城市配電網(wǎng)配電線路設(shè)計(jì)優(yōu)化對策

杜康

摘要：近幾年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市居民的生活水平逐漸提高，對電力的需求量越來越大，傳統(tǒng)的城市電網(wǎng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)無法滿足縣城的電力負(fù)荷，所以我們應(yīng)該對配電網(wǎng)配電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，保證城市居民的用電質(zhì)量，本文根據(jù)從城市的規(guī)劃要求出發(fā)，根據(jù)城市電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r，提出了對配電線路設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法以供配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)與改造工作參考。

關(guān)鍵詞：城市配電網(wǎng) 配電線路 設(shè)計(jì)優(yōu)化

引言

居民對于生活質(zhì)量和生活水平要求的提高，衍生出了更高要求的電力質(zhì)量供應(yīng)。為了滿足高質(zhì)量的電力供應(yīng)，配電線路設(shè)計(jì)也應(yīng)及時(shí)跟上電力工程的發(fā)展，如此電力系統(tǒng)才能發(fā)揮出最佳供電水平。配電線路的設(shè)計(jì)目的有兩個(gè)，分別為輸送電力資源和分配電力資源，而在實(shí)際配電線路安裝過程中施工難度相對較大，因此應(yīng)該完善施工管理，為施工安裝提供更為有效的方案。

1中壓配電網(wǎng)設(shè)計(jì)

1.1 10kV中壓配電網(wǎng)設(shè)計(jì)

按照實(shí)際應(yīng)用需求，在放射式、環(huán)網(wǎng)式與樹干式中選擇相應(yīng)的供電模式。城市核心區(qū)與主城區(qū)采用以環(huán)網(wǎng)式為主，放射式為輔的聯(lián)合供電模式。針對城市重要負(fù)荷，應(yīng)采用獨(dú)立供電模式。利用兩回路或者三回路方式，在周邊變電站的電源點(diǎn)引接，全面確保供電可靠性。城市一般負(fù)荷供電模式為環(huán)網(wǎng)式。針對容量小、供電可靠性較低的老城區(qū)，由于線路走廊建設(shè)難度大，可以從環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)中引出分支線，實(shí)行放射式供電。引出點(diǎn)采用斷路器保護(hù)，當(dāng)分支點(diǎn)故障時(shí)能夠及時(shí)切除，避免對主干網(wǎng)運(yùn)行造成影響。在正常運(yùn)行狀態(tài)下，環(huán)網(wǎng)開環(huán)運(yùn)行，主干線劃分為 2-3段，將斷路器和負(fù)荷開關(guān)設(shè)置在適宜位置，滿足“手拉手”供電需求。配網(wǎng)設(shè)計(jì)需要保證線路檢修時(shí)負(fù)荷能夠全部轉(zhuǎn)移，全面加強(qiáng)供電可靠性。

1.2中壓配電網(wǎng)主供電節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

城市中壓配電網(wǎng)層級，包括變電站、中壓開閉所、環(huán)網(wǎng)柜、終端變配電所，在變電站引出放射性供電，保證供電可靠性。然而多數(shù)區(qū)域與變電站距離遠(yuǎn)，會受到變電站中壓間隔與線路走廊影響，所以應(yīng)按照負(fù)荷發(fā)展需求，規(guī)劃設(shè)置中壓開閉所，將其作為區(qū)域供電主電源。區(qū)域內(nèi)開閉所采用環(huán)網(wǎng)式供電。為了保證供電可靠性，開閉所主接線，多采用兩進(jìn)線單母線分段接線方式，滿足 N1供電可靠性要求。開閉所進(jìn)線電源引自不同變電站。

1.3中壓主網(wǎng)架導(dǎo)線截面設(shè)計(jì)

在進(jìn)行配網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，主網(wǎng)架導(dǎo)線截面必須考慮負(fù)荷現(xiàn)狀與增長規(guī)律，確保和城市發(fā)展規(guī)劃一致。主網(wǎng)架導(dǎo)線截面應(yīng)滿足供電可靠性要求。結(jié)合允許電壓計(jì)算、經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算、允許電流計(jì)算等方式，確定導(dǎo)線截面。為方便運(yùn)行區(qū)分與備件通用，應(yīng)限制中壓電纜截面選擇。主干網(wǎng)或開閉所進(jìn)線選擇 300mm2與 400mm2 終端變壓器選擇 70mm2 環(huán)網(wǎng)選擇 120mm2、240mm2。由于夏季氣溫高，大功率電器使用頻繁，極易出現(xiàn)電力負(fù)荷高峰。因此導(dǎo)線截面必須確保負(fù)荷高峰時(shí)段的運(yùn)行安全性。通過大量實(shí)踐可知，在選擇導(dǎo)線截面時(shí)，必須立足于電網(wǎng)長期規(guī)劃要求，預(yù)留充足空間。部分城市早期的電網(wǎng)規(guī)劃不注重分析。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電網(wǎng)供需矛盾凸顯，針對不滿足實(shí)際需求的配網(wǎng)線路必須更換新導(dǎo)線。此時(shí)會投入大量資金，還會影響供電質(zhì)量與供電服務(wù)。

2城市配電網(wǎng)配電線路設(shè)計(jì)優(yōu)化對策

2.1低壓主干網(wǎng)架設(shè)計(jì)

在居民小區(qū)，低壓主干網(wǎng)架可以采用鋁芯絕緣導(dǎo)線架設(shè)，也可采用鋁芯低壓電纜安裝;既可采用桿上安裝，也可沿樓房墻壁用工字鐵和一字鐵同定安裝，采用三相四線制，水平排列。低壓電網(wǎng)運(yùn)行采用 TN-C系統(tǒng)，必須在主干線的末端和分支處安裝不少于 3處的中性線重復(fù)接地。導(dǎo)線截面選擇，對于不再進(jìn)行改造變動的居民小區(qū)，可考慮遠(yuǎn)期負(fù)荷規(guī)劃來選擇導(dǎo)線截面，這樣，在負(fù)荷增加調(diào)整配變?nèi)萘繒r(shí)，低壓主干網(wǎng)仍能滿足需求，不必重復(fù)建設(shè)。如上例的居民小區(qū)，低壓主干網(wǎng)可采用 120mm2的鋁芯絕緣導(dǎo)線安裝，到每幢樓的分支線，可選用 70mm2截面的絕緣導(dǎo)線安裝。

2.2電表集裝箱優(yōu)化

在每棟樓每單元 1樓和 2樓之間，設(shè)置一到兩個(gè)電表集裝箱，從方便抄表的角度，電表箱的安裝可以應(yīng)該采用嵌入式或者壁掛式，最好設(shè)置在樓道內(nèi)，在避免陽光直射和雨水的同時(shí)，也可以為檢修維護(hù)工作提供便利。通常來講，電表集裝箱可以采用不銹鋼或者玻璃鋼材質(zhì)。在一個(gè)集裝箱內(nèi)，宜多設(shè)置一塊公用電表（走廊、樓道、通信等用電），表箱進(jìn)線開關(guān)應(yīng)設(shè)置帶漏電保護(hù)功能斷路器，且應(yīng)加裝浪涌保護(hù)器。宜配置智能電表，帶遠(yuǎn)程抄表功能，在變電所設(shè)置公變采集和遠(yuǎn)程抄表一體化終端，終端與智能電表之間采用載波通信。

2.3架空接戶線優(yōu)化

接戶線指從低壓主線或者直線引入到集中裝電能表箱的配電線路，一般呈三相四線水平排列，可以采用架空敷設(shè)的方式，也可以在每棟樓的單元口設(shè)置 PVC套管，線路由套管引入表箱。如果同一條主線下，引入的接戶線數(shù)量較大，可以先將其接入到分線箱中，然后經(jīng)由分線箱實(shí)現(xiàn)與集中電表箱的連接。接戶線通常會選擇鋁芯絕緣導(dǎo)線，在確定導(dǎo)線截面時(shí)，需要考慮電表箱內(nèi)電能表的數(shù)量。例如，在小區(qū)中，每單元設(shè)置一個(gè)表箱，其中存在 12塊電能表，則接戶線可以選擇 70mm2鋁芯絕緣導(dǎo)線，中性線與相線截面保持一致。

2.4室內(nèi)配線優(yōu)化

在對建筑內(nèi)部配線工程改造環(huán)節(jié)，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)部分電力暗線存在各種各樣的問題，如質(zhì)量較差、導(dǎo)線截面小等，可能會影響供電質(zhì)量和用電安全。對此，需要做好室內(nèi)配線優(yōu)化設(shè)計(jì)，一方面，室內(nèi)配線不僅必須滿足可靠供電的要求，還必須保證布局合理，安裝牢固，符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范，確保技術(shù)人員能夠依照線路絕緣層顏色，分清火線、零線和底線。絕緣導(dǎo)線的選擇應(yīng)該確保額定電壓不超過線路工作電壓，絕緣符合線路安裝方式及敷設(shè)環(huán)境要求，做好相應(yīng)的防火工作 另一方面，如果導(dǎo)線穿管為鋼管，需要進(jìn)行接地處理，若多個(gè)回路導(dǎo)向存在于同一個(gè)管中，需要將其數(shù)量控制在 8根以內(nèi)，并確保絕緣導(dǎo)線絕緣電壓不低于 500V。

3結(jié)語

總而言之，在對配電網(wǎng)配電線路進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化的過程中，需要充分考慮城市發(fā)展規(guī)劃和實(shí)際情況，做好全面細(xì)致分析，明確配電線路設(shè)計(jì)的原則和方法，對具體實(shí)施階段需要注意的問題進(jìn)行處理，保證配電線路的設(shè)計(jì)質(zhì)量和輻射效果，為電力用戶提供更加優(yōu)質(zhì)、更加可靠、更加安全的電力服務(wù)。

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（作者單位 ：上海國孚電力設(shè)計(jì)工程股份有限公司濟(jì)南分公司 ）