10kV配電網(wǎng)結線模式優(yōu)化的探討

梁冰梅（廣東電網(wǎng)有限責任公司江門供電局，廣東 江門529000）

10kV配電網(wǎng)結線模式優(yōu)化的探討

梁冰梅（廣東電網(wǎng)有限責任公司江門供電局，廣東 江門529000）

完善配網(wǎng)網(wǎng)架結構是江門供電局配電網(wǎng)規(guī)劃與改造工作的重點之一。作為配網(wǎng)網(wǎng)架結構完善與否的基本體現(xiàn)，10kV配電網(wǎng)結線模式是否合理對配網(wǎng)的規(guī)劃、建設、運行各環(huán)節(jié)均具有重要意義。本文在綜合考慮配網(wǎng)的安全運行、節(jié)能降損、供電質(zhì)量、配網(wǎng)自動化建設和投資等方面因素的前提下，對目前江門城區(qū)配電網(wǎng)所采用的結線模式現(xiàn)狀進行了分析，尋找出適合本地區(qū)不同負荷密度區(qū)的最優(yōu)結線模式。

10kV配電網(wǎng)；結線模式

1 江門城區(qū)10kV配網(wǎng)結線模式實例分析

10kV僑樂線等3條農(nóng)網(wǎng)線路環(huán)網(wǎng)結線方式現(xiàn)狀分析及改造建議：

1.1 現(xiàn)狀分析

潮連變電站10kV僑樂線、10kV坦邊線、東升變電站10kV東潮線現(xiàn)有的環(huán)網(wǎng)結線方式。10kV僑樂線裝見容量為15435kVA，是JKLGYJ150絕緣架空線路，變電站出線開關的CT為400/5；10kV坦邊線裝見容量為12205kVA，是LGJ150絕緣架空線路；而10kV東潮線裝見容量為0kVA，這種環(huán)網(wǎng)結線方式屬環(huán)網(wǎng)聯(lián)絡點設置不合理的非典型結線模式。

由于潮連變電站10kV僑樂線、10kV坦邊線同由變電站的1段母線供電，當潮連變電站10kV1M預試或故障等原因需要停電時，則該兩條線路的負荷無法全部轉由10kV東潮線供電。

10kV僑樂線裝見容量雖高，但實際用電負荷并不高。裝見容量最大的高級技院用戶自身容量已達9600KVA，剩余的專變?nèi)萘績H為3590KVA，其他用戶大部分為居民或商業(yè)用戶。由于學校和一般住戶實際用電需求較輕，2008年10kV僑樂線最高供電僅為165A。10kV坦邊線公變用戶與專變用戶之比為3：2，居民和商業(yè)用戶居多，用電也較輕。2008年10kV坦邊線最高供電為227A。

1.2 改造建議

通過對這三條線路的現(xiàn)狀分析情況來看，可以將10kV僑樂線、10kV坦邊線、10kV東潮線改造成3-1典型結線模式。具體改造建議如下：

（1）將潮連站10kV僑樂線由10kV 1M母線改接入10kV 2M母線供電，并將其變電站出線開關柜的CT比由400/5更換成600/5。

（2）將10kV僑樂線、坦邊線架空線路更換為LGJ-240導線，提高線路供電能力。

（3）在高級技院A開關分支箱至東潮線東潮#02箱之間新增一個10kV開關箱，并將高級技院A開關分支箱去高級技院中心室的10kV電纜改接至新增的10kV開關箱，將部分負荷割接至10kV東潮線，合理分配線路負荷。

（4）從10kV僑樂線#56塔架設LGJ240導線至潮連站10 kV坦邊線#60塔接通，并在新架10kV架空線路中途增加一臺柱上聯(lián)絡開關及兩側線路刀閘。

改造后，10kV僑樂線裝見容量為8105kVA，10kV坦邊線裝見容量為10110kVA，10kV東潮線裝見容量為9425kVA。預計10kV坦邊線最高電流為188A，10kV僑樂線最高電流為85A，10kV東潮線最高電流為119A。

1.3 改造需增加的線路和設備的費用情況

將10kV僑樂線等三條線路改造成3-1典型結線模式，需要增加的設備和線路詳見表1，大約需花費397萬元。

表1 10kV僑樂線等三回線路網(wǎng)絡改造新增設備表

2 配網(wǎng)結線模式對線損“四分”及配電自動化的影響分析

2.1 配網(wǎng)結線模式對線損“四分”的影響

線損不僅包括電網(wǎng)傳輸中的電能損耗，也包括由于系統(tǒng)運行方式、計量誤差、偷漏電等造成的一切不明損失，在統(tǒng)計上通常用供電量與售電量的差額來度量，供電企業(yè)降損的任何一種努力，都會通過線損率的降低來得到驗證。因此，線損是考核電力網(wǎng)運行部門的一個重要經(jīng)濟指標，線損率則是供電企業(yè)管理水平的綜合反映。不斷降低電能損耗，是企業(yè)提高經(jīng)濟效益的必然要求。

在目前國家大力貫徹落實“節(jié)能減排”重大方針的時期，搞好線損管理，對于緩解能源緊張，推進節(jié)能環(huán)保政策具有深遠的意義。在此形勢下，南方電網(wǎng)有限責任公司大力推行線損“四分”管理，即線損分壓、分區(qū)、分線、分臺區(qū)管理。以江門城區(qū)10kV配電網(wǎng)為例，目前，江門城區(qū)10kV配電網(wǎng)已基本實現(xiàn)了分壓、分區(qū)的管理模式。但10kV及以下電壓等級配電網(wǎng)線損管理較為薄弱，特別是分線、分臺區(qū)管理工作難度較大。而電網(wǎng)結構不盡合理，10kV配網(wǎng)結線模式不規(guī)范是重要原因之一。10kV配電網(wǎng)結線模式是否規(guī)范直接導致電網(wǎng)結構的優(yōu)劣，而電網(wǎng)結構的優(yōu)劣是影響線損能否降低的直接因素，在降損管理中起到舉足輕重的作用。一個設計理想、結構優(yōu)化、布局合理的10kV配電網(wǎng)絡，必須是在能向電力客戶提供合格電能的同時，也能使電網(wǎng)本身有能夠長期處于低損、高效、經(jīng)濟的運行方式下。

10kV配網(wǎng)結線模式對線損“四分”管理中的“分線”影響最大。10kV配網(wǎng)所采用的結線模式?jīng)Q定了10kV配網(wǎng)潮流的分布，也就決定了10kV配網(wǎng)各元件上的功率損耗。為提高供電可靠性，配網(wǎng)通常采用多分段多聯(lián)絡的結線方式。這類結線方式雖然能在一定程度上提高電網(wǎng)的轉供電能力，并進一步提高供電可靠性，但其必然也會同時造成電網(wǎng)結構繁瑣，配線中的潮流分布復雜，很難精確確定各配網(wǎng)中的潮流構成，這就對于要求細分到臺區(qū)和線路統(tǒng)計的線損“分線”管理帶來較大難度，在一定程度上不利于“分臺區(qū)”、“分線”管理的開展。要解決這個矛盾，除進一步優(yōu)化電網(wǎng)結構外，還需大力提高10kV配網(wǎng)管理的自動化程度，即，加強10kV配電自動化系統(tǒng)的建設，為線損“四分”管理提供技術保障手段。

2.2 配網(wǎng)結線模式對配電自動化的影響

隨著國民經(jīng)濟持續(xù)多年的高速發(fā)展，城市用電負荷成倍增長，配網(wǎng)網(wǎng)絡規(guī)模急劇膨脹。不僅10kV配電網(wǎng)的建設和管理需要現(xiàn)代化手段支持，更重要的是配網(wǎng)的運行管理中，幾十年來平時靠經(jīng)驗、事故跑現(xiàn)場、查故障要巡線的原始管理方法，已經(jīng)無法應付現(xiàn)代配電網(wǎng)的運行管理和用戶需求，難以管理好眾多的運行設備，加之對各種復雜的倒閘操作和快速進行事故處理，更需要自動化才能得以有效解決。因此，配電自動化的實施是國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，也是電網(wǎng)發(fā)展、管理和運行維護現(xiàn)代化的必然選擇，是提高配網(wǎng)供電可靠性，為廣大用戶提供優(yōu)質(zhì)電能服務的重要手段。目前，配電網(wǎng)的自動化程度已是體現(xiàn)供電企業(yè)管理效益和競爭實力的重要指標之一。

眾所周知，實施配電自動化的重要作用就是提高配網(wǎng)供電可靠性。有機構對配電系統(tǒng)事故處理所需時間進行了統(tǒng)計，統(tǒng)計表明，配電變電所變壓器組事故時，從事故停電至開始其他變壓器組供電，自動操作需要5min，人工操作需要30min（縮短了25min，約83%）；改由其他變壓器組和變電所恢復送電操作由自動化系統(tǒng)完成需15min，而采用人工操作則需要120min（縮短105min，約88%）；變電所發(fā)生全所停電時，由自動化系統(tǒng)完成全部配電線路負荷轉移需15min，采用人工就地操作則需要150min（縮短了135min，約90%）。以上數(shù)據(jù)均是在配網(wǎng)設備運行正常的情況下統(tǒng)計的。需要注意的是，在配網(wǎng)一次網(wǎng)架結構穩(wěn)定、系統(tǒng)設備運行穩(wěn)定可靠性的前提下，自動化系統(tǒng)產(chǎn)生的效益才能充分發(fā)揮出來。否則，若因配電網(wǎng)絡本身結構不合理，結線模式不規(guī)范，或是配網(wǎng)改造、設備檢修等原因引起的停電次數(shù)、停電時間所占比重遠遠高于故障引起的停電次數(shù)和停電時間時，則采用自動化手段對提高供電可靠性所產(chǎn)生的影響也就相對較小。因此，配電自動化是依托配電網(wǎng)的一次設備和網(wǎng)絡結構來實現(xiàn)的，它要求配電網(wǎng)應具有合理的網(wǎng)架結構，其饋線應至少具備與另一條饋線的，從這個意義上來說，多分段多聯(lián)絡的電網(wǎng)結構是實施配電自動化的理想結線模式。

在分段數(shù)過多時，系統(tǒng)停電損失費用下降不大，而分段開關等設備的投資反而增加很多，從而造成總費用隨分段數(shù)的增加而增加，經(jīng)濟性顯著下降，因此，當分段數(shù)超過最優(yōu)分段數(shù)時，實施配電自動化所帶來的供電可靠性提高的效益將變得非常有限，而其投資費用急劇增加，經(jīng)濟效益惡化，容易造成“得不償失”的后果。

3 結論

實施配電自動化不能盲目地多分段多聯(lián)絡改造電網(wǎng)結構，必須從當前電網(wǎng)的實際情況出發(fā)，因地制宜地對配網(wǎng)結線模式予以規(guī)范，這樣才能最大程度的提高配電自動化的效益。

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TM76

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2095-2066（2016）22-0079-02

2016-7-10

梁冰梅（1970-），女，工程師，本科，主要從事電力生產(chǎn)管理工作。