10 kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)分析

張杰生

（東莞市粵順電力工程有限公司，廣東 東莞 523071）

0 引 言

10 kV配網(wǎng)在規(guī)劃設(shè)計(jì)中面臨諸多不確定因素，尤其是負(fù)荷的分布及變化情況很難精確推測(cè)。現(xiàn)代電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)涉及到的專業(yè)和領(lǐng)域非常廣泛，包括配網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性、投資成本要求以及與城市規(guī)劃建設(shè)部門的協(xié)調(diào)等。因此，10 kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的綜合性工作，有必要掌握其規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)。

1 10 kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要作用

10 kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是城市規(guī)劃建設(shè)不可或缺的重要內(nèi)容。相關(guān)人員在開展配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作時(shí)，必須結(jié)合城市建設(shè)的要求，在確保配網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量和安全性的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮其支持城市現(xiàn)代化建設(shè)的作用。良好的配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行與電力有序供應(yīng)的前提和保障。同時(shí)，配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)也直接影響電能傳輸?shù)目煽啃院桶踩浴Ｒ虼耍仨毑粩嗵嵘渚W(wǎng)運(yùn)行的安全水平，進(jìn)而為整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展提供電能保障。

2 10 kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)存在的主要問題

2.1 通道方面的問題

當(dāng)前，我國(guó)在城市規(guī)劃方面已明確提出架空線入地和架空線電纜化等基本要求。新建架空線通道的難度較大，但電纜線路及其敷設(shè)溝道的建設(shè)成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出架空線的建設(shè)成本，且還需與城市新建道路和改擴(kuò)建道路等相互配合。市政道路建設(shè)速度上的滯后性導(dǎo)致電氣設(shè)施的建設(shè)也相對(duì)滯后。此外，很難全面了解城市用電負(fù)荷狀況。由于城市建設(shè)規(guī)模的提升和占地面積的顯著增大，大型商業(yè)建筑和高層建筑等不斷涌現(xiàn)，社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)與人們?nèi)粘Ｉ畹挠秒娦枨蠹ぴ觯噪娏Σ块T需加強(qiáng)與政府各級(jí)部門的交流與配合，針對(duì)各項(xiàng)目的性質(zhì)和用電負(fù)荷等開展持續(xù)化、長(zhǎng)期化的監(jiān)督跟進(jìn)工作[1]。

2.2 未與城市發(fā)展規(guī)劃相結(jié)合

配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)是現(xiàn)代城市建設(shè)的重要組成部分，規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮城市發(fā)展需求和人們?nèi)粘Ｉ钣秒娦枰Ｐ璋央娋W(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)納入到城市總體規(guī)劃中，但由于城市規(guī)劃項(xiàng)目和建設(shè)時(shí)間存在的不確定性，導(dǎo)致10 kV中壓配網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)難度進(jìn)一步加大。同時(shí)，受市政架空通道和電纜通道等外部因素的影響，配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)很難按計(jì)劃一次性完成。此外，許多規(guī)劃設(shè)計(jì)人員一味追求速度，沒有按照從“規(guī)劃”到“臨時(shí)過渡”再到“規(guī)劃”這一循序漸進(jìn)過程進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面的問題

配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要存在以下5個(gè)方面的問題。第一，局部中壓網(wǎng)絡(luò)線路之間的關(guān)系比較復(fù)雜。第二，部分變電站配網(wǎng)線路的服務(wù)范圍存在不合理性。第三，一些線路的分段情況及其用戶數(shù)存在問題。第四，部分10 kV配網(wǎng)線路的負(fù)載率過高。第五，一些主干線路的絕緣率不達(dá)標(biāo)、長(zhǎng)度過長(zhǎng)，裝接配變?nèi)萘恳裁黠@過高。

2.4 電源點(diǎn)分布設(shè)計(jì)上的問題

電源點(diǎn)是決定10 kV配網(wǎng)供電能力的關(guān)鍵因素。目前，我國(guó)很多地區(qū)的10 kV配網(wǎng)在電源點(diǎn)分布設(shè)計(jì)上還存在一些問題，包括主變負(fù)荷失衡、電壓過低、線損過高、供電半徑偏大及數(shù)量過少等，影響了整個(gè)配網(wǎng)體系的正常運(yùn)行，阻礙了我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展。

3 10 kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的總體思路與原則

3.1 總體思路分析

10 kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須嚴(yán)格遵循和落實(shí)相關(guān)設(shè)計(jì)理論，積極利用現(xiàn)代高科技，發(fā)揮主觀能動(dòng)性，使設(shè)計(jì)出的配網(wǎng)在安全性、可靠性及實(shí)用性上達(dá)到最大化。需注意，設(shè)計(jì)人員應(yīng)廣泛咨詢和接納各方面有利意見，以優(yōu)化配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)質(zhì)量。此外，設(shè)計(jì)人員最好循序漸進(jìn)地進(jìn)行配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，將整個(gè)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作分為小階段進(jìn)行，如五年階段、十年階段及二十年階段等。規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的制定必須因地制宜。設(shè)計(jì)者必須使10 kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案滿足分步實(shí)施、遠(yuǎn)近適宜的基本要求。

3.2 原則分析

開展城市10 kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵循如下原則。第一，設(shè)計(jì)人員應(yīng)將城市負(fù)荷的增長(zhǎng)趨勢(shì)作為參照，對(duì)10 kV配網(wǎng)的建設(shè)規(guī)模、容量大小及設(shè)備配置等進(jìn)行全面優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí)，還應(yīng)注重設(shè)計(jì)方案的可行性和長(zhǎng)期適用性，以免出現(xiàn)反復(fù)建設(shè)等問題，減少電力企業(yè)的成本投入。第二，設(shè)計(jì)人員應(yīng)堅(jiān)持全局性原則，主動(dòng)配合上級(jí)的相關(guān)工作，保證設(shè)計(jì)方案能與施工相協(xié)調(diào)，盡量避免在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)等方面存在的缺陷，體現(xiàn)設(shè)計(jì)的層次性和科學(xué)性。第三，設(shè)計(jì)者應(yīng)按照最新出臺(tái)的社會(huì)發(fā)展規(guī)劃，將各方利益全面納入考慮范圍，使整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)不僅具有較強(qiáng)的可靠性和安全性，同時(shí)也能滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。

4 10 kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)分析

4.1 合理布設(shè)配電線路系統(tǒng)

整個(gè)配電線路系統(tǒng)中，導(dǎo)線是電能傳遞和電能輸送的關(guān)鍵元件。設(shè)計(jì)中，應(yīng)結(jié)合線路用途和鋪設(shè)方式等選擇最佳的導(dǎo)線材料，并確定其規(guī)格。如果是架空配電線路，一般應(yīng)選擇周圍是鋁線、中心為鋼線的多股絞線。鋁線的導(dǎo)電性能非常好，且密度較小、質(zhì)量輕，不會(huì)使架空線承受太大重量。鋼線的機(jī)械強(qiáng)度較大，能避免配電線路出現(xiàn)拉斷等問題。導(dǎo)線規(guī)格的選擇，應(yīng)考慮負(fù)荷大小、應(yīng)力及經(jīng)濟(jì)性等因素。此外，導(dǎo)線的選擇還必須符合國(guó)家出臺(tái)的相關(guān)政策與技術(shù)要求。

桿塔也是架空配電線路系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，按照材料不同，可分為鐵塔、鋼管塔及混凝土電桿等類型。目前，電桿大多選用鋼筋混凝土材質(zhì)，可細(xì)分為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土電桿和普通鋼筋混凝土電桿。按照類型不同，可分為特殊桿塔、終端桿塔及直線桿塔等。10 kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要明確所需用的桿塔類型，同時(shí)還要說明采用此桿塔的具體理由。

絕緣子也是配電線路的一個(gè)重要組成元件，主要功能是保證導(dǎo)線與桿塔之間的絕緣性。絕緣子必須具備較高的機(jī)械強(qiáng)度，并能有效抵御各種化學(xué)腐蝕。此外，絕緣子還應(yīng)滿足周邊的濕度和溫度等環(huán)境要求。通常，配電線路的絕緣子主要分為瓷橫擔(dān)、懸式及針式三種類型，設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照配網(wǎng)的具體需求選擇適當(dāng)?shù)慕^緣子類型。

4.2 選擇適當(dāng)?shù)呐潆娫O(shè)備與導(dǎo)體

選擇配電設(shè)備與導(dǎo)體時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)周邊環(huán)境溫度的控制。一般夏季最熱月份的最高溫度應(yīng)當(dāng)以多年的平均統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。如果選擇配電設(shè)備與導(dǎo)體時(shí)沒有找到適當(dāng)?shù)臏囟葏⒖假Y料，則應(yīng)將最高溫度設(shè)置為“最熱月份的平均溫度值+5 ℃”。確定配電設(shè)備與導(dǎo)體的相對(duì)濕度時(shí)，應(yīng)將濕度最高月份的平均值作為參照。配電設(shè)備最大風(fēng)速選擇也應(yīng)當(dāng)將以往的相關(guān)資料作為參考，若設(shè)計(jì)出的最高風(fēng)速大于35 m/s，則應(yīng)當(dāng)降低配電設(shè)備的安裝高度，并在基礎(chǔ)部位加大固定力度，以免影響設(shè)備運(yùn)行。

4.3 做好配電線路路徑優(yōu)選工作

規(guī)劃設(shè)計(jì)10 kV配電線路路徑時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。首先，設(shè)計(jì)路徑時(shí)，應(yīng)避免穿越有可燃物和爆炸物的地點(diǎn)，以免增加火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。其次，應(yīng)盡量避免占用大面積的農(nóng)田，并積極配合本地區(qū)的道路規(guī)劃建設(shè)工作，降低配電線路遷移的發(fā)生率。再次，設(shè)計(jì)人員應(yīng)全面深入地思考配電線路可能對(duì)弱電線路造成的不良影響，從而保證線路運(yùn)行的可靠性和安全性。最后，還應(yīng)最大限度地降低配電線路的電壓損失和電能損失，便于后期施工和運(yùn)行維護(hù)工作。

4.4 選擇合理的站點(diǎn)

選擇站點(diǎn)時(shí)，應(yīng)參照本地區(qū)的基本發(fā)展規(guī)劃，全面考慮供電范圍、供電半徑及供電負(fù)荷等因素。秉承最大限度接近負(fù)荷中心的基本原則，對(duì)配電站的具體方位和開關(guān)站點(diǎn)位置等進(jìn)行合理確定，以確保在不影響本地區(qū)生產(chǎn)生活用電需求的前提下，實(shí)現(xiàn)配電線路長(zhǎng)度、線路損耗及線路投資的有效控制。

5 結(jié) 論

10 kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展起著重要作用，是一項(xiàng)綜合性、系統(tǒng)性及復(fù)雜性的工作任務(wù)。因此，必須提高對(duì)10 kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重視度，全面把握10 kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，不斷提升10 kV配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)效果，以發(fā)揮最大綜合效益。