配網(wǎng)工程建設與改造中配網(wǎng)工程設計的實踐探究

鄒文沫

摘要：隨著客觀用電量的不斷增加，配網(wǎng)工程建設規(guī)模也持續(xù)擴大，實際配網(wǎng)工程建設與配網(wǎng)工程改造需要強化配網(wǎng)設計，因為科學的設計方案能為配網(wǎng)工程的建設提供科學的指導。本文首先分析了配網(wǎng)工程設計的內(nèi)涵以及配工程建設與改造現(xiàn)狀，然后重點探討了配網(wǎng)工程建設與改造中配網(wǎng)工程設計的應用。

關鍵詞：配網(wǎng)工程建設;配網(wǎng)工程改造;配網(wǎng)工程設計

配網(wǎng)工程作為城市發(fā)展的一個基礎設施工程，配網(wǎng)工程的建設水平直接影響到整個城區(qū)電力供應服務水平，只有做好配網(wǎng)工程的科學設計，采用科學的設計方案，才能確保配網(wǎng)工程的建設水平，從而發(fā)揮其優(yōu)勢供電服務功能，配網(wǎng)工程設計需要從一些關鍵方面入手，牢固把握設計的關鍵點，有目標、有側(cè)重地加強設計檢查與監(jiān)督，才能有效地提高配網(wǎng)工程的設計水平。

1 配網(wǎng)工程設計的內(nèi)涵

配網(wǎng)工程設計具體是指：將配網(wǎng)改造工程、配網(wǎng)建設工程等作為研究目標，科學、有條理地規(guī)劃配網(wǎng)布設路徑、精準地定位架設線路，并按照規(guī)定勘測，同時也涉及到導線截面的選配，供電設備容量以及配網(wǎng)供電設備的配置等，以及老舊線路的改造、優(yōu)化與升級等工作。配網(wǎng)工程設計實際的貫徹執(zhí)行中涉及到以上所有的工作，將這些內(nèi)容按照規(guī)定科學地編制起來，最終打造出配網(wǎng)工程改造與配網(wǎng)工程設計的方案，并將其提交至供電局來接受初步審核，達成一致的設計方案，再結(jié)合配網(wǎng)工程的施工現(xiàn)場、實際情況等逐步地完善方案，并形成科學的預算方案，最終得到政府部門的授權(quán)。

2 配網(wǎng)工程建設與改造現(xiàn)狀分析

2.1 配電設備嚴重老化

由于設備的更新、維護等未能及時、到位，從而導致配電設備在實際使用或運行中發(fā)生嚴重的老化現(xiàn)象，使得設備的性能、質(zhì)量與運行水平等都受到極大的影響，設備質(zhì)量問題可能導致電能傳輸效率、供電服務水平等都受到限制。

2.2 配網(wǎng)系統(tǒng)運行不穩(wěn)定

配網(wǎng)工程系統(tǒng)由于最初的設計不可理，設計方案缺少長遠計劃、長足規(guī)劃，再加上安全防護理念的缺乏，使得當前的配網(wǎng)系統(tǒng)在實際運行中容易遭受外部因素的干擾，特別是容易受到自然因素的干擾，遇到狂風暴雨、強雷電時，配網(wǎng)系統(tǒng)的運行將失穩(wěn)，影響正常的安全供電。

2.3 線路設計不合理

在整個配網(wǎng)系統(tǒng)設計中，線路設計占據(jù)十分重要地位，當前的配網(wǎng)工程線路設計缺少合理性，具體體現(xiàn)在線路布局的不科學，局部線路存在線路設計過長，進而導致供電半徑過大的問題，這無疑將增加線損，而且也會影響一部分用電客戶的正常安全用電，一些線路存在接線混亂現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)了誤接線問題，這就間接地增加了配網(wǎng)系統(tǒng)安全運行的難度。

3 配網(wǎng)工程設計與配網(wǎng)工程建設與改造的意義

3.1 全面規(guī)劃配網(wǎng)工程建設與改造任務

通過完善配網(wǎng)工程設計，可以有效地優(yōu)化配網(wǎng)工程建設與改造質(zhì)量，實際的配網(wǎng)工程設計具體包括：規(guī)劃工程項目建設、線路改造、電網(wǎng)設備選擇、創(chuàng)建電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、科學地制定電網(wǎng)無功補償與合理定位供電源等，這些工作的高效展開能夠為配網(wǎng)工程的深入建設與改造，提供所必須的保證，以此來規(guī)避配網(wǎng)系統(tǒng)建設與改造中出現(xiàn)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不科學等問題，也能防止配網(wǎng)設備的錯誤選配，保證配網(wǎng)系統(tǒng)供電服務水平滿足城市建設與發(fā)展的需要。通過參照配網(wǎng)工程設計方案，有目標、有針對性地建設配網(wǎng)系統(tǒng)的其他工程項目，同時，也有利于強化配網(wǎng)工程項目改造，科學的配網(wǎng)工程設計方案將考慮到配網(wǎng)系統(tǒng)的長遠建設與客觀用電量的長遠需求量，具有強大的指導意義與可參考價值，這就使得配網(wǎng)建設與改造能創(chuàng)造更大的經(jīng)濟價值與社會意義。

3.2 科學選配配網(wǎng)工程建設與改造電壓等級

實際的配網(wǎng)工程項目設計過程中，必須對一個階段的城市電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)以及電力需求量等做出系統(tǒng)、到位地調(diào)查，要盡量從中發(fā)現(xiàn)城市配網(wǎng)系統(tǒng)在運行中有無故障和異常，以此來調(diào)整城市電網(wǎng)的運行布局，使得城市配網(wǎng)系統(tǒng)的設計、布局等都能立足于長遠，達到長遠規(guī)劃的水平，同樣，憑借參照科學的配網(wǎng)工程設計方案能夠更加合理地選擇城市電壓等級，從而客觀、準確地選擇城區(qū)范圍內(nèi)各個區(qū)域的電壓等級，也能以逐區(qū)、逐層的方式來形成配網(wǎng)電壓等級，解除電壓等級的限制與現(xiàn)實用電需求之間的矛盾，間接地優(yōu)化城市電壓等級，提高供電服務水平，更重要的是當電壓等級得到合理地選配與改造后，對應的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)也將得以簡化，從而控制配網(wǎng)變電層次，減少電能損耗，確保城市配網(wǎng)系統(tǒng)朝著更為安全、高效、穩(wěn)定的方向發(fā)展，提高配網(wǎng)的經(jīng)濟運行水平。此外，配網(wǎng)工程設計也能為配網(wǎng)導線截面的選擇、設計等提供科學的參考。

3.3 提升配網(wǎng)建設與改造工程的自動化水平

配網(wǎng)工程設計中必然涉及到一系列自動化設備的設計，自動化設備能夠發(fā)揮自動化功能，從而為配網(wǎng)工程未來的自動化運行做好準備，可以妥善提高配網(wǎng)建設與改造的自動化水平，尤其是對于10kV 配網(wǎng)自動化故障的處理，借助自動化設備能夠自動、及時地鎖定配網(wǎng)線路中的故障，并準確地定位故障，明確故障所處區(qū)域，從而有目標地進行故障排查，最終修復配網(wǎng)系統(tǒng)回歸至常規(guī)狀態(tài)，繼續(xù)為關聯(lián)區(qū)域供應電能服務?，F(xiàn)實的配網(wǎng)工程建設與改造中，必然要將最新的自動化設備配置于配網(wǎng)系統(tǒng)，當配網(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則能自動地識別相關故障，并作出妥善地處理，現(xiàn)實配網(wǎng)設計中也要深化配網(wǎng)改造，將環(huán)網(wǎng)線路、手拉手線路等實施分段設計。

4 配網(wǎng)工程設計的關鍵點

4.1 正確選擇電纜與導線

（1）線路材質(zhì)的選擇

配網(wǎng)工程設計中線路材質(zhì)的選擇十分關鍵，對于10kV 配網(wǎng)線纜來說，最適合選擇交聯(lián)聚乙烯絕緣材質(zhì)線路，因為其具有環(huán)保價值，燃燒時無毒氣，而且此類物質(zhì)化學穩(wěn)定性好，能夠抵御酸、堿腐蝕，可以很好地保護電纜。由于城市架空線空間緊張，10kV 架空線可選擇架空絕緣線，對于大范圍城郊跨越的情況不妨選擇鋼芯鋁絞線。

（2）導線截面大小的確定

電力線路導線截面通常要根據(jù)載流量來合理地選配，具體應參照以下關系式：

利用上面的公式能夠做出最優(yōu)的線路截面選擇，一些長度很長的線路、被長期使用的線路，也要根據(jù)電壓損失、經(jīng)濟電流密度等因素來對導線截面做出最合理的選擇，必須根據(jù)負荷大小、未來發(fā)展勢頭以及環(huán)境條件、導線發(fā)熱、經(jīng)濟性等因素來對導線做出最合理的選擇。

4.2 主材及設備的選擇

當明確了架空線路走廊、線路型號以后，要根據(jù)四周環(huán)境條件、防雷水平、防風要求等來選出適合性的電桿桿頭設計模式，如果是城市市區(qū)中心、電桿桿頭都應選擇緊湊型布設模式，而且要同四周建筑物之間留出一定的安全距離，在電桿的大跨越等部位應嘗試添加重力桿、鋼管塔等，相反，郊外則應在大跨越轉(zhuǎn)角部位設置拉線轉(zhuǎn)角桿，而且也要根據(jù)組立電桿所在位置的地質(zhì)特點、水文條件來對應選出桿基，而且要對桿基實施抗拔穩(wěn)定測試，具體根據(jù)以下公式：

結(jié)合校驗結(jié)果來配置底盤、卡盤，采用現(xiàn)澆電桿基礎架空線路開關設備則要根據(jù)其分段、聯(lián)絡等作用類別對應選擇柱上負荷開關、柱上斷路器等設備，而且要立足于配網(wǎng)自動化的長遠發(fā)展具有自動化擴展功能，具體的方法為：預留輔助觸點、航插接口等，分支線路則應裝配遠傳類故障指示器，從而發(fā)揮配網(wǎng)的自動化功能。

4.3 環(huán)網(wǎng)柜的配設

電纜線路的環(huán)網(wǎng)柜應結(jié)合饋線的材質(zhì)、特征等來決定所選的負荷開關柜與斷路器柜的型號，由于城區(qū)內(nèi)空間有限、土地矛盾很大，可以選擇占地小、絕緣性能優(yōu)的SF6 充當絕緣介質(zhì)，其中必須做好六氟化硫氣體濃度的監(jiān)測，以此來控制其非法泄露帶來風險。環(huán)網(wǎng)柜中都提前留置出一個配網(wǎng)自動化接口，以及DTU 的安裝空間，從而達到自動化的目標。

4.4 正確選擇通訊方式

配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的通訊應選擇光纖通訊、無線專網(wǎng)通訊等類似的通訊模式，對于10kV 干線、纜溝等徹底建設條件下，則對應同步來敷設光纖，一些特殊地段不能用光纖，此時不妨選擇無線專網(wǎng)的通訊模式，使其同主站連接，配網(wǎng)自動化終端則應結(jié)合線路條件、預存的安裝空間等來對應選擇合適的柱上FTU，遮蔽臥式DTU 等。

4.5 設備與材料的安裝定位

配網(wǎng)工程設計中要對一些關鍵的材料與設備，例如：電桿、開關、變壓器等的基礎、位置等做出合理選擇，各類設備對地基條件、環(huán)境特點、來自于不同廠家設備的尺寸等都有不同的要求，在設計方案中需要確定這些關鍵信息，這其中需要建設單位、施工單位等之間的協(xié)調(diào)溝通，要預留出設備的地基部位，同時，也要對改造的電氣接線提供具體、細致的說明。

4.6 對隱蔽工程提出技術要求

配網(wǎng)隱蔽工程具體是指：電力溝道、鐵塔地基、電桿等，這些位于地下的工程在設計時需要考慮到地下管線的干擾與影響，用好保證電力管線同其他的排水管道、燃氣管道等保持一定的安全距離，而且實際設計中也要強化隱蔽工程中管道的防水、防潮設計。此外，在設計方案中也要指出電氣設備的安裝方法與敷設方式，具體是指：柱上變壓器的安裝、開關安裝等。

5 結(jié)語

配網(wǎng)系統(tǒng)是整個城市發(fā)展的基礎設施系統(tǒng)，強化對城市配網(wǎng)工程的改造，能提高城市配網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)勢功能，對此，必須做好配網(wǎng)工程的設計，以科學的工程設計來為配網(wǎng)工程的建設與配網(wǎng)改造提供科學的指導。配網(wǎng)規(guī)劃與設計過程中必須要結(jié)合配網(wǎng)特點，圍繞服務目標的未來發(fā)展來決定其設計方案，從而提高配網(wǎng)系統(tǒng)的運行水平，為整個城區(qū)提供優(yōu)質(zhì)的電力服務。

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（廣東電網(wǎng)有限責任公司江門新會供電局，廣東 江門 529100）