低壓配電網聯絡式電網結構探索

張恒 胡懷源 張春軻 曹勇 王海濤

摘要：隨著經濟的發展與居民生產生活幸福指數的提高，電能作為第一能源需求，人類對其供電質量、供電可靠性要求越來越高，允許停電的時間越來越短。目前臺區施工及配變故障搶修，如配變的增容、低壓線路的升級改造、新建臺區的負荷切割仍需停電施工，停電時間約半天到多天不等，為縮短停電時間，提高居民生活的獲得感，提出低壓配電網網架組建技術。

關鍵詞：低壓配電網;電網結構;聯絡;

一、引言

低壓電網是現行配電網的重要組成部分，是直接面對廣泛用戶的電力需求側。由于近年來經濟水平逐年增長，居民生活水平不斷提高，低壓電網的用電負荷也逐年增長。一方面對電網升級發展以及各電壓等級的協調發展提出更高要求。另一方面，目前低壓電網的結構比較單一，以輻射式居多，無法滿足高可靠性用電需求。與此同時電網建設由以前的“粗放型”在向“精準化”轉變，這就造成用戶用電需求越來越高和電網建設投資越來越少的矛盾。本文針對現象從低壓電網網架結構方面入手，提出解決此矛盾的方法和途徑。

從當前配電網絡運行管理發展的角度來看，低壓電網聯絡具有提高用戶可靠性和運行變壓器負載率、降損節點等優點【1】。為落實“人民電業為人民”服務宗旨，提高居民生活的獲得感，提出低壓配電網網架組建技術，顯得尤為緊迫。

二、技術原則

1）結合臺區配變及低壓線路電網現狀，根據《配電網規劃設計導則》【2】要求，農村柱上配變宜選擇200kVA及400kVA兩種，考慮10kV配變一般出線為2回或3回，遵循“低壓主干線導線截面按遠期規劃一次選定的原則”適當留有裕量、低壓線路選型要與配變容量相匹配，為滿足負荷轉供能力，建議分別選用JKLYJ-120型及以上低壓線路型號進行匹配。

2）配變應盡量多的與周邊配變實現聯絡，能滿足臺區施工及配變故障停電時，實現臺區配變負荷的轉供接帶，以縮短停電時間【3】。在配變存在聯絡時，考慮配變負荷轉切時滿足《配電網規劃設計導則》【2】低壓供電半徑要求（C、D類低壓線路供電半徑宜控制在400米、500米），宜控制單臺配變的供電半徑在200米以內。同時結合臺區低壓出線回數，提出以下低壓配電網網架聯絡方案（此處以5臺配變為例）。

該聯絡方案可實現在1臺配變停運后的負荷100%轉供，配變負載率可控制在80%。

3）配變臺區低壓網架的規劃應統籌考慮村莊發展，要充分結合鄉鎮、村莊特色小型加工業及經濟發展方向，統籌考慮村內小微企業電力用戶的接入，對該村負荷發展趨勢進行判定（判定為長期負荷或階段性負荷），并進行負荷預測，預測結果為新增配變容量選擇及低壓網架規劃的主要依據。

4）低壓線路線徑的選擇宜結合配變容量選型統一選擇，同一區域、村莊內不建議選用多種低壓線型號，同時還需考慮光伏并網發電的影響。

5）配變臺區的布點位置宜靠近負荷中心，合理劃分供電區域，要采用負荷矩對線路壓降進行校核，確保低壓線路末端電壓在合格范圍內。

三、實例分析

以XX縣XX鎮XX村臺區低壓電網規劃為例進行具體說明。

1）XX縣XX鎮XX村電網現狀

XX村位于XX縣XX鎮西部，向西緊靠沭河，屬C類供電區域，全村共有10kV配變6臺，總容量為1800kVA，用電戶數共1266戶（低壓非居民戶數139戶，低壓居民戶數1127戶），配變戶均容量為1.6kVA，低電壓戶數共23戶。村內低壓線路LGJ-35、LGJ-70、JKLYJ-70三種型號，低壓最大供電半徑約330米。

2）XX村低壓網架的組建規劃

（1）XX村負荷預測

XX村位于XX至臨沂主道路北側，也是長深高速（XX北）入口的主要途徑路之一，交通便捷，經濟發展迅速。近幾年來村內負荷發增速較快，村內新生的小型作坊、小微企業較多，經了解，該村2019年最大負荷為710.5kW，村內有中小型眼鏡生產廠2家，日常用電負荷約120kW，隨著村莊的發展，村內新增小微企業約8戶，報裝容量約240kW。對村內負荷進行預測，預計2025年村內最大負荷約1056.83kW。

（2）XX村10kV配變規劃

為滿足XX村用電需求的快速增長，保證供電可靠性及供電質量，在現有配變的基礎上規劃新增3臺10kV配變（1臺400kVA、2臺200kVA），分別切分村內現有配變負荷，同時對村內低壓線路進行整村改造，更換為JKLYJ-120導線，規劃投資約400萬元。

規劃實施后，XX村共有10kV配變9臺，總容量為2600kVA，配變戶均容量為2.31kVA，低壓供電為300米，配變最大負載率降低至45%。

（3）XX村低壓網架組建方案

借鑒“功能區、網格化、單元制”規劃思路，以現代化配電網建設為標準，避免配變臺區交叉供電，將村莊劃分為兩個或多個單獨供電網格（區域）【4】，考慮每臺配變的位置及低壓線路的供電半徑，每個獨立的供電網格用2臺或多臺10kV配變進行供電，同時要求網格內的低壓線路形成拉手互供，確保區域內10kV單臺配變停運后，不影響區域用電。

按照XX村街道布置、配變負荷情況及低壓線路就近聯絡的原則，提出以下聯絡方案，詳細見圖2。

由上圖可知，XX村內的9臺配變均可與周圍配變形成低壓拉手，同時考慮配變的容量、低壓線路的接帶能力，本次設計方案配變統一按三回出線考慮，在此低壓規劃網架結構下，可保證每一臺配變故障停運時，負荷100%轉接出去。

（4）方案的可行性

A. 設備選型。為實現低壓線路聯絡功能，需在低壓線路聯絡處加裝一套“低壓負荷斷路器”，實現配變停運時的手動切改負荷作用，同時還需切斷JP柜的低壓出線斷路器。

B. 低壓線路的布設問題。為滿足配變停運時低壓線路能實現負荷轉切功能，需要求JP柜增設一路低壓出線。

C. 變壓器、低壓線路核相。在實現低壓線路聯絡前還應對10kV配變下線相序、低壓聯絡開關位置、JP柜出線位置進行核相，安裝相序牌，以保證兩臺配變相序一致。

D. 線損管理。兩臺配變之間存在低壓線路聯絡后，在有一臺配變停運時，該臺區接帶用戶由另一臺供電，必然存在電量的交叉，需要在聯絡設備上安裝雙向計量裝置。

四、結束語

低壓電網聯絡，對提高供電可靠性和降損節電具有事半功倍的效果。特別是在面對現在高可靠性供電需求以及精準化投資的要求，采用低壓電網聯絡能完全響應。尤其是面對現階段下的用電趨勢，低壓電網采取聯絡的接線方式能積極應對。

參考文獻

【1】王海平，吳俊，史忠明.低壓聯絡在配電網絡中的應用.電源需求測管理，1009-1831（2005）05-0030-03;

【2】國家電網公司企業標準.《配電網規劃設計技術導則》（Q/GDW 1738-2012）;

【3】馬建生，王濤，牛蔚然，等.基于低電壓治理的配電網優化改造分析[J].電氣技術，2017（9）：98-101，106;

【4】國網山東省電力公司“功能區、網格化、單元制”配電網規劃指導原則.2018年8月。