10kV城網(wǎng)供電方式及配電線路規(guī)劃設(shè)計(jì)

劉勰

摘要：近些年來社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，各行各業(yè)對(duì)于電力的需求越來越大，無論是人們生活還是生產(chǎn)，都對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。配電線路在電力系統(tǒng)中的主要功能在于輸送電能，因此配電線路的運(yùn)行會(huì)直接影響到整個(gè)電力工程的實(shí)際運(yùn)行效果。我國(guó)大規(guī)模的開展城網(wǎng)改造工程，其目的就在于使線損率降低。因此10kV配電線路的設(shè)計(jì)對(duì)于電力系統(tǒng)是十分重要的?；诖?，本文首先簡(jiǎn)要闡述了10kV配電網(wǎng)的供電方式，接著介紹其配電線路的規(guī)劃設(shè)計(jì)以及注意事項(xiàng)，希望能給有關(guān)人員可供參考之處。

關(guān)鍵詞：10kV城網(wǎng);供電方式;配電線路;規(guī)劃設(shè)計(jì)

1.引言

在電力系統(tǒng)中，10kV配電網(wǎng)是系統(tǒng)中重要的部分之一，能夠有效的解決由于配電線路過長(zhǎng)而造成的電能損耗問題。當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，能源消耗加劇，這是由于我國(guó)人口眾多的國(guó)情所決定的，但是人均能源消耗來說卻相對(duì)偏低。對(duì)能源的供給方式進(jìn)行優(yōu)化，降低碳排放，同時(shí)減少能源浪費(fèi)是當(dāng)前電力行業(yè)的主要任務(wù)之一。在電能的長(zhǎng)距離傳輸中，中壓配電網(wǎng)對(duì)于降低電能損耗有著至關(guān)重要的作用。而10kV配電網(wǎng)是中壓配電網(wǎng)中應(yīng)用最為廣泛并且是最為重要的輸電方式，因此對(duì)其供電方式以及配電線路進(jìn)行規(guī)劃是十分有必要的。

2.10kV配電網(wǎng)供電方式概述

在建設(shè)10kV配電網(wǎng)過程中要結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際的經(jīng)濟(jì)狀況，同時(shí)要以當(dāng)?shù)貙?shí)際的經(jīng)濟(jì)狀況為指導(dǎo)，對(duì)現(xiàn)有的配電網(wǎng)進(jìn)行合理的改造和升級(jí)，使得其安全性能進(jìn)一步提升。在當(dāng)前部分城市在電力水平上存在一定欠缺，通常采用的都是l0kV及以下的配網(wǎng)三相供電方式，少部分地區(qū)采用10kV及以下的單相供電，這樣有利于解決由于住戶分散，低壓網(wǎng)供電半徑較長(zhǎng)，低壓損失較大的問題，同時(shí)還能對(duì)10kV三相線路的線間距離進(jìn)行有效控制，從而使得工程的成本顯著降低。通常來說，10kV供電方式采用三相三線中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，這種方式靈活性較差，并且在經(jīng)濟(jì)適用上不強(qiáng)，降低線損效果不佳。無論是怎樣性質(zhì)的負(fù)荷都采用三相供電。在我國(guó)城網(wǎng)供電中，三相負(fù)荷平衡性實(shí)現(xiàn)起來較為不易，根據(jù)計(jì)算我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)負(fù)荷不平衡時(shí)，線損問題就會(huì)有所增加。

3.10kV配電線路的規(guī)劃設(shè)計(jì)

3.1 10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃目標(biāo)

通常來說，在對(duì)10kV配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃時(shí)主要有以下幾方面目標(biāo)：第一，要保證供電能力能夠滿足當(dāng)?shù)?人們生產(chǎn)生活的需求以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。第二，10kV配電網(wǎng)中的無功和有功容量必須要符合經(jīng)濟(jì)適用的原則。第三，10kV配電網(wǎng)要保證其質(zhì)量和服務(wù)的安全性以及可靠性。第四，要合理分配資金投入，使效益能夠做到最大化。第五，10kV配電網(wǎng)要采用當(dāng)前先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造和更新，使得電網(wǎng)容量有所提升，同時(shí)要注重安全性能建設(shè)，提高建設(shè)技術(shù)水平。

3.2選擇10kV配電設(shè)施需要注意的事項(xiàng)

第一，在配電設(shè)施的選擇時(shí)，必須要結(jié)合當(dāng)?shù)氐木唧w實(shí)際狀況，考慮天氣、水文、地質(zhì)、地形等因素。特別是要充分考慮到當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，詳細(xì)了解實(shí)際的溫濕度狀況。如果配電設(shè)施周圍溫度低，超過配電設(shè)施所能夠所承受的實(shí)際范圍，那就要通過保溫措施來處理配電設(shè)施。如果配電設(shè)施周圍具有較高的濕度，在實(shí)際中就要選擇那些滿足濕熱氣候要求的配電設(shè)施，并且通過相關(guān)措施來保障其安全運(yùn)行。第二，對(duì)于10kV配電設(shè)施來說要具有防震和抗震設(shè)計(jì)，滿足電力設(shè)施對(duì)于抗震的需求和標(biāo)準(zhǔn)，確保其運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。第三，在配電設(shè)施的選擇過程中還要考慮實(shí)際地點(diǎn)的風(fēng)力情況來進(jìn)行設(shè)施安裝，保證配電設(shè)施具有更加牢固的技術(shù)設(shè)施，從而更加方便的安裝配電設(shè)施。第四，如果在海拔1km以上的地方建設(shè)10kV配電設(shè)施，必須要嚴(yán)格按照國(guó)家的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定來選擇配電設(shè)施，確保能夠滿足當(dāng)?shù)匦枨?，并且要進(jìn)行相應(yīng)的沖擊試驗(yàn)。第五，如果建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)是處于較為密集的城市區(qū)域，那么要對(duì)配電設(shè)施進(jìn)行一定的降噪處理，避免對(duì)人們生活造成較大影響。

3.3電器與導(dǎo)體的選擇

第一，在導(dǎo)體和電器的選擇時(shí)，一定要保證絕緣水平達(dá)到國(guó)家的要求和標(biāo)準(zhǔn)。第二，要求所使用的電器的最大承受電壓要滿足最高電能運(yùn)行的需求，同時(shí)最大承受電流要高于持續(xù)電流。第三，在對(duì)導(dǎo)體和電器的短路電流檢查過程中，必須要考慮到電容補(bǔ)償設(shè)施、異步電動(dòng)機(jī)以及電流衰減時(shí)間對(duì)電流所產(chǎn)生的影響。第四，要保證導(dǎo)體和電器等短路電流設(shè)計(jì)滿足規(guī)劃要求。

3.4城網(wǎng)10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)

第一，要想做好配電網(wǎng)的變電站設(shè)計(jì)和規(guī)劃，必須要借助當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)手段，同時(shí)做好變電站的布點(diǎn)工作。在設(shè)計(jì)和規(guī)劃變電站建設(shè)時(shí)，要對(duì)以前的變電所進(jìn)行有效利用，將其改造和完善。例如可以對(duì)變電所進(jìn)行增容處理，保證變電站負(fù)荷轉(zhuǎn)移工作的完善，保證在改造變電所后能夠滿足配電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中的實(shí)際需要。同時(shí)變電所要盡可能的建設(shè)在供電負(fù)荷中心處，以此來減少由于遠(yuǎn)距離電力傳輸所造成的電能損耗，降低線路事故的發(fā)生幾率，安全的進(jìn)行10kV城網(wǎng)供電線路的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。第二，如果在10kV變電站中使用了兩臺(tái)變壓器，那么變壓器應(yīng)保持65%左右的負(fù)載率。如果變電站內(nèi)使用了三臺(tái)變壓器，那么其負(fù)載率應(yīng)保持在87%左右，從而保證變壓器能夠在安全穩(wěn)定的環(huán)境中運(yùn)行。如果有某一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或者處于檢修狀態(tài)，那么要將這臺(tái)變壓器的負(fù)荷進(jìn)行轉(zhuǎn)移，要保證接收負(fù)荷轉(zhuǎn)移的變壓器不能超過其過載容量。第三，根據(jù)國(guó)家的要求和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于35～10kV電網(wǎng)來說，其容載的比是1.8～2.1。我們?cè)诟脑?0kV配電網(wǎng)規(guī)格過程中，必須要結(jié)合電網(wǎng)容載比上限來進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃，不但要滿足電力系統(tǒng)的合理性以及安全性，同時(shí)要盡可能的提高系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益。第四，要提高10kV變電站之間的協(xié)調(diào)和互動(dòng)，通過統(tǒng)一的調(diào)度來控制運(yùn)行。盡可能的提高電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性。如果在某一個(gè)變電站中出現(xiàn)故障要對(duì)其進(jìn)行檢修，那么就可以通過對(duì)其他變電站進(jìn)行調(diào)度來加以解決。第五，在實(shí)際的線路規(guī)劃過程中必須要充分了解當(dāng)?shù)爻鞘械默F(xiàn)狀，如果資金充足，那么要根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)劃，盡可能地將架空主干線以及電纜主干線的截面一次性建成，同時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)劃來對(duì)原先配電線路進(jìn)行相應(yīng)的改造和完善。在選擇導(dǎo)線截面過程中，要確定相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，確保電壓降、電流密度以及短時(shí)動(dòng)熱穩(wěn)定等方面滿足要求?？紤]未來的發(fā)展以及需求，在選擇導(dǎo)線截面時(shí)要為當(dāng)?shù)氐拈L(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展做好打算。第六，結(jié)合城市狀況選擇桿塔。當(dāng)前我國(guó)城市用地非常緊張，因此必須要確保桿塔選擇的合理性，這是至關(guān)重要的。在城市的居民區(qū)中，轉(zhuǎn)角拉線時(shí)常不能滿足通車以及行人的需求，建議選擇高應(yīng)力水泥電桿以及鋼管桿。如果位于山區(qū)以及林區(qū)，由于樹木較多的問題，清理以及維護(hù)成本工作量都較大，因此要選擇高度大于12m的電桿。第七，我國(guó)的城網(wǎng)供電呈現(xiàn)出較強(qiáng)的季節(jié)性，在夏天和冬天用電較大，并且用電較為集中，大大增加變壓器的負(fù)荷，容易造成運(yùn)行過載，甚至可能出現(xiàn)負(fù)載高出兩倍的狀況。因此在城網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)中要應(yīng)用調(diào)容變壓器，能夠有效解決城市用電問題，同時(shí)降低后期的維護(hù)成本。

4.結(jié)束語

總而言之，10kV城網(wǎng)配電線路運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性會(huì)給人們的生產(chǎn)生活造成直接的影響。對(duì)10kV配電網(wǎng)進(jìn)行供電方式的設(shè)計(jì)和規(guī)劃有利于維護(hù)城市居民用電穩(wěn)定性，提供更高質(zhì)量的電能資源，但同時(shí)這項(xiàng)工作具有較大的復(fù)雜性，對(duì)于規(guī)劃設(shè)計(jì)工作人員有著較高的要求，必須擁有較為豐富的經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)中全面的研究各方面的信息和資料，在現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)勘測(cè)，在實(shí)施前制定多種方案計(jì)劃，最終結(jié)合實(shí)際情況來選擇最為科學(xué)適宜的設(shè)計(jì)方案，促進(jìn)城市電網(wǎng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙祥云.10kV配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)分析[J].企業(yè)管理與科技，2014，11（17）：72～74.

[2]王紅偉.淺析架空電力線路的規(guī)劃設(shè)計(jì)[J].西安科技，2014，21（24）：173～174.

作者簡(jiǎn)介：

劉勰（1985—），男，本科，工程師，主要從事電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工工作。