35kV配電化技術(shù)應(yīng)用探討

摘要：針對偏遠(yuǎn)山區(qū)地廣人稀、負(fù)荷小而分散、配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱、10kV線路供電半徑過長等特點，文章提出了應(yīng)用35kV配電化技術(shù)、增加35kV電源布點、縮短10kV線路供電半徑、提高末端電壓質(zhì)量的方法。

關(guān)鍵詞：35kV配電化技術(shù)；電源布點；供電半徑；末端電壓質(zhì)量；配電網(wǎng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM727 文章編號：1009-2374（2015）12-0061-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.12.030

35kV配電化技術(shù)主要用于解決偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)的電壓質(zhì)量問題和無電地區(qū)的供電問題，與常規(guī)35kV變電站相比，35kV配電化變電站具有工程造價低、占地面積小、建設(shè)周期短、維護(hù)工作量少等優(yōu)點。文章主要針對福建偏遠(yuǎn)山區(qū)電網(wǎng)出現(xiàn)的供電能力不足、“低電壓”等問題，分析應(yīng)用35kV配電化技術(shù)，通過新增35kV電源布點，

縮短10kV線路供電半徑，完善網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，提高電壓質(zhì)量。

1 應(yīng)用背景

福建省依山傍海，九成陸地面積為丘陵地帶，偏遠(yuǎn)山區(qū)負(fù)荷分散，平均負(fù)荷密度低、變電站布點稀疏，且山區(qū)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱，仍有大量10kV線路為輻射式接線模式，聯(lián)絡(luò)水平較低，部分供電線路存在“卡脖子”、供電半徑大等問題，同時導(dǎo)致用戶端“低電壓”現(xiàn)象發(fā)生。針對山區(qū)配電網(wǎng)因10kV線路供電半徑過長而出現(xiàn)的“低電壓”問題，常規(guī)解決方案是在10kV供電質(zhì)量不能滿足要求的區(qū)域，通過新建35kV變電站，縮短10kV線路供電半徑，徹底解決“低電壓”。但是由于35kV常規(guī)變電站建設(shè)方案投資大、山區(qū)施工難、建設(shè)周期長，且局部地區(qū)負(fù)荷受季節(jié)性影響較大，變電站建成后全年大部分時間處于輕載狀態(tài)，投資效益低。為了快速解決山區(qū)電網(wǎng)供電“低電壓”問題，同時緩解資金投入與產(chǎn)出的矛盾，建議在偏遠(yuǎn)山區(qū)推廣應(yīng)用35kV配電化技術(shù)，采用輕型、簡易化設(shè)計，可以經(jīng)濟(jì)高效的解決問題，通過新增35kV配電化變電站布點，縮短10kV線路供電半徑，提升10kV線路末端供電質(zhì)量，進(jìn)而提高用戶端電壓，滿足用戶用電需求。

2 建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

35kV配電化建設(shè)應(yīng)滿足《農(nóng)網(wǎng)35kV配電化技術(shù)導(dǎo)則》，根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、負(fù)荷水平、負(fù)荷性質(zhì)、地理條件等，統(tǒng)籌兼顧，合理確定規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)與改造方案。

2.1 35kV配電化變電站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

35kV配電化變電站參照配電標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計與建設(shè)，具有主變?nèi)萘啃　?0kV出線少、配置簡化等特點。35kV配電化變電站的建設(shè)應(yīng)滿足無人值守要求，根據(jù)建設(shè)環(huán)境及需求，變電站建設(shè)型式可分為戶外式、半戶內(nèi)式、戶內(nèi)式和移動式四種布置方式。變電站35kV側(cè)宜采用線路變壓器組接線方式，10kV側(cè)宜采用單母線接線方式。

2.2 35kV配電化線路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)

35kV配電化線路具有簡易化、輕型化等特點，導(dǎo)線截面宜采用70mm2、95mm2、120mm2的標(biāo)準(zhǔn)。35kV配電化線路設(shè)計應(yīng)與供電方式以及變電站建設(shè)方式互相結(jié)合，合理確定線路結(jié)構(gòu)模式，35kV配電化線路網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般為單輻射模式，主要包括無分段、分段、T接和混合等幾種接線方式，設(shè)計時可結(jié)合具體情況選用。

2.3 35kV配電化保護(hù)配置原則

35kV配電化站的主變壓器主保護(hù)為35kV進(jìn)線開關(guān)，上級變電站出線保護(hù)作為本35kV配電化變電站或35kV支配臺區(qū)的遠(yuǎn)后備保護(hù)；35kV配電化線路宜采用A、C兩相電流保護(hù)，并配置遠(yuǎn)后備保護(hù)；10kV出線宜配置三段保護(hù)，主變壓器低壓側(cè)開關(guān)為10kV出線保護(hù)的后備保護(hù)。

3 應(yīng)用實例

福建省莆田市仙游縣西苑鄉(xiāng)位于莆田市西北部山區(qū)，與泉州市德化縣交界，是典型的山區(qū)地貌，電網(wǎng)分布點多、面廣、分散且供電半徑長，境內(nèi)負(fù)荷主要以居民生活、紅木加工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主。隨著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，居民生活水平不斷提高，生活用電量、紅木加工用電量迅速增長，附近供電的35kV變電站在用電高峰時會出現(xiàn)重載，用戶端電壓質(zhì)量已不能滿足供電需求，“低電壓”現(xiàn)象時有發(fā)生，部分用戶投訴反映家用電器及加工機(jī)械無法正常啟動。

從該區(qū)域“低電壓”臺區(qū)電源分析仙游縣西苑鄉(xiāng)配電網(wǎng)供電情況，目前西苑鄉(xiāng)由2回10kV線路供電，一回是35kV度尾變10kV仙西線607線路，運(yùn)行年限14年，線路總長度是31.5km，最長供電半徑為16.8km；另一回是35kV坑峰水電站西苑線904線路，運(yùn)行年限11年，老化嚴(yán)重，線路總長度是89.4km，最長供電半徑為16.4km。2回10kV線路運(yùn)行年限長，且最長供電半徑均超過《配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則》中關(guān)于農(nóng)村配電網(wǎng)10kV線路供電半徑的標(biāo)準(zhǔn)長度（15km以下）要求，10kV線路末端供電質(zhì)量不能滿足配變臺區(qū)的供電需求。

針對該區(qū)域供電問題，規(guī)劃在西苑鄉(xiāng)新建35kV仙東變配電化站，縮短該鄉(xiāng)10kV供電半徑，提高鄉(xiāng)鎮(zhèn)配電網(wǎng)的供電可靠率和電壓合格率。為合理布局線路，避免迂回供電，設(shè)計從距離西苑鄉(xiāng)最近的35kV度尾變～半嶺變的線路中間T接一條35kV配電化線路，線路長11km，采用LGJX-120/20型鋼芯鋁絞線，線路末端新建35kV仙東配電化站，該站配置主變一臺，容量為6300kVA，35kV側(cè)按線路變壓器組接線方式，10kV側(cè)按單母線接線方式，4回10kV出線供給西苑鄉(xiāng)各配變，出線長度均控制在10km以下。該站布點位于西苑鄉(xiāng)，深入該鄉(xiāng)用戶負(fù)荷中心，改變了10kV長線路供電模式，優(yōu)化了10kV網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了供電可靠性，很好地解決了用戶“低電壓”問題，提高了用戶端供電質(zhì)量。

4 應(yīng)用效果及效益分析

4.1 應(yīng)用效果

根據(jù)仙游縣西苑鄉(xiāng)35kV仙東變建設(shè)實例，分析35kV配電化技術(shù)的實際應(yīng)用效果，主要體現(xiàn)在以下三個方面：（1）35kV仙東變投運(yùn)后，西苑鄉(xiāng)10kV線路供電半徑已降到10km以下，相應(yīng)的配變輸入電壓質(zhì)量得到明顯改善，用戶端電壓合格率得到較大提高。通過縣域電力公司用電信息采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)反饋，35kV仙東變投運(yùn)前，用戶端電壓時常會在190V以下，而投運(yùn)后用戶端電壓基本在191～210V之間，能夠滿足家用電器及加工機(jī)械的正常用電需求；（2）35kV仙東變實際占地面積僅192.68m2，遠(yuǎn)小于常規(guī)35kV變電站，該配電化站設(shè)備布置緊湊，接線簡化，減少占地，符合節(jié)能環(huán)保的理念，同時配電化設(shè)備維護(hù)簡單，能夠滿足無人值守的要求；（3）35kV配電化線路采用輕型化設(shè)計，線路采用12～15m鋼筋混凝土電桿架設(shè)，并采用瓷橫擔(dān)進(jìn)行絕緣連接，與常規(guī)35kV線路采用砼桿與鐵塔混合架設(shè)以及懸式絕緣子相比，具有輕型化、投資少以及建設(shè)工期短等特點。綜合以上實際效果，35kV配電化技術(shù)應(yīng)用成本低，見效快，改擴(kuò)建方便，適用于解決偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)的供電問題。

4.2 效益分析

35kV配電化技術(shù)的應(yīng)用既能解決山區(qū)配電網(wǎng)中壓線路供電半徑長的問題，又能緩解區(qū)域電網(wǎng)投入與產(chǎn)出的矛盾，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，主要體現(xiàn)在以下六個方面：（1）通過新增35kV電源點，提高山區(qū)配電網(wǎng)的供電能力。在偏遠(yuǎn)地區(qū)負(fù)荷中心增加35kV布點，緩解周邊變電站重載現(xiàn)象，滿足區(qū)域負(fù)荷發(fā)展需求；（2）通過新建35kV配電化站，將偏遠(yuǎn)地區(qū)的10kV供電半徑降低到15km以下，徹底解決了10kV配電輸入電壓低的問題，提高用戶端供電質(zhì)量，有效解決電網(wǎng)“低電壓”問題，滿足用戶需求；（3）利用35kV變電站新增10kV出線，合理優(yōu)化10kV線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高配電網(wǎng)供電可靠性。根據(jù)對區(qū)域停電時間的統(tǒng)計，35kV仙東變供電片區(qū)供電可靠率由之前的99.825%提高到99.910%，大大減少了年平均停電時間；（4）縮短10kV線路供電半徑，降低配電網(wǎng)損耗。由于10kV線路長度明顯縮短，同時線路電壓得到提高，由線損計算公式得知，在電壓提高、電阻降低的情況下，線損大大降低；（5）35kV配電化線路及設(shè)備均采用輕型化、簡易化設(shè)計，運(yùn)輸方便，施工便捷，建設(shè)周期短，有效提高工程建設(shè)效率；（6）35kV配電化站工程造價低，投資效益高。根據(jù)農(nóng)網(wǎng)項目結(jié)算統(tǒng)計結(jié)果，35kV配電化站的造價僅為常規(guī)35kV變電站的五分之一。綜上所述，35kV配電化技術(shù)按照節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效的理念，通過輕型化簡易設(shè)計，實現(xiàn)了方便運(yùn)輸、安裝、建設(shè)過程，解決了偏遠(yuǎn)農(nóng)村山區(qū)負(fù)荷分散、電壓質(zhì)量低、供電能力不足等問題。應(yīng)用35kV配電化技術(shù)，可以有效縮短建設(shè)周期，降低工程造價，提高投資效益。

5 結(jié)語

隨著福建“海西”戰(zhàn)略的逐步推進(jìn)，福建山區(qū)縣域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，農(nóng)村居民生活生產(chǎn)用電量大幅度上升，家用電器的普及、農(nóng)業(yè)加工業(yè)的發(fā)展也對供電質(zhì)量提出了較高的要求。結(jié)合文章的分析比較，建議在區(qū)域供電能力不足、10kV線路供電半徑較大，電網(wǎng)建設(shè)資金不足，負(fù)荷增長快、需求迫切，建設(shè)工期要求短的農(nóng)村地區(qū)，適當(dāng)應(yīng)用35kV配電化技術(shù)，可有效改善供電電壓質(zhì)量，提高供電效率，同時提高電網(wǎng)投資效益，符合電網(wǎng)發(fā)展需求。

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作者簡介：荀超（1984-），女，湖北黃岡人，供職于國網(wǎng)福建省電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，工學(xué)碩士，研究方向：配電網(wǎng)規(guī)劃。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）