基于保供電的配網(wǎng)接線方式

張維將

摘要：隨著社會經(jīng)濟的向前發(fā)展，用戶對供電可靠性提出了更高的要求，增強配電網(wǎng)的供電可靠性雖會使資金投入有所增加，但也會減少停電損失費，帶來更多的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)最佳的配電網(wǎng)規(guī)劃。不同的城市電網(wǎng)，在配電網(wǎng)的接地方式、配電變電站的保護方式、負荷密度等方面有所差異，所以配網(wǎng)接線方式應(yīng)各具特色、因地制宣，以便配電線路能靈活聯(lián)絡(luò)，促進配電網(wǎng)運行管理水平及線路供電可靠性的提升。文中就對基于保供電的配網(wǎng)接線方式進行了分析和探究。

關(guān)鍵詞：保供電；配網(wǎng)接線方式；分析探究

中圖分類號：TM727. 2 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6487 （2018） 01-0058-02

隨著國家電網(wǎng)建設(shè)腳步的加快，用戶對供電質(zhì)量提出了更高的要求，人們越來越關(guān)注配電系統(tǒng)的安全性與可靠性。由于配網(wǎng)的接線方式直接關(guān)系到電網(wǎng)系統(tǒng)的安全及可靠性，不同的配網(wǎng)接線方式會對供電的可靠性產(chǎn)生不同的影響，在元件故障率和環(huán)網(wǎng)率層面影響可靠性，加上配網(wǎng)系統(tǒng)存在復(fù)雜的結(jié)構(gòu)與較多的元件數(shù)量，因此如何采取科學(xué)有效的配網(wǎng)接線方式，滿足用戶對電能和電力需求能力的量度，已經(jīng)成為亟待解決的問題。

1 配電網(wǎng)概述

電力生產(chǎn)的過程涉及配電、變電、發(fā)電、送電、售電等環(huán)節(jié)，由配電設(shè)備、輸配電線路、發(fā)電廠、用電設(shè)備、變電設(shè)備及其生產(chǎn)過程有機聯(lián)結(jié)的整體為電力系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)中，通過各種電壓等級的電力線路、配電設(shè)備、變電設(shè)備、送電設(shè)備等構(gòu)成的部分稱之為電力網(wǎng)，而20kV及以下電壓等級的電網(wǎng)屬于配電網(wǎng)。作為電網(wǎng)的重要構(gòu)成部分，配電網(wǎng)主要是向用戶分配電能，即向每位用戶輸送小型發(fā)電廠或變電站的電力，在必要部分轉(zhuǎn)換為恰當(dāng)?shù)碾妷旱燃?。該形式包括：?）經(jīng)過20kV或10kV變壓器降壓后，以380/220V向小功率、低壓用戶供電； （2）以20kV、10kV電壓直接向大功率、高壓用戶供電。配電網(wǎng)線路可以分為專用線路和公用線路，其中前者只為一家用戶供電，而后者則為多家用戶供電[1]。

2 變電所專線模式分析

目前，很多大中型城市開展大型活動與會議時，往往會利用城區(qū)內(nèi)的會議中心、原有酒店等活動場所，或者是利用新建場館。這種場所具有利用頻次低、地域分布廣、裝機容量小等特征，多是將電源點作為公共線路單路專線或雙路專線，一旦公共線路上的部分用戶出現(xiàn)故障，則會影響其他用戶的供電，出現(xiàn)跳閘或電壓波動等情況。一般而言，將該類用戶進行定級時，若其為高等級保電用戶，則其對電能質(zhì)量及供電的可靠性要求較高，然而現(xiàn)有的接線方式不能很好地滿足保電需求，這就需要積極改造用戶的接線方式。在傳統(tǒng)的改造過程中，基本是將用戶改接為變電所專線，而這需要滿足如下條件：周邊變電所能滿足周邊區(qū)域遠期和中期的網(wǎng)架規(guī)劃，具備改造所需的備用間隔。

部分城區(qū)配網(wǎng)有著成熟的大中型網(wǎng)架，在負荷方面相對平穩(wěn)，但市區(qū)內(nèi)的變電所缺乏10kV出現(xiàn)備用間隔，若實施大型的保電活動時，往往要改造很多的用戶，這在數(shù)量方面不能很好地將用戶改造為變電所專線。如果利用周邊現(xiàn)有的網(wǎng)架進行置換，即便置換出空間隔，也會對周邊遠期和中期網(wǎng)架規(guī)劃產(chǎn)生影響，甚至出現(xiàn)一系列問題，如變電所主變輕載、出線重過載、線路負荷不均勻分布等?？傊?，對于變電所專線方案而言，一旦涵蓋諸多用戶的改接，則其只能短期保證保電用戶供電的可靠性，無法滿足遠期和中期的網(wǎng)架規(guī)劃要求，缺乏良好的經(jīng)濟性，甚至帶來重復(fù)改造等問題。

3 準(zhǔn)專線模式分析

3.1準(zhǔn)專線的思路

從保電層面出發(fā)，用戶的供電方式要滿足可靠性的要求，根據(jù)具體的情況提出新的接線方式，即準(zhǔn)專線的接線方式。該方式是處于公用線路與變電所專線之間，即便缺少變電所出線間隔，也能讓保電用戶獲得可靠性的供電。通常準(zhǔn)專線的改造思路是以用戶所在環(huán)網(wǎng)為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)有的符合“N-1”網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進行改造，進而讓運行方式加以改變，使用戶進線的可靠程度及形式與專線要求相符。某配網(wǎng)線路為標(biāo)準(zhǔn)的雙環(huán)網(wǎng)，其屬于公用全電纜環(huán)網(wǎng)，包括5個公用環(huán)網(wǎng)柜，并涵蓋很多條饋線。用戶A是環(huán)網(wǎng)中的雙路用戶，承擔(dān)著保電任務(wù)，在正常的運行狀態(tài)下，變電所A為一路電源點，送至用戶時會分別經(jīng)過環(huán)網(wǎng)柜1、2、3的I段母線。由此可知，若所經(jīng)過的環(huán)網(wǎng)柜母線上的任意一條饋線存在故障，都會對用戶A的該路電源產(chǎn)生影響，繼而出現(xiàn)電壓波動等狀況；同理其他環(huán)網(wǎng)柜中的饋線故障也會影響到用戶A的第二路電源。

3.2準(zhǔn)專線的改造及運行

3.2.1改造

改造其準(zhǔn)專線主要是將一個環(huán)網(wǎng)柜新設(shè)在變電所與變電出現(xiàn)第一個環(huán)網(wǎng)柜之間，在新設(shè)的環(huán)網(wǎng)柜中分別改接入用戶的進線。對于新設(shè)的環(huán)網(wǎng)柜，其基本采用2進4出且?guī)ПＷo的環(huán)網(wǎng)柜，只接入保電用戶，對其他用戶不予接入。當(dāng)然如果同一環(huán)網(wǎng)中存在多個保電用戶，則可在新設(shè)環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)接入所有的用戶。

3.2.2運行

相較于常規(guī)的運行方式，準(zhǔn)專線的運行方式有所不同，用戶進線的供電環(huán)網(wǎng)柜在具體改造時會有所變化，而所在的變電所出線沒有任何變化，即該環(huán)網(wǎng)的總負荷無變化，所以原本符合“N-1”標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)網(wǎng)依舊符合該標(biāo)準(zhǔn)的要求。在上述結(jié)論的前提下，對于保電時段的準(zhǔn)專線來說，在原有環(huán)網(wǎng)柜和新設(shè)環(huán)網(wǎng)柜之間設(shè)置開環(huán)點，能夠形成一條供電路徑，即用戶 新設(shè)環(huán)網(wǎng)柜一變電所出線，該路徑中不存在其他非保電饋線，故而供電的可靠性與變電所專線供電方式相近。另外，如果有兩個或兩個以上的保電用戶存在于一個環(huán)網(wǎng)中，也可采用上述該方式，在新設(shè)環(huán)網(wǎng)柜中接入所有的保電用戶，并隔離開非保電用戶，使一條變電所出線由多個保電用戶共同使用；同時新設(shè)的環(huán)網(wǎng)柜出線帶有保護作用，有利于防止保電用戶故障而造成相互影響[2]。

4 方案比較

比較變電所專線和準(zhǔn)專線方案的經(jīng)濟性、可行性，具體如下。

第一，經(jīng)濟性比較。針對變電所專線方案，一個用戶的改造費用約達50萬元，其主要用于鋪設(shè)兩條專線電纜；針對準(zhǔn)專線方案，一個用戶的改造費用約達70萬元，該費用主要為新設(shè)的兩個環(huán)網(wǎng)柜，以及其配套的進出線工程。如果保電用戶屬于單一的用戶，變電所專線方案所花費的資金相對較??；如果保電用戶的數(shù)量增加，則變電所專線方案的投資費用也會隨之增長；而若保電用戶的數(shù)量處于新設(shè)環(huán)網(wǎng)柜出線間隔數(shù)的范圍內(nèi)，即便保電用戶的數(shù)量有所增加，準(zhǔn)專線方案的投資費用增加也會較少。由此可見，準(zhǔn)專線方案基本適用于保電用戶較多的情況，對投資費用的降低有積極作用，而變電所專線方案則適用于保電用戶較少的情況。表l為兩種方案的改造費用對比。

第二，可行性比較。任何網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中都可采用變電所專線方案，而準(zhǔn)專線方案只能用于符合“N-1”標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。具體來看，變電所專線方案有著較廣的適用面，而準(zhǔn)專線方案有著較為苛刻的前提條件[3]。然而從實際情況出發(fā)，結(jié)合《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則》的相關(guān)要求，城區(qū)的配電網(wǎng)供電安全必須要與“N-1”標(biāo)準(zhǔn)相符，對專用線予以嚴格把控，以便設(shè)備利用率的提升，更好地節(jié)約線路走廊資源。現(xiàn)階段，各大中型城市城區(qū)的配網(wǎng)都能符合該標(biāo)準(zhǔn)要求，加上變電所缺乏備用間資源，因此即便準(zhǔn)專線方案有著苛刻的前提，但依舊滿足設(shè)計與現(xiàn)有網(wǎng)架的要求；而變電所專線方案的適用面雖廣，但與現(xiàn)場實際的實施情況不相符。整體而言，變電所專線方案在可行性層面劣于準(zhǔn)專線方案。

5 結(jié)束語

綜上所述，城區(qū)配電網(wǎng)多是以成熟的電纜線路為主，若其承擔(dān)著多用戶保電任務(wù)，則可選擇可行性與經(jīng)濟性較高的準(zhǔn)專線方案，科學(xué)改造目標(biāo)進網(wǎng)架。同時可以從不同城市的配網(wǎng)特征出發(fā)，有針對性與選擇性地混合運用準(zhǔn)專線方案與變電所專線方案，以便實現(xiàn)預(yù)期的改造目的，確保網(wǎng)架的可靠性及安全性，為用戶提供優(yōu)質(zhì)、安全、可靠的供電服務(wù)。

參考文獻

[1] 和敬涵，鄧曉洋，苗友忠，等考慮高壓配網(wǎng)接線方式的綜合電網(wǎng)可靠性評估[J].電網(wǎng)技術(shù)，2017， 41（4）：12041212.

[2] 蔡澤祥，周全，配網(wǎng)接線方式對供電可靠性影響分析[J].電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報，2010，22（4）：85-88+106.

[3] 凌永標(biāo).面向配電網(wǎng)自動化建設(shè)的配網(wǎng)接線方式探討[J].現(xiàn)代電力，2005（1）：45-47