基于10kV配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)劃研究

梁小峰

摘要：文章重點(diǎn)分析lOkV配電網(wǎng)的建設(shè)問題，在此基礎(chǔ)上深入研究如何進(jìn)行10kV配網(wǎng)優(yōu)化建設(shè)，希望通過文章的研究能夠更加全面的掌握lOkV配電網(wǎng)建設(shè)的基本情況，也為后期更好的優(yōu)化10kv配電網(wǎng)的建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：10kV；配電網(wǎng)；規(guī)劃；建設(shè)

10kV配電網(wǎng)在我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中的地位占舉足輕重。建設(shè)規(guī)劃好10kV配電網(wǎng)，可以提高配電網(wǎng)運(yùn)行的各項(xiàng)指標(biāo)，降低電網(wǎng)電能損耗、節(jié)約能源，提高電力公司的經(jīng)濟(jì)效益。10kV供電半徑小，線路回?cái)?shù)多，布線工作量大且繁瑣，線路和配變規(guī)劃與土地使用現(xiàn)狀和規(guī)劃、用戶類型密切相關(guān)。文章以城市建設(shè)發(fā)展規(guī)劃要求為依據(jù)，提出了針對性的意見與建議。

1.存在的問題

1.1網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不合理

這是10kV配電網(wǎng)在城市建設(shè)發(fā)展的過程中普遍存在的問題，導(dǎo)致在對電網(wǎng)進(jìn)行檢查、故障查詢及維修時存在較大障礙，同時影響10kV配電網(wǎng)的供電質(zhì)量。

1.2電源點(diǎn)布點(diǎn)不合理

在前期規(guī)劃中對城市的發(fā)展規(guī)模及城市化進(jìn)程的預(yù)測不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)及電源點(diǎn)設(shè)置不合理，使得電網(wǎng)中的供電線路半徑過長，運(yùn)行中易出現(xiàn)電壓偏低、線損過高等情況。

1.3運(yùn)行過程中故障頻發(fā)

從目前城市10kV配電網(wǎng)的實(shí)際情況來看，其送電線路仍采用架空線路，極易導(dǎo)致電網(wǎng)在外界環(huán)境（如極端的自然天氣等）的影響下出現(xiàn)運(yùn)行故障，從而嚴(yán)重影響供電的安全性與可靠性。

1.4電網(wǎng)負(fù)荷增長速度過快

隨著城市建設(shè)發(fā)展速度不斷加快，尤其是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市，對電力資源的需求也越來越大，使得電網(wǎng)中的電力負(fù)荷增長速度每年都保持在10%以上，部分城市甚至達(dá)到了20%

2.10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃與建設(shè)

2.1加強(qiáng)10kV配電網(wǎng)基礎(chǔ)工作建設(shè)

10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)是建立在負(fù)荷預(yù)測基礎(chǔ)上的，因此負(fù)荷預(yù)測的長遠(yuǎn)性與可靠性對其具有重要的影響。在城市中建設(shè)變電所，假設(shè)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等都是需要根據(jù)城市的整體負(fù)荷水平進(jìn)行評估的。為了保證10kV配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的科學(xué)性與合理性，就要加強(qiáng)對負(fù)荷預(yù)測工作的重視與實(shí)施。在10kV配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)的過程中，應(yīng)結(jié)合城市未來的發(fā)展建設(shè)規(guī)劃與當(dāng)前的總體實(shí)際情況，以電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)的區(qū)域城市發(fā)展計(jì)劃為依據(jù)，同時與相關(guān)部門進(jìn)行協(xié)調(diào)溝通，聯(lián)合供電公司共同對電網(wǎng)設(shè)置進(jìn)行設(shè)計(jì)，與城市生產(chǎn)生活用電實(shí)際需求相吻合，并對用電數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集與匯總，考慮城市未來建設(shè)發(fā)展趨勢，加強(qiáng)電網(wǎng)供電性能的長效性。此外，還應(yīng)結(jié)合城市歷年實(shí)際用電情況，在歷年資料數(shù)據(jù)的分析基礎(chǔ)上，采用靈活的應(yīng)用外推法、負(fù)荷密度法等負(fù)荷預(yù)測方法從不同角度進(jìn)行分析與預(yù)測，從而對其預(yù)期的用電總量和總負(fù)荷量進(jìn)行大膽而科學(xué)的預(yù)測。需要注意的是，為了保證其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，在執(zhí)行負(fù)荷預(yù)測工程的過程中應(yīng)對該電網(wǎng)中各供電區(qū)域的具體位置、功能及用電性質(zhì)等多方面的因素進(jìn)行全面、客觀分析，從而使該城市的10kV配電網(wǎng)與未來城市發(fā)展能有效結(jié)合起來。

2.2不斷優(yōu)化10kV配電網(wǎng)的技術(shù)措施

首先，為了保證10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)符合安全、平穩(wěn)運(yùn)行的要求，滿足為用戶提供可靠性較高的供電服務(wù)需求，應(yīng)構(gòu)建優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，為提高供電質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的科學(xué)性、合理性能避免其在運(yùn)行過程中出現(xiàn)高/中壓變電站全停的現(xiàn)象，保證10kV配電網(wǎng)能承擔(dān)其全部負(fù)荷，進(jìn)而有效避免城市出現(xiàn)大規(guī)模停電的嚴(yán)重現(xiàn)象，輔助城市中各種生產(chǎn)、生活行為的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。目前，10kV配電網(wǎng)中較常見的接線形式包括10kV輻射網(wǎng)以及環(huán)網(wǎng)兩種。由于兩種接線形式的適用范圍有所不同，因此應(yīng)根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。10kV輻射網(wǎng)適用于供電區(qū)域中的用戶，同時由于區(qū)域內(nèi)涉及到的用戶眾多、供電需求量大且較為分散，因此應(yīng)及時檢查其控制器線路中最大的供電負(fù)荷和面積，保證其在合理范圍內(nèi)。環(huán)網(wǎng)適用于密度大、相對集中的區(qū)域，可保證區(qū)域內(nèi)各地區(qū)的用電資源的供給。

其次，應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)建設(shè)中存在的問題，制定科學(xué)、合理的解決方案與措施。在設(shè)計(jì)變壓器時，應(yīng)針對其中可能改進(jìn)的地方進(jìn)行重新設(shè)計(jì)或優(yōu)化，確保低壓配電網(wǎng)的供電半徑范圍與變壓器的要求相符。為了保證其可靠性，還可采取分區(qū)供電的方法，即設(shè)置2臺設(shè)備同時運(yùn)行，在其低壓母線之間設(shè)置合理的聯(lián)絡(luò)開關(guān)，以提高檢測異常事件發(fā)生的性能，同時明確其低壓線路的范圍，規(guī)避跨區(qū)供電現(xiàn)象的出現(xiàn)。

再次，不斷加強(qiáng)10kV配電網(wǎng)中環(huán)網(wǎng)單元的建設(shè)。由于電纜化開閉站在傳統(tǒng)10kV配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)中所占比例較大，占據(jù)了大量的城市用地，因此給城市道路改造及城市地區(qū)規(guī)劃建設(shè)工作造成一定困擾。這就要求在10kV配電網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)的過程中應(yīng)設(shè)計(jì)規(guī)模較小的電纜環(huán)網(wǎng)單元，從而達(dá)到電網(wǎng)建設(shè)能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行靈活調(diào)整的目的。目前在電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)中較常見的環(huán)網(wǎng)供電方式包括單獨(dú)網(wǎng)絡(luò)供電、雙環(huán)網(wǎng)供電以及多環(huán)網(wǎng)供電等。最后，不斷加強(qiáng)10kV配電網(wǎng)中的配電地理信息系統(tǒng)與開閉站建設(shè)。由于10kV配電網(wǎng)中的信息具有較強(qiáng)的直觀性，因此相關(guān)人員能更加直接地對電網(wǎng)中的電力設(shè)施的分布進(jìn)行分析，采用更加全面的方式歸納和管理電網(wǎng)中的相關(guān)資料，確保了信息的有效性、準(zhǔn)確性，降低了工作量，提高了相關(guān)管理人員的工作質(zhì)量與工作效率。此外，由于電網(wǎng)中的開閉站通常是建設(shè)在城市的主要道路周圍、負(fù)荷中心區(qū)及相鄰的2個高壓變電站之間，因此通過加強(qiáng)開閉站的建設(shè)也能有效保證該電網(wǎng)運(yùn)行的客觀性與可靠性。另外，還應(yīng)積極建設(shè)配網(wǎng)自動化，利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)來提高配網(wǎng)的信息反饋、響應(yīng)速度，進(jìn)而提高電企的管理效率與質(zhì)量。當(dāng)然，由于配網(wǎng)自動化建設(shè)所需投資較大，且建設(shè)周期較長，因此應(yīng)采取試點(diǎn)方式先進(jìn)行小面積建設(shè)，在電網(wǎng)設(shè)備具備完善的“三遙”功能后，再全面實(shí)現(xiàn)大面積建設(shè)。

3.實(shí)例分析

下面以某市供電局10kV配網(wǎng)工程為例，闡述其實(shí)施方案。

3.1接線和架設(shè)原則

在10kV架空線路上，最好選擇12m電桿，如果條件需要可選擇15m電桿，在轉(zhuǎn)角之處需要設(shè)置鐵塔。為了美化環(huán)境，市郊區(qū)所用的架空線轉(zhuǎn)角桿應(yīng)選擇鋼管桿或窄基塔。城市區(qū)域配電線的檔距一般控制在40-50m。為滿足線路走廊及節(jié)省投資的要求，架空線路選擇雙回同桿架設(shè)，低壓線路和中壓線路則不能進(jìn)行同桿架設(shè)。配電線路最小線路之間的距離見表1。

3.2導(dǎo)線截面的選擇原則

導(dǎo)線通常是選擇鋼芯稀土鋁絞線為主次干線和架空絕緣導(dǎo)線，截面要與裸導(dǎo)線保持一致。

3.3絕緣子、線路金具的選擇

為了提升污閃抵御能力，減少檢修工作量，在城市區(qū)域內(nèi)選擇防污絕緣子，若是裸導(dǎo)線則應(yīng)選擇20KV。直線桿和跳線選擇膠裝式陶瓷橫擔(dān)絕緣子。懸式絕緣子應(yīng)用于耐張桿、耐張塔的掛線，采用瓷式和玻璃絕緣子。膠裝式陶瓷橫擔(dān)絕緣子、懸式絕緣子和針式絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度安全系數(shù)分別不能小于3.0、2.7和2.5。中壓架空配電線路最好選擇節(jié)能的金具，確保其機(jī)械強(qiáng)度達(dá)到2.5以上的安全系數(shù)。

3.4 10kV架空線路的裝置形式

導(dǎo)線排列方式包括三角形、水平和垂直。如果是單回路耐張桿，就選用垂直的排列方式；如果是直線桿，就選用垂直的排列方式，變成雙回路時就選用雙回路裝置進(jìn)行垂直排列；如果屬于交叉跨越的形式，就選用水平排列方式；多回路直線與耐張桿一般都選擇垂直排列方式。一般桿塔類型包括：

（1）鋼管塔，在路徑的限制下不能打拉線的城市配電主干線，其作用主要是美化。

（2）電桿，可選用普通的鋼筋混凝土電桿，也可選用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土電桿，其強(qiáng)度安全系數(shù)分別需要超過1.7和1.8。

（3）鐵塔，包括螺栓塔和焊接塔。為滿足防盜需求，螺栓塔使用防盜螺栓，而公路兩邊的鐵塔使用焊接塔。

3.5拉線的選擇

對于混凝土直線單桿的連續(xù)線路，普通地段上每間隔五基礎(chǔ)就需做好一組防風(fēng)拉線的設(shè)置。拉線采用鍍鋅鋼絞線，確保其強(qiáng)度安全系數(shù)不低于2.0。

3.6架空絕緣導(dǎo)線防雷的選擇

城市架空線路需考慮防雷措施，通過避雷線的架設(shè)，或每間隔一定距離設(shè)置避雷器，來滿足實(shí)際需求。

3.7接地電阻的選擇

對于架空線路的鐵塔與電桿，其接地電阻不得超過30Ω。

4.結(jié)語

10kV配電網(wǎng)作為城市電力供應(yīng)的主要支撐，其建設(shè)運(yùn)行的穩(wěn)定關(guān)系到整個城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。目前在10kV配電網(wǎng)的建設(shè)中存在一定的問題，影響到供電的可靠性。文章的提出的優(yōu)化建設(shè)方案能夠有效提高配電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)可靠供電，保障城市生產(chǎn)生活的順利進(jìn)行。