配網工程建設與改造中配網工程設計的實踐探究

鄒文沫

摘要：隨著客觀用電量的不斷增加，配網工程建設規模也持續擴大，實際配網工程建設與配網工程改造需要強化配網設計，因為科學的設計方案能為配網工程的建設提供科學的指導。本文首先分析了配網工程設計的內涵以及配工程建設與改造現狀，然后重點探討了配網工程建設與改造中配網工程設計的應用。

關鍵詞：配網工程建設;配網工程改造;配網工程設計

配網工程作為城市發展的一個基礎設施工程，配網工程的建設水平直接影響到整個城區電力供應服務水平，只有做好配網工程的科學設計，采用科學的設計方案，才能確保配網工程的建設水平，從而發揮其優勢供電服務功能，配網工程設計需要從一些關鍵方面入手，牢固把握設計的關鍵點，有目標、有側重地加強設計檢查與監督，才能有效地提高配網工程的設計水平。

1 配網工程設計的內涵

配網工程設計具體是指：將配網改造工程、配網建設工程等作為研究目標，科學、有條理地規劃配網布設路徑、精準地定位架設線路，并按照規定勘測，同時也涉及到導線截面的選配，供電設備容量以及配網供電設備的配置等，以及老舊線路的改造、優化與升級等工作。配網工程設計實際的貫徹執行中涉及到以上所有的工作，將這些內容按照規定科學地編制起來，最終打造出配網工程改造與配網工程設計的方案，并將其提交至供電局來接受初步審核，達成一致的設計方案，再結合配網工程的施工現場、實際情況等逐步地完善方案，并形成科學的預算方案，最終得到政府部門的授權。

2 配網工程建設與改造現狀分析

2.1 配電設備嚴重老化

由于設備的更新、維護等未能及時、到位，從而導致配電設備在實際使用或運行中發生嚴重的老化現象，使得設備的性能、質量與運行水平等都受到極大的影響，設備質量問題可能導致電能傳輸效率、供電服務水平等都受到限制。

2.2 配網系統運行不穩定

配網工程系統由于最初的設計不可理，設計方案缺少長遠計劃、長足規劃，再加上安全防護理念的缺乏，使得當前的配網系統在實際運行中容易遭受外部因素的干擾，特別是容易受到自然因素的干擾，遇到狂風暴雨、強雷電時，配網系統的運行將失穩，影響正常的安全供電。

2.3 線路設計不合理

在整個配網系統設計中，線路設計占據十分重要地位，當前的配網工程線路設計缺少合理性，具體體現在線路布局的不科學，局部線路存在線路設計過長，進而導致供電半徑過大的問題，這無疑將增加線損，而且也會影響一部分用電客戶的正常安全用電，一些線路存在接線混亂現象，甚至出現了誤接線問題，這就間接地增加了配網系統安全運行的難度。

3 配網工程設計與配網工程建設與改造的意義

3.1 全面規劃配網工程建設與改造任務

通過完善配網工程設計，可以有效地優化配網工程建設與改造質量，實際的配網工程設計具體包括：規劃工程項目建設、線路改造、電網設備選擇、創建電網結構、科學地制定電網無功補償與合理定位供電源等，這些工作的高效展開能夠為配網工程的深入建設與改造，提供所必須的保證，以此來規避配網系統建設與改造中出現的網架結構不科學等問題，也能防止配網設備的錯誤選配，保證配網系統供電服務水平滿足城市建設與發展的需要。通過參照配網工程設計方案，有目標、有針對性地建設配網系統的其他工程項目，同時，也有利于強化配網工程項目改造，科學的配網工程設計方案將考慮到配網系統的長遠建設與客觀用電量的長遠需求量，具有強大的指導意義與可參考價值，這就使得配網建設與改造能創造更大的經濟價值與社會意義。

3.2 科學選配配網工程建設與改造電壓等級

實際的配網工程項目設計過程中，必須對一個階段的城市電力系統的運行狀態以及電力需求量等做出系統、到位地調查，要盡量從中發現城市配網系統在運行中有無故障和異常，以此來調整城市電網的運行布局，使得城市配網系統的設計、布局等都能立足于長遠，達到長遠規劃的水平，同樣，憑借參照科學的配網工程設計方案能夠更加合理地選擇城市電壓等級，從而客觀、準確地選擇城區范圍內各個區域的電壓等級，也能以逐區、逐層的方式來形成配網電壓等級，解除電壓等級的限制與現實用電需求之間的矛盾，間接地優化城市電壓等級，提高供電服務水平，更重要的是當電壓等級得到合理地選配與改造后，對應的配網結構也將得以簡化，從而控制配網變電層次，減少電能損耗，確保城市配網系統朝著更為安全、高效、穩定的方向發展，提高配網的經濟運行水平。此外，配網工程設計也能為配網導線截面的選擇、設計等提供科學的參考。

3.3 提升配網建設與改造工程的自動化水平

配網工程設計中必然涉及到一系列自動化設備的設計，自動化設備能夠發揮自動化功能，從而為配網工程未來的自動化運行做好準備，可以妥善提高配網建設與改造的自動化水平，尤其是對于10kV 配網自動化故障的處理，借助自動化設備能夠自動、及時地鎖定配網線路中的故障，并準確地定位故障，明確故障所處區域，從而有目標地進行故障排查，最終修復配網系統回歸至常規狀態，繼續為關聯區域供應電能服務。現實的配網工程建設與改造中，必然要將最新的自動化設備配置于配網系統，當配網系統出現故障，則能自動地識別相關故障，并作出妥善地處理，現實配網設計中也要深化配網改造，將環網線路、手拉手線路等實施分段設計。

4 配網工程設計的關鍵點

4.1 正確選擇電纜與導線

（1）線路材質的選擇

配網工程設計中線路材質的選擇十分關鍵，對于10kV 配網線纜來說，最適合選擇交聯聚乙烯絕緣材質線路，因為其具有環保價值，燃燒時無毒氣，而且此類物質化學穩定性好，能夠抵御酸、堿腐蝕，可以很好地保護電纜。由于城市架空線空間緊張，10kV 架空線可選擇架空絕緣線，對于大范圍城郊跨越的情況不妨選擇鋼芯鋁絞線。

（2）導線截面大小的確定

電力線路導線截面通常要根據載流量來合理地選配，具體應參照以下關系式：

利用上面的公式能夠做出最優的線路截面選擇，一些長度很長的線路、被長期使用的線路，也要根據電壓損失、經濟電流密度等因素來對導線截面做出最合理的選擇，必須根據負荷大小、未來發展勢頭以及環境條件、導線發熱、經濟性等因素來對導線做出最合理的選擇。

4.2 主材及設備的選擇

當明確了架空線路走廊、線路型號以后，要根據四周環境條件、防雷水平、防風要求等來選出適合性的電桿桿頭設計模式，如果是城市市區中心、電桿桿頭都應選擇緊湊型布設模式，而且要同四周建筑物之間留出一定的安全距離，在電桿的大跨越等部位應嘗試添加重力桿、鋼管塔等，相反，郊外則應在大跨越轉角部位設置拉線轉角桿，而且也要根據組立電桿所在位置的地質特點、水文條件來對應選出桿基，而且要對桿基實施抗拔穩定測試，具體根據以下公式：

結合校驗結果來配置底盤、卡盤，采用現澆電桿基礎架空線路開關設備則要根據其分段、聯絡等作用類別對應選擇柱上負荷開關、柱上斷路器等設備，而且要立足于配網自動化的長遠發展具有自動化擴展功能，具體的方法為：預留輔助觸點、航插接口等，分支線路則應裝配遠傳類故障指示器，從而發揮配網的自動化功能。

4.3 環網柜的配設

電纜線路的環網柜應結合饋線的材質、特征等來決定所選的負荷開關柜與斷路器柜的型號，由于城區內空間有限、土地矛盾很大，可以選擇占地小、絕緣性能優的SF6 充當絕緣介質，其中必須做好六氟化硫氣體濃度的監測，以此來控制其非法泄露帶來風險。環網柜中都提前留置出一個配網自動化接口，以及DTU 的安裝空間，從而達到自動化的目標。

4.4 正確選擇通訊方式

配網自動化系統的通訊應選擇光纖通訊、無線專網通訊等類似的通訊模式，對于10kV 干線、纜溝等徹底建設條件下，則對應同步來敷設光纖，一些特殊地段不能用光纖，此時不妨選擇無線專網的通訊模式，使其同主站連接，配網自動化終端則應結合線路條件、預存的安裝空間等來對應選擇合適的柱上FTU，遮蔽臥式DTU 等。

4.5 設備與材料的安裝定位

配網工程設計中要對一些關鍵的材料與設備，例如：電桿、開關、變壓器等的基礎、位置等做出合理選擇，各類設備對地基條件、環境特點、來自于不同廠家設備的尺寸等都有不同的要求，在設計方案中需要確定這些關鍵信息，這其中需要建設單位、施工單位等之間的協調溝通，要預留出設備的地基部位，同時，也要對改造的電氣接線提供具體、細致的說明。

4.6 對隱蔽工程提出技術要求

配網隱蔽工程具體是指：電力溝道、鐵塔地基、電桿等，這些位于地下的工程在設計時需要考慮到地下管線的干擾與影響，用好保證電力管線同其他的排水管道、燃氣管道等保持一定的安全距離，而且實際設計中也要強化隱蔽工程中管道的防水、防潮設計。此外，在設計方案中也要指出電氣設備的安裝方法與敷設方式，具體是指：柱上變壓器的安裝、開關安裝等。

5 結語

配網系統是整個城市發展的基礎設施系統，強化對城市配網工程的改造，能提高城市配網系統的優勢功能，對此，必須做好配網工程的設計，以科學的工程設計來為配網工程的建設與配網改造提供科學的指導。配網規劃與設計過程中必須要結合配網特點，圍繞服務目標的未來發展來決定其設計方案，從而提高配網系統的運行水平，為整個城區提供優質的電力服務。

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（廣東電網有限責任公司江門新會供電局，廣東 江門 529100）