配電網(wǎng)的設(shè)計與設(shè)備選型探討

趙　健

（國網(wǎng)山東夏津縣供電公司，山東德州　253200）

配電網(wǎng)的設(shè)計與設(shè)備選型探討

趙健

（國網(wǎng)山東夏津縣供電公司，山東德州253200）

配電網(wǎng)是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無功補償電容和某些附屬設(shè)施等構(gòu)成的。在電力網(wǎng)中起關(guān)鍵分配電能功能的網(wǎng)絡(luò)就稱為配電網(wǎng)。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對供電的要求愈來愈高，現(xiàn)階段，提升供電可靠性與技能降損性是城市電網(wǎng)改造的關(guān)鍵目標，配電網(wǎng)設(shè)計與設(shè)備選型是與其有著緊密關(guān)系，為了達到這一目的與要求，對于配電網(wǎng)的設(shè)計和設(shè)備選型要保持經(jīng)濟性與安全性的統(tǒng)一。

配電網(wǎng)設(shè)備設(shè)計

1　網(wǎng)架結(jié)線

（1）輻射式結(jié)線：這種是簡單的網(wǎng)架結(jié)線，相對小的投資，方便維護，但是供電的可靠性相對低，對架空線支線與市區(qū)內(nèi)非關(guān)鍵的電纜支線非常適合。（2）多回路電纜平行結(jié)線：靠近變電站或開關(guān)站的大容量用戶是這種網(wǎng)架結(jié)線方式適用的，不用使用備用電纜，確保有足夠的供電能力，能夠提升電纜的運用系數(shù)，二回路時，50%的負荷是正常每回路可帶的，66.6%的三回路時，75%的四回路時，供電可靠性相對高。（3）“二減一”環(huán)網(wǎng)電纜結(jié)線：這種就是目前常常使用的“手拉手”網(wǎng)架結(jié)線，通常開環(huán)運行，適用于要確保有雙電源的小區(qū)供電，這種結(jié)線形式簡單靈活，容易倒供電。當環(huán)網(wǎng)中隨便一段電纜故障時能由自動倒閘轉(zhuǎn)供電，要掌控在段電纜安全載流量的50%以下的是每回饋線最高負荷，當新負荷在環(huán)網(wǎng)內(nèi)產(chǎn)生時，能夠使用把電纜解口的辦法接入以讓電纜迂回減少，讓電纜投資得到節(jié)約。（4）專用備用線的“三減一”環(huán)網(wǎng)電纜結(jié)線：讓電纜的運行率大大提升了的是這種網(wǎng)架結(jié)線比“二減一”環(huán)網(wǎng)結(jié)線，同時很多電纜出線的困難得到處理，作為多根電纜的事故備用的是使用一根專用備用的線，不帶負荷或帶少負荷的備用電纜，讓環(huán)網(wǎng)電纜提升到近100%的運行率。（5）架空拉手環(huán)式：一個有兩端電源的是拉手環(huán)式，網(wǎng)絡(luò)開環(huán)運行，隨便一端都能夠供給全線負荷，主干線上由幾個分點產(chǎn)生的每一個分段中的隨便一個分段停電時，別的分段的供電都能夠不影響，這種網(wǎng)架結(jié)線的投資要高出輻射式結(jié)線許多，但相對高的可靠性，適合于大中城市邊緣，也能使用于小城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)。（6）架空雙線放射式：常常說的雙T接就是這種接線，隨便一回線路事故或停電檢修時，供電都能讓由另一回線路來，這兩回線路最好是不要同桿架設(shè)，不然會讓供電減低可靠性，因為路徑需要2處的，所以造價相對高，對普遍城市的雙電源用戶適用。

2　計算短路電流

短路在供電體系中危害是最大的故障，要計算短路電流，一定要掌握下面的參數(shù)：（1）110kV或220kV側(cè)系統(tǒng)阻抗標么值；（2）變電站是110kV還是220kV變電站；（3）主變的容量、數(shù)量、主變阻抗電壓百分比和其運行方式；（4）110kV體系有沒有接入電廠；（5）變電站到配變處是使用架空線還是電纜？多少長度？現(xiàn)實設(shè)計中，向變電站設(shè)計人員認識變電站10kV母線的短路電流，就能夠算出短路電流。

3　配網(wǎng)設(shè)備

3.1高壓成套設(shè)備

（1）環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜：因為在城網(wǎng)建設(shè)的改造中，實行環(huán)網(wǎng)供電 ，于是環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜水到渠成，環(huán)網(wǎng)供電不像架空線路，臨時故障多，所以環(huán)網(wǎng)供電相對小的容量，而且高壓開關(guān)重合閘不需要；（2）箱式變電站：具備很強的成套性、小體積、少占地、負荷中心可以深入、供電提升質(zhì)量、損耗減少、短的送電周期、靈活選址、很強的環(huán)境適應性、方便安裝、安全運行可靠和少投資、快見效等一連串優(yōu)勢。（3）充氣開關(guān)柜：也就是SF6絕緣斷路器柜，它把真空的優(yōu)異滅弧性能和SF6氣體優(yōu)異的絕緣性能完美地結(jié)合在一起。讓柜體的尺寸大大的縮小了，和空氣絕緣比較，大概為其26%的安裝面積，大概為其27%的體積，而且不受外界的環(huán)境影響，像凝露、污穢、高寒、小動物和化學物質(zhì)等侵蝕，能用在環(huán)境不好的地方，應用的安全性獲得提升了。

3.2成套低壓設(shè)備

（1）抽出式低壓開關(guān)柜：包含MNS、BFC、GCL等類型，它設(shè)計緊，構(gòu)造件很強的通用性，靈活的組裝，互換性好，安裝很多的回路數(shù)，防護等級高，但價格相對貴；（2）低壓固定式開關(guān)柜：包含GGD、PGL等類型，其中PGL已非常少使用GGD防護等級達IP30，便宜的價格，實用性強，適用于普遍的地方。

4　變壓器

（1）變壓器的一二次額定電壓：為了不讓配電運行電壓降低，配電網(wǎng)使用10.5kV的運行規(guī)范值為好，所有放在10.5kV上的配電變壓器分接頭，高壓分接區(qū)域：為（±2×2.5%）的干變，（為（±5%）的油浸，所以通常至用戶是10.5/0.4kV的低壓比的變壓器，就是變壓器為10.5kV的的原邊電壓，而為0.4kV的副邊（至用戶），就是400V，其實變壓器副邊為400V的空載電壓，副邊繞組內(nèi)部的電壓降是計算負載電壓時要思考的，電壓值約5%。所以380V是現(xiàn)實負載電壓。（2）變壓器的接連組：在TT和TN體系中已特別廣泛使用 D，yn11結(jié)線組別的變壓器，但還有很多項目變壓器依然選用Y，ynO結(jié)線組別的，其因素關(guān)鍵是不明白前者的優(yōu)勢。（3）選擇變壓器：一定要優(yōu)越功能、噪聲低和節(jié)能的配電變壓器。應該選取的S9、S11、SCB9、則要經(jīng)過性價比，應用地點，對比綜合性容量的大小。

5　導體載流量與變壓器短路電流

導線與電纜的載流量以及許可裝接變壓器容量：變壓器當中取0.6的負載率，電纜之間為100mm的凈距，為90℃的導體溫度，為（土壤中）35℃的敷設(shè)溫度，為2.0℃m/W的土壤熱阻系數(shù)。

6　多點建議

（1）隨著愈來愈多的跨國高科技企業(yè)來我國投資落戶，對供電的質(zhì)量要求也愈來愈嚴格，如果只接受0.2s的短時停電等，這對于國外的供電公司而言，是相對平常的需求，但對于中國的供電單位則是相對苛刻的條件，中國的供電單位一般是用2～3個、甚至更多的電源點來確保這樣的需求，但隨著愈來愈多的單位提出相似的要求，假如單單憑借使用部分的單項方法，不但不可靠，并且不經(jīng)濟，所以，一定要從提升電網(wǎng)的全體規(guī)范來處理。（2）選擇變壓器低壓側(cè)短路電流和斷路器：在低壓配電體系中用作保護電器的有斷路器與熔斷器2種。現(xiàn)在應用最多的是斷路器，用它作為配電線路的短路保護與過載保護。但是，在低壓斷路器選用時存在很多的問題，當中沒有實施短路電流計算是最突出的問題。配電線路短路保護電器要大于安裝處的預期短路電流的是的分斷能力。選取斷路器要先計算其出口端的短路電流，但短路電流計算有的設(shè)計者卻沒有實施，所選短路器的極限短路分斷能力不足，不可以切斷短路故障電流。

［1］鞏志遠.電力工程常見的10kV供配電設(shè)計相關(guān)問題淺析［J］.電源技術(shù)應用，2013（6）.

［2］孫玉明.建筑電氣10kV配電系統(tǒng)設(shè)計及設(shè)備選型常見問題分析［J］.科技創(chuàng)新與應用，2013（10）.