程偉堅
摘要:現階段,隨著經濟發展和城鎮化建設加快,帶動了用電需求的急劇增加,每年都需要建設大量的配電網工程,如何對中低壓配電網進行合理規劃設計,滿足區域性近期和中長期發展需要,是廣大電力我們規劃設計者們需要面臨的問題。文章結合設計實踐,對中低壓配電網工程規劃設計主要內容及關鍵問題進行深入探討,以供學習和參考。
關鍵詞:中低壓配電網;規劃建設;關鍵問題
1 中低壓配電網規劃中存在的問題
經過多年研究和應用,我國在中低壓配電網規劃建設中也取得了很大成績,但也存在著不少問題,例如,配電網的網架結構存在不合理的地方,會導致高峰期供電以及計劃檢修等工作危險性增加;早期進行配電網規劃建設中,對電源點的分布不夠科學,合理規劃性不夠,分布密集度不高,導致供電半徑過長,在受到多種外力因素的作用下,供電線路容易受到破壞,不能滿足電力負荷持續增長的需要;
由于供電線路大量都分布在室外,長期受到外部因素的作用,也會對配電網安全可靠,高質量供電造成影響。
因此,一定要科學合理的進行中低壓配電網的規劃和建設,有效控制成本,爭取最大效益。
2 中低壓配電網規劃建設的意義
在我國電力系統當中,中低壓配電網是處在供應系統的末端,直接與用戶聯系,其能否安全可靠穩定供電,會直接對用戶的用電和體驗產生影響。
現階段,社會各方對用電負荷需求急劇增加,對用電質量要求也更高,因此,在進行配電網規劃建設過程中,一定要做好以下幾項工作:
一是規劃建設要考慮到配網系統損耗問題,盡可能降低其損耗值,提高其供電可靠性。
二是提高系統運行經濟效益。大量案例表明,電網規劃投入成本只占總投資額的5%左右,但其產生的經濟效益是最大的,規劃建設科學,能夠有效控制施工成本,提高投資收益。
三是做好網絡規劃設計工作,對實現配電自動化規劃和建設,有著積極作用。
3 中低壓配電網工程規劃建設的關鍵問題
3.1 中低壓配電網規劃的技術原則
在開展電網規劃設計工作時,一定要聯合實際,對規劃地區現有的供電特點進行充分調研,并對現有電網進行優化和改造,強化其供電能力,使到電網結構布局更加合理,設備和設施投入更具有規范化和標準化,保證供電更加安全和可靠,有效降低中低電網損耗。
除此之外,還要根據城市發展以及未來用電需求,采用改造和新建相結合的手段,從技術上和經濟上考慮,做好配電網規劃建設工作。
一是中低壓配電網建設必須符合電網主網發展規劃需要。在進行改造、優化和新建配電網過程中,一定要以電力需求為導向,符合主網以及城市未來建設規劃的發展要求。
二是在布置電網架空或者安排地下電纜時,其走向必須要和城市道路走向相一致,并沿伸到各個城區。
如果歷史原因導致部分架空線路不在主要街道上,這部分線路仍然可以使用,但一定要控制其專用線路以及沒有帶上負荷的聯絡線的數量,使到設備的利用率進一步提高,減小供電走廊。
三是滿足城市發展用電需求,在配電網建設和改造過程中,盡量采用新產品、新技術、新材料等,提升配電網運行效率和質量。
四是具體結合地區用電實際情況,通過集中以及分散兩種方式進行補償,按照就地平衡的要求和原則,實行無功補償配置。
具體安置補償裝置時,在10 kV公用變壓器側安裝無功補償裝置,將集中補償電容器安裝在變電站上。
3.2 10 kV 中壓配電網絡規劃建設的關鍵問題
3.2.1 供電半徑的確定
要合理確定供電半徑,必須考慮到負荷密度。通常情況下,負荷密度不同,供電半徑合理值不也同。具體應當結合具體情況,根據有關規定標準而設定。
3.2.2 供電可靠性
手拉手方式供電,是提高供電可靠性的有效方法之一。利用聯絡開關,把各線路末端相連接起來。要對線路分段處理,當線路出現故障停電或者需要檢修時,就可以縮小處理范圍,提高工作效率。聯絡開關和線路支線要分別運用柱上真空斷路器和真空斷路器。
3.2.3 導線截面和桿型
10 kV線路所采用的導線,一定要采用絕緣導線或者鋁絞線,控制主干線導線截面和支干線導線截面分別在240mm2和95 mm2以上。通常將預應力混凝土錐形桿作為10 kV線路的主要桿型。
為保證線路走廊得到合理利用,可以按照雙回路高低壓共桿架設架空線路,按照50 m的標準,嚴格控制架空線路的檔距。
3.3 低壓配電網絡規劃建設的關鍵問題
一是合理選擇供電半徑。低壓配電網分為380 V三相低壓配電網和400 V/220 V單相低壓配電網兩種類型,要結合具體情況進行分析。但無論采取哪一種類型,都必須根據有關規定而確定供電半徑。
二要配網規劃建設一定要安全可靠,并且結構設計要簡單。通常可以采用樹枝放射式結構,其中配電室為核心內容。如果為三相四線制供電系統,則需要統一零線截面和相線截面,禁止使用單相供電方式。如果供電對象具有較大的單相負荷或者為多層樓房,可以將三相四線制運用到低壓線路中。要重復接地處理低壓線路主干線和分支線的末端零線,確保能夠安全運行。
最后,在低壓配電線路方面。一般將集束導線、絕緣導線等用于低壓線路,控制主干線路導線截面和分支線路截面分別在95 mm2、70 mm2以上。蝴蝶絕緣子可以被用于直線桿和承力桿中。
3.4 改造變壓器臺區
為提高臺區管理工作效率,需要對變壓器臺區進行改造和優化工作,
完善臺區表計綜合計量和集控抄表系統,提高臺區營銷水平和管理效率。
選擇容量時,如果處在縣城和農村地區,分別要選擇250 kVA以上配變和50~200 kVA的節能配變,且利用小容量密布點的方式來規劃農村配電變壓器。要將三合一柜安裝于變壓器低壓側,保證其防雨、防潮性能優越。如果變壓器在100 kVA以下,需要裝設二合一柜,但是必須要預留補償電容器的安裝空間。利用絕緣導線制作低壓接戶線,嚴格控制鋁芯絕緣導線和銅芯絕緣導線的截面積,前者控制在10 mm2以上,后者控制在6 mm2以上。配電變壓器的容量如果在100 kVA以上,則需要運用無功補償裝置。
3.5 中低壓無功補償
安裝無功補償設置時,應把其安裝在低壓側母線上,且需要在低壓用戶中分散安裝電容器。部分10 kV架空線路具有較遠的供電距離和較低的功率因數,
安裝補償電容器要分段進行作業,按照線路配電變壓器總容量的10%左右標準控制其容量。部分公用變壓器具有較低的功率因數和較重的供電負荷,需要安裝低壓無功補償自投裝置,按照20%的變壓器容量合理控制無功補償容量,并結合無功負荷的變化情況,分組投切低壓無功補償裝置。
給用戶安裝電容器時,應當結合具體情況,采用分散或者集中等方式進行安裝,如果電容器采取集中安裝時,這需要根據運行狀況而進行自動投切。若低壓電網建設完成后,由于功率較低,而導致損失量過大,這應當發揮低壓桿上電容器組的補償作用。
通常應當在靠近用戶多處采用分散補償方式,以達到節電效果的目的;
變電站這需要集中安裝無功補償設施,以便更好的控制電壓。
4 結 論
中低壓配電網工程是一項復雜而系統性的工程,其包含了多項內容,具有較強的規范性和技術性。因此,在進行規劃和建設時,必須認真分析當地現有供電網的供電特點,以及未來一段時間電力發展需求的情況,而制定合理科學的規劃方案,并對選擇供電半徑以及設置無功補償等關鍵環節和事項進行認真考慮,保證配網工程建設后,能夠滿足當地在目前以及今后一段時間內對用電的需求,符合供電企業發展方向,為社會提供更安全可靠的供電服務。
參考文獻:
[1] ?李 爽. 城市中壓配電網工程規劃設計及其優化研究[J]. 工程建設與設計,2017,4(10):
[2] ?肖 維. 中低壓配電網規劃中負荷距的應用研究 [J]. 通訊世界,2017,4(11):