做到遠(yuǎn)近期相結(jié)合，從而滿足城市經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展需求。本文從配網(wǎng)網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)和影響城市配電網(wǎng)供電可靠性的因素出發(fā)，對配網(wǎng)網(wǎng)架完善中應(yīng)注意的幾個方面進行詳細(xì)分析，希望能為廣大從事配電網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)人員做出借鑒。

1 城市配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的組成

配電室、中壓開關(guān)站、電纜線路以及架空線路是城市配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。按設(shè)備功能進行分類：配電室主要是為用戶配置電能，其設(shè)有中壓進出線，而中壓配電室的母線延伸，可以有效地解決變電站進出線的間隔和受限問題。中壓開關(guān)站的作用是分配中壓電能，將電網(wǎng)輸送而來的電能分給幾個或者更多的變電所用，然后變電所再將之降壓給工業(yè)、生活用電的配電裝置。電纜線路在配網(wǎng)中起到電力和數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔谩＜芸站€路是用絕緣子將輸電導(dǎo)線固定在直立于地面的桿塔上以傳輸電能的輸電線路，在配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中起到支撐的作用。

在城市配網(wǎng)10kV架空網(wǎng)中，主要采用的結(jié)構(gòu)為單輻射、單聯(lián)絡(luò)及多分段適度聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)等接線方式，其以不同方式進行不斷優(yōu)化、循序漸進的過程，并根據(jù)實際情況適度發(fā)展，達到“手拉手”和滿足“N-1”的安全準(zhǔn)則。

2 影響城市配電網(wǎng)供電可靠性因素

隨著國家對電網(wǎng)投資建設(shè)力度的加大，配電網(wǎng)供電的可靠性也變得越來越重要，其直接影響到為用戶供電的質(zhì)量和分配電能的效率。目前，影響到城市電網(wǎng)供電可靠性的因素主要有如下三點：（1）不可抗拒的自然災(zāi)害因素，如雷擊、雪災(zāi)、地震等，這些因素都是不可抗拒和預(yù)知的。而設(shè)備本身的質(zhì)量問題，如線路的自然老化也會導(dǎo)致線路故障；（2）由于之前城市配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃的不合理，其以輻射供電為主，聯(lián)絡(luò)過少，而所接的用戶又比較多，使得每條線路都處于滿載的狀態(tài)，從而導(dǎo)致線路短路和接地故障頻頻發(fā)生；（3）由于對配電網(wǎng)改造投入資金的不足和技術(shù)、管理能力的限制，不同型號的設(shè)備在配電網(wǎng)中混合使用，其設(shè)備的額定功率和質(zhì)量都有差異，從而造成設(shè)備開關(guān)誤動，對供電的可靠性造成嚴(yán)重的影響。

3 城市配網(wǎng)網(wǎng)架完善中應(yīng)注意的問題

3.1 主網(wǎng)與配網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理問題

城市配電網(wǎng)網(wǎng)架完善過程中的主要問題是主網(wǎng)與配網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理，其表現(xiàn)在主網(wǎng)電壓等級的容量和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不相符，從而造成各區(qū)域之間的供電不穩(wěn)定，所以正確地對變電站進行選址定容是配網(wǎng)網(wǎng)架完善過程中的重點內(nèi)容。變電站是鏈接主網(wǎng)和配網(wǎng)的重要節(jié)點，其選址定容將對電網(wǎng)的供電能力、供電平衡、配網(wǎng)的協(xié)調(diào)能力以及供電的可靠性等有著直接的影響。因此，在配電網(wǎng)網(wǎng)架完善的過程中，要對主電網(wǎng)和配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)作用進行合理的規(guī)劃，最好做到統(tǒng)籌與兼容并進。根據(jù)國家配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)范要求，配網(wǎng)在接線過程中，既要保證其安全可靠性，又要做到經(jīng)濟實惠。當(dāng)配網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)故障需要進行維修時，也要保障供電的可靠性和持續(xù)性，這就要求對配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進行合理科學(xué)的規(guī)劃。

3.2 負(fù)荷預(yù)測和電氣計算不精確問題

城市配電網(wǎng)的負(fù)荷預(yù)測和配網(wǎng)中的每個細(xì)節(jié)都緊密關(guān)聯(lián)。在城市配電網(wǎng)網(wǎng)架完善的過程中，由于相關(guān)技術(shù)管理人員經(jīng)驗不豐富，再加上可供參考的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和技術(shù)資料比較少，經(jīng)常會出現(xiàn)負(fù)荷預(yù)測的結(jié)果和配網(wǎng)實際的運行情況不相符，甚至沒有進行相應(yīng)的電氣計算。因此，此時制定的網(wǎng)架完善方案不僅起不到改善作用，反而會使電網(wǎng)產(chǎn)生各種新的問題，嚴(yán)重時會威脅到電網(wǎng)的安全運行。針對這種情況，需要在配網(wǎng)完善方案中對負(fù)荷進行精準(zhǔn)預(yù)測，為規(guī)劃和設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。而負(fù)荷的預(yù)測要和城市的發(fā)展規(guī)劃方案相結(jié)合，對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟運行的狀況進行分析，提高負(fù)荷預(yù)測的精準(zhǔn)性。負(fù)荷預(yù)測的常用方法主要有以下兩種：（1）電量預(yù)測法，把電量值通過計算公式轉(zhuǎn)換為負(fù)荷值，這種方法一般情況下適用于高壓配電網(wǎng)的負(fù)荷預(yù)測，其原理是先對城市整個年度總的用電量進行預(yù)測，然后用年度總用電量除以最大的負(fù)荷數(shù)進行計算，得出來的結(jié)果就是負(fù)荷的預(yù)測值；（2）負(fù)荷密度法，通過計算目前城市電網(wǎng)的負(fù)荷密度，推算出總負(fù)荷，其原理是根據(jù)供電范圍的占地面積和對應(yīng)的電網(wǎng)負(fù)荷密度來預(yù)測計算總負(fù)荷。

3.3 配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的接線方式問題

3.3.1 架空線路網(wǎng)絡(luò)。

第一，單聯(lián)絡(luò)接線。接線方式如圖1所示，在采用這種類型的接線方式時，應(yīng)保證配網(wǎng)線路上的負(fù)載率控制在50%以內(nèi)，如果電網(wǎng)的負(fù)載率增長過快，可采用聯(lián)絡(luò)線路中間接入新的電源進線的方式。

圖1 單聯(lián)絡(luò)接線方式

第二，多分段適度聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)。接線方式如圖2所示，這種接線結(jié)構(gòu)一般用于市區(qū)中心的居民生活區(qū)域。在線路分布密度較大，而各分段之間的聯(lián)絡(luò)配置又比較合理的前提條件下，可由單聯(lián)絡(luò)接線向三分段兩聯(lián)絡(luò)的接線方式轉(zhuǎn)化，分段點的設(shè)置要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線和裝置負(fù)荷的情況進行相應(yīng)變動。

圖2 多分段適度聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3.3.2 電纜網(wǎng)絡(luò)。

第一，單環(huán)網(wǎng)接線。接線方式如圖3所示，其所形成的單環(huán)網(wǎng)電纜網(wǎng)絡(luò)是通過不同的變電站或不同段的母線進行接入，適用于B類區(qū)域的工業(yè)區(qū)。對于電纜網(wǎng)絡(luò)的環(huán)網(wǎng)接線方式來說，單環(huán)網(wǎng)的節(jié)點數(shù)量不要過多，可用作雙環(huán)式的過渡接線方式，在配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)時應(yīng)預(yù)留足夠的電纜管溝和環(huán)網(wǎng)單元，以備后期電網(wǎng)擴展時可用。

圖3 單環(huán)網(wǎng)絡(luò)接線方式

第二，雙環(huán)網(wǎng)接線。接線方式如圖4所示，適用于老城區(qū)（A類）區(qū)域，當(dāng)供電可靠性要求很高時，可由四回電纜饋線組成雙環(huán)網(wǎng)的方式進行接線。

圖4 雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)接線方式

3.3.3 多級串供線路。在城市配電網(wǎng)網(wǎng)架建設(shè)過程中，有以下兩種情況可采用多級串供線路的方式進行接入：

第一，由于市政道路改造的要求，挖掘機等機械設(shè)備不能在架空線路下進行作業(yè)，而開閉所所址的選取又比較難，這個時候可采用環(huán)網(wǎng)柜替代，部分電纜線路可在多個環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)進行多級串供。

第二，由于老城區(qū)有很多架空線路之前的接線不合理，多數(shù)呈魚骨狀單輻射進行供電，接在主干線路上或接入主干線路環(huán)網(wǎng)柜中，導(dǎo)致電網(wǎng)供電能力差，并且也會由于架空位置選取不當(dāng)而造成民事糾紛，從而影響到配網(wǎng)網(wǎng)架的改造進程。

針對以上兩種情況，可以從用戶的角度出發(fā)，對網(wǎng)架的完善方案進行合理規(guī)劃，保障電網(wǎng)供電的可靠性。對于重要電力用戶所在的線路，可以考慮從新出的線路進行完善；后期市政道路入地時，可以和市政規(guī)劃部門、城區(qū)居委會等緊密配合，對開閉所所址進行合理選取，盡量做到不損害各方的利益；對一些待拆遷區(qū)域用戶所在的線路，在完善方案中可暫時不做調(diào)整。后期再結(jié)合線路負(fù)載率對網(wǎng)架方案進行適當(dāng)變更。

4 結(jié)語

城市配電網(wǎng)網(wǎng)架的完善不僅僅是廣大用戶的需求，也成為衡量供電系統(tǒng)對用戶持續(xù)供電能力的一個重要指標(biāo)，更顯現(xiàn)出一個城市總體經(jīng)濟發(fā)展的水平。當(dāng)然，10kV配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的完善需要進行整體規(guī)劃，也是一個不斷優(yōu)化、循序漸進的過程。從實際情況出發(fā)，達到“手拉手”和滿足“N-1”的安全準(zhǔn)則，保證給用戶提供高質(zhì)量的電力能源。

[1]張容．10kV配網(wǎng)網(wǎng)架完善工程施工方案相關(guān)問題的分析及思考[J]．城市建設(shè)理論研究，2014，（29）.

[2]曹宗珍．城市配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)研究淺析[J]．工程與建設(shè)，2013，（6）.

（責(zé)任編輯：秦遜玉）

TM73

1009-2374（2017）12-0245-02

10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.125

熊學(xué)（1985-），女，廣東深圳人，供職于深圳供電規(guī)劃設(shè)計院有限公司，研究方向：配電設(shè)計。

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