劉恒
[摘 要]城市配電網(wǎng)是城市現(xiàn)代化建設(shè)中重要的基礎(chǔ)設(shè)施,它是保證城市居民生活的前提和保障。我國(guó)城市電力配網(wǎng)仍然存在許多問(wèn)題,對(duì)城市發(fā)展規(guī)劃造成了很大的影響。因此做好配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)與改造,提高供電可靠性和電能質(zhì)量,顯得尤為重要。本文主要針對(duì)全國(guó)中小城市配電網(wǎng)的現(xiàn)狀,結(jié)合配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)的體會(huì),提出了城市進(jìn)行配電網(wǎng)建設(shè)改造與規(guī)劃設(shè)計(jì)的一些方法和思路。
[關(guān)鍵詞]城市配電網(wǎng) 規(guī)劃設(shè)計(jì) 改造
中圖分類號(hào):TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)21-0137-01
1、現(xiàn)階段我國(guó)城市配網(wǎng)主要存在以下幾點(diǎn)突出問(wèn)題
1.1 配電設(shè)備陳舊
配電網(wǎng)設(shè)備包括了架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無(wú)功補(bǔ)償電容以及一些附屬設(shè)施等設(shè)備,由許多的零件設(shè)備組成。然而,當(dāng)前許多配電設(shè)備過(guò)于陳舊,配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱, 供電半徑長(zhǎng),導(dǎo)線截面小, 配電容量不足, 配電設(shè)施超負(fù)荷運(yùn)行、絕緣質(zhì)量低, 故障頻發(fā),不但消耗了電力企業(yè)大量的人力物力,且導(dǎo)致供電可靠性低。
1.2 設(shè)備布局不合理
設(shè)備布局不合理也是配電網(wǎng)普遍存在的問(wèn)題。電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理的主要原因包括了原來(lái)的規(guī)劃設(shè)計(jì)不合理、地區(qū)用電負(fù)荷因發(fā)展而造成的不同、新用戶的接入造成的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)變化等。當(dāng)時(shí)沒有過(guò)多的考慮到配網(wǎng)的電源布點(diǎn)分布,嚴(yán)重的影響了現(xiàn)代配網(wǎng)改造中的計(jì)劃?rùn)z修、故障處理等工作安排,并對(duì)后期的城市配網(wǎng)的供電質(zhì)量等方面也造成了很大的不便,尤其是在用電高峰期,甚至有些地方出現(xiàn)了主變負(fù)載不均衡等問(wèn)題,一方面造成了生活質(zhì)量的下降,一方面也增加了不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
1.3 線路故障率高,供電可靠性差
由于環(huán)境和技術(shù)水平的限制,我國(guó)國(guó)土地貌復(fù)雜,城市建設(shè)都是因地制宜,地理環(huán)境對(duì)城市配網(wǎng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)造成了很大的不便。我國(guó)很多城市的輸電線路多數(shù)選擇了高架線的方式,其本身就存在著故障率高的問(wèn)題,特別是近幾年,環(huán)境惡化嚴(yán)重,常出現(xiàn)天氣突變,自然就增加了高架線的毀損率。高架線的毀損使得供電保證性下降,同時(shí)在修理時(shí)的難度、修理的安全性都無(wú)法估計(jì)。
1.4 配電線路負(fù)荷不均衡
城市配電網(wǎng)最顯著的問(wèn)題莫過(guò)于配電網(wǎng)線路(尤指10kV線路)的運(yùn)載不均衡。由于歷史原因,部分地區(qū)發(fā)展緩慢,人口流動(dòng)較大,造成該地段線路常年處于空載狀態(tài);與此同時(shí),還有很多地區(qū),由于發(fā)展迅速,原有的配電網(wǎng)絡(luò)的電源點(diǎn)和容量不能滿足城市用電的需求,對(duì)中小城市來(lái)說(shuō), 配電線路常年處于滿載乃至是超載的狀態(tài),特別是110KV電網(wǎng)的變電設(shè)備裕度小,布點(diǎn)少,易發(fā)生故障,損耗程度較大,對(duì)設(shè)備造成損傷。
1.5 配電網(wǎng)管理不規(guī)范
由于配電網(wǎng)的改造與建設(shè)不規(guī)范, 配電設(shè)備的固定資產(chǎn)也非?;靵y,形成無(wú)人維護(hù)管理的公用配電線路,這些公用配電線路聯(lián)成的配電網(wǎng)當(dāng)然是一個(gè)非常薄弱、不可靠的電網(wǎng),可想而知供電質(zhì)量也是非常低的。
2、配電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)改造的思路及措施
2.1 精心做好全面規(guī)劃
規(guī)劃設(shè)計(jì)城市配電電網(wǎng),要求我們充分運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)手段和測(cè)量方法盡可能地收集數(shù)據(jù),完善信息基礎(chǔ),從而建立符合當(dāng)下城市要求和適應(yīng)城市不斷發(fā)展要求的配電網(wǎng)系統(tǒng)。對(duì)電力的預(yù)測(cè)要結(jié)合這個(gè)地區(qū)的城市規(guī)劃進(jìn)行的,并根據(jù)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)狀況和行政級(jí)別進(jìn)行合理性預(yù)測(cè),科學(xué)地做好城市配電網(wǎng)全面規(guī)劃設(shè)計(jì)。中小城市配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)是根據(jù)《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》和《城市中低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導(dǎo)則》,再結(jié)合本市的具體發(fā)展情況,制定出配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)目標(biāo),以及規(guī)劃設(shè)計(jì)與改造的技術(shù)原則。比如在實(shí)施升級(jí)改造規(guī)劃前,更要對(duì)片區(qū)的配電設(shè)備和用電情況做好充分的了解,根據(jù)實(shí)際情況設(shè)立規(guī)劃改造方案。對(duì)規(guī)劃片區(qū)實(shí)行負(fù)荷預(yù)測(cè),利用多種方法組合使用,盡量減少誤差,提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度。同時(shí),也可以應(yīng)用GIS建立時(shí)空地理模型,從時(shí)間、空間和測(cè)算主體方面綜合考慮得出更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。規(guī)劃不但要符合實(shí)際,更要有一定的前瞻性。
2.2 合理規(guī)劃與建設(shè)配電網(wǎng)站點(diǎn)與結(jié)構(gòu)
站點(diǎn)規(guī)劃主要包括劃分供電范圍、選擇線路、確定導(dǎo)線截面、劃定開關(guān)站規(guī)模和配電變壓器的選址等。配電網(wǎng)的站點(diǎn)規(guī)劃需要和當(dāng)?shù)氐某鞘懈乱?guī)劃、建設(shè)計(jì)劃、城市發(fā)展規(guī)劃互相配合,并更多地應(yīng)用地下電纜、開關(guān)站和箱式變壓器等,節(jié)省占地空間和投資成本。對(duì)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),合理的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)需要合理的電網(wǎng)規(guī)劃,根據(jù)《安全穩(wěn)定導(dǎo)則》,電力結(jié)構(gòu)規(guī)劃需要適應(yīng)負(fù)荷的要求,配置足夠的符合要求的電源設(shè)備,并保證電網(wǎng)結(jié)構(gòu)能夠與電源和負(fù)荷水平相適應(yīng),保證電力的傳輸穩(wěn)定和安全,并做好足夠的意外事故應(yīng)急措施。通過(guò)合理安排配電網(wǎng)結(jié)構(gòu),可以讓配電網(wǎng)既能最優(yōu)化運(yùn)行,也能有效降低電網(wǎng)損耗,為用電負(fù)荷輸送最優(yōu)質(zhì)的電能。
2.3 加大力度改造配電網(wǎng)設(shè)備
中小城市配電網(wǎng)設(shè)備陳舊老化,結(jié)合配電網(wǎng)改造按規(guī)劃要求進(jìn)行更新?lián)Q代,諸110KV(35KV) 變電所改造成無(wú)人值班變電所,開閉所、配電所按照無(wú)人值班進(jìn)行建設(shè)改造,配電設(shè)備進(jìn)行無(wú)油化改造,低壓架空導(dǎo)線逐步按絕緣化改造。對(duì)城市繁華街道內(nèi)改造或新建商業(yè)街、住宅小區(qū)可采用高低壓電纜供電。
2.4 選用合適的電壓等級(jí)
分層分區(qū)合理組成配電網(wǎng)。簡(jiǎn)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高電壓等級(jí),不但能減少了變電層次和電能損耗,也有利于配電網(wǎng)的合理布局和可靠運(yùn)行,還能提高了城市電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。中小城市配電網(wǎng)目前宜采用110kV、10kV、0.4kV三級(jí)電壓,而郊區(qū)城鎮(zhèn)目前宜采用35kV、10kV、0.4kV三級(jí)電壓。按照三級(jí)電壓,建立分層分區(qū)的城市高壓配電網(wǎng)、中壓配電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)。
2.5 加強(qiáng)高壓配電網(wǎng)網(wǎng)架建設(shè)
高壓配電網(wǎng)是城市配電網(wǎng)的基礎(chǔ),起到承上啟下的作用,這一級(jí)電網(wǎng)搞不好, 其他電網(wǎng)就發(fā)揮不了應(yīng)有的作用。高壓配電網(wǎng)能接受電源點(diǎn)所供出的全部容量,并能滿足供應(yīng)全部負(fù)荷。高壓配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)改造應(yīng)滿足下列安全準(zhǔn)則:向市區(qū)供電的高壓配電網(wǎng)應(yīng)能保證任何一條110KV( 35KV) 線路或一臺(tái)主變計(jì)劃?rùn)z修停運(yùn)時(shí)保持向用戶繼續(xù)供電,不過(guò)負(fù)荷,不限電; 事故停運(yùn)能自動(dòng)或通過(guò)操作保證向用戶繼續(xù)供電,不限電并不發(fā)生超過(guò)設(shè)備允許的過(guò)負(fù)荷。為此, 高壓配電網(wǎng)的配置方式要求35~ 110KV變電站有兩回電源進(jìn)線、2臺(tái)主變壓器。在一個(gè)城市按照分層分區(qū)供電的原則,將幾個(gè)110KV(35KV) 變電站的電源進(jìn)線聯(lián)接成單( 雙)環(huán)網(wǎng)( 開環(huán)運(yùn)行)。在配電網(wǎng)改造時(shí), 按照規(guī)劃要求逐步實(shí)施, 建成高壓配電網(wǎng)網(wǎng)架
2.6 重點(diǎn)改造中低壓配電網(wǎng)
現(xiàn)代化的城市配電網(wǎng)建設(shè)改造過(guò)程中,中低壓配電網(wǎng)是提高電網(wǎng)供電可靠性的關(guān)鍵。中低壓配電網(wǎng)包括10kV線路、配電所、開閉所和0.4kV低壓線路。中低壓配電線路遍布城市大街小巷,過(guò)去由于缺少全面規(guī)劃,不少城市的中低壓配電網(wǎng)都很陳舊落后,供電區(qū)域交叉重疊,接線方式復(fù)雜,改造任務(wù)繁重。 中低壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)改造應(yīng)滿足下列安全準(zhǔn)則:向市區(qū)供電的中壓配電網(wǎng)應(yīng)能保證任何一條10 kV線路的出口斷路器因計(jì)劃停運(yùn)時(shí),系統(tǒng)能保證向用戶繼續(xù)供電;事故停運(yùn)時(shí),系統(tǒng)隔離故障后能保證向用戶繼續(xù)供電,且不限電并不發(fā)生超過(guò)設(shè)備允許的過(guò)負(fù)荷。因此,市區(qū)中低壓配電網(wǎng)應(yīng)根據(jù)配電網(wǎng)建設(shè)中長(zhǎng)期規(guī)劃,分期實(shí)施建設(shè)改造,不斷優(yōu)化配電網(wǎng)結(jié)構(gòu),提高供電能力和供電可靠性。
2.7 完善配電網(wǎng)自動(dòng)化,確保配電保障
配電網(wǎng)自動(dòng)化有利于提高供電企業(yè)工作效率、安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性,改善服務(wù)質(zhì)量,使供用雙方均得到效益。首先做好配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì), 按照規(guī)劃設(shè)計(jì)分期實(shí)施。在配電網(wǎng)改造及配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)立足于以下幾方面:以保證供電可靠性為前提,確保電力用戶用電的時(shí)效性, 滿足電力用戶的供電需求。無(wú)論電力能源緊缺,還是電力富裕,從用戶用電的實(shí)際要求為出發(fā)點(diǎn),做好用電服務(wù)工作,避免其它事故造成的供電影響,體現(xiàn)用戶是電力經(jīng)營(yíng)的需要。降低電網(wǎng)損耗,電能損耗是運(yùn)行不可避免的,但損耗解決于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和輸送電負(fù)荷的條件,增大導(dǎo)線截面,降低線路的電阻率,采用新的輸送電金具,以減少線路電能損失。實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的多項(xiàng)功能,是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,應(yīng)先試點(diǎn),摸索經(jīng)驗(yàn),取得一定的效果,再行推廣。
2.8 加強(qiáng)崗位技能培訓(xùn)工作,提高配電管理人員水平
加強(qiáng)崗位技能培訓(xùn)工作是安全運(yùn)行管理的保證。鑒于城鄉(xiāng)配網(wǎng)改造中采用了許多新技術(shù)、新設(shè)備、新材料,而現(xiàn)有配電管理人員對(duì)這些不夠熟悉,所以要加大培訓(xùn)工作的力度,以期達(dá)到:1)熟悉新系統(tǒng)的結(jié)線和主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù);2)了解新設(shè)備如重合器、負(fù)荷開關(guān)、環(huán)網(wǎng)開關(guān)、箱式變等的結(jié)構(gòu)、工作原理,并能熟練操作。3)了解配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)、SG186等系統(tǒng)功能及使用方法。4)進(jìn)一步學(xué)習(xí)國(guó)家電網(wǎng)公司《電力安全工作規(guī)程》和新配電網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度管理、倒閘操作、事故處理等有關(guān)規(guī)章制度,并認(rèn)真執(zhí)行。
3、結(jié)語(yǔ)
配電網(wǎng)作為將電能最終配送給用戶的終端電網(wǎng),其供電能力直接關(guān)系著每個(gè)用戶的用電安全,隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展,電力用戶對(duì)提高配電網(wǎng)的供電可靠性、電能質(zhì)量、工作效率和優(yōu)質(zhì)服務(wù)方面都提出了更高的要求。今后,各城市供電應(yīng)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,以提高供電可靠性、電能質(zhì)量、降損節(jié)能、建設(shè)現(xiàn)代化的城市配電網(wǎng)絡(luò)為目標(biāo),最大限度地滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高對(duì)用電的需求。只有進(jìn)行合理配電網(wǎng)的建設(shè)與改造,才能提高城市的電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平,保證配電的穩(wěn)定性和安全性,為電力企業(yè)帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
[1]毛傳洲,周英樹.城市配電系統(tǒng)自動(dòng)化的規(guī)劃[J].電網(wǎng)技術(shù),2001,(7)
[2]雷淮玉. 淺析城市配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)及發(fā)展[J] 北京電力高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2012.29(2)