熊 學
(深圳供電規(guī)劃設(shè)計院有限公司,廣東 深圳 518000)
城市配網(wǎng)網(wǎng)架完善中應注意的問題探討
熊 學
(深圳供電規(guī)劃設(shè)計院有限公司,廣東 深圳 518000)
城市建設(shè)的不斷發(fā)展帶動著用電需求的快速增長,現(xiàn)有的城市配電網(wǎng)模式由于配置不合理、不夠科學,配電質(zhì)量和配電效率低等問題逐漸呈現(xiàn)出來。在電力建設(shè)的過程中,部分企業(yè)和單位只注重發(fā)電的效率,對配網(wǎng)網(wǎng)架的完善不夠重視,使得城市配網(wǎng)的建設(shè)進程跟不上城市發(fā)展的速度。文章對城市配網(wǎng)網(wǎng)架完善中應注意的問題進行了探討。
城市配電網(wǎng);供電可靠性;網(wǎng)架完善;用電需求;配電質(zhì)量;配電效率
隨著城市經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展,城市配電網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)延伸到了工業(yè)區(qū)和開發(fā)區(qū),形成了和居民住宅區(qū)域、商業(yè)區(qū)域的混合電網(wǎng)模式,隨之而來的是電網(wǎng)所承受的負荷也越來越大,使得電網(wǎng)的供電可靠性和供電效率出現(xiàn)下降。所以配網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的完善應結(jié)合供電的可靠性和經(jīng)濟性進行考慮,做到遠近期相結(jié)合,從而滿足城市經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展需求。本文從配網(wǎng)網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)和影響城市配電網(wǎng)供電可靠性的因素出發(fā),對配網(wǎng)網(wǎng)架完善中應注意的幾個方面進行詳細分析,希望能為廣大從事配電網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)人員做出借鑒。
配電室、中壓開關(guān)站、電纜線路以及架空線路是城市配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的重要組成部分。按設(shè)備功能進行分類:配電室主要是為用戶配置電能,其設(shè)有中壓進出線,而中壓配電室的母線延伸,可以有效地解決變電站進出線的間隔和受限問題。中壓開關(guān)站的作用是分配中壓電能,將電網(wǎng)輸送而來的電能分給幾個或者更多的變電所用,然后變電所再將之降壓給工業(yè)、生活用電的配電裝置。電纜線路在配網(wǎng)中起到電力和數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔?。架空線路是用絕緣子將輸電導線固定在直立于地面的桿塔上以傳輸電能的輸電線路,在配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中起到支撐的作用。
在城市配網(wǎng)10kV架空網(wǎng)中,主要采用的結(jié)構(gòu)為單輻射、單聯(lián)絡(luò)及多分段適度聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)等接線方式,其以不同方式進行不斷優(yōu)化、循序漸進的過程,并根據(jù)實際情況適度發(fā)展,達到“手拉手”和滿足“N-1”的安全準則。
隨著國家對電網(wǎng)投資建設(shè)力度的加大,配電網(wǎng)供電的可靠性也變得越來越重要,其直接影響到為用戶供電的質(zhì)量和分配電能的效率。目前,影響到城市電網(wǎng)供電可靠性的因素主要有如下三點:(1)不可抗拒的自然災害因素,如雷擊、雪災、地震等,這些因素都是不可抗拒和預知的。而設(shè)備本身的質(zhì)量問題,如線路的自然老化也會導致線路故障;(2)由于之前城市配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)規(guī)劃的不合理,其以輻射供電為主,聯(lián)絡(luò)過少,而所接的用戶又比較多,使得每條線路都處于滿載的狀態(tài),從而導致線路短路和接地故障頻頻發(fā)生;(3)由于對配電網(wǎng)改造投入資金的不足和技術(shù)、管理能力的限制,不同型號的設(shè)備在配電網(wǎng)中混合使用,其設(shè)備的額定功率和質(zhì)量都有差異,從而造成設(shè)備開關(guān)誤動,對供電的可靠性造成嚴重的影響。
3.1 主網(wǎng)與配網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理問題
城市配電網(wǎng)網(wǎng)架完善過程中的主要問題是主網(wǎng)與配網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理,其表現(xiàn)在主網(wǎng)電壓等級的容量和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不相符,從而造成各區(qū)域之間的供電不穩(wěn)定,所以正確地對變電站進行選址定容是配網(wǎng)網(wǎng)架完善過程中的重點內(nèi)容。變電站是鏈接主網(wǎng)和配網(wǎng)的重要節(jié)點,其選址定容將對電網(wǎng)的供電能力、供電平衡、配網(wǎng)的協(xié)調(diào)能力以及供電的可靠性等有著直接的影響。因此,在配電網(wǎng)網(wǎng)架完善的過程中,要對主電網(wǎng)和配電網(wǎng)的協(xié)調(diào)作用進行合理的規(guī)劃,最好做到統(tǒng)籌與兼容并進。根據(jù)國家配電網(wǎng)建設(shè)規(guī)范要求,配網(wǎng)在接線過程中,既要保證其安全可靠性,又要做到經(jīng)濟實惠。當配網(wǎng)設(shè)備出現(xiàn)故障需要進行維修時,也要保障供電的可靠性和持續(xù)性,這就要求對配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)進行合理科學的規(guī)劃。
3.2 負荷預測和電氣計算不精確問題
城市配電網(wǎng)的負荷預測和配網(wǎng)中的每個細節(jié)都緊密關(guān)聯(lián)。在城市配電網(wǎng)網(wǎng)架完善的過程中,由于相關(guān)技術(shù)管理人員經(jīng)驗不豐富,再加上可供參考的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和技術(shù)資料比較少,經(jīng)常會出現(xiàn)負荷預測的結(jié)果和配網(wǎng)實際的運行情況不相符,甚至沒有進行相應的電氣計算。因此,此時制定的網(wǎng)架完善方案不僅起不到改善作用,反而會使電網(wǎng)產(chǎn)生各種新的問題,嚴重時會威脅到電網(wǎng)的安全運行。針對這種情況,需要在配網(wǎng)完善方案中對負荷進行精準預測,為規(guī)劃和設(shè)計提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。而負荷的預測要和城市的發(fā)展規(guī)劃方案相結(jié)合,對當?shù)亟?jīng)濟運行的狀況進行分析,提高負荷預測的精準性。負荷預測的常用方法主要有以下兩種:(1)電量預測法,把電量值通過計算公式轉(zhuǎn)換為負荷值,這種方法一般情況下適用于高壓配電網(wǎng)的負荷預測,其原理是先對城市整個年度總的用電量進行預測,然后用年度總用電量除以最大的負荷數(shù)進行計算,得出來的結(jié)果就是負荷的預測值;(2)負荷密度法,通過計算目前城市電網(wǎng)的負荷密度,推算出總負荷,其原理是根據(jù)供電范圍的占地面積和對應的電網(wǎng)負荷密度來預測計算總負荷。
3.3 配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的接線方式問題
3.3.1 架空線路網(wǎng)絡(luò)。
第一,單聯(lián)絡(luò)接線。接線方式如圖1所示,在采用這種類型的接線方式時,應保證配網(wǎng)線路上的負載率控制在50%以內(nèi),如果電網(wǎng)的負載率增長過快,可采用聯(lián)絡(luò)線路中間接入新的電源進線的方式。
圖1 單聯(lián)絡(luò)接線方式
第二,多分段適度聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)。接線方式如圖2所示,這種接線結(jié)構(gòu)一般用于市區(qū)中心的居民生活區(qū)域。在線路分布密度較大,而各分段之間的聯(lián)絡(luò)配置又比較合理的前提條件下,可由單聯(lián)絡(luò)接線向三分段兩聯(lián)絡(luò)的接線方式轉(zhuǎn)化,分段點的設(shè)置要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線和裝置負荷的情況進行相應變動。
圖2 多分段適度聯(lián)絡(luò)結(jié)構(gòu)
3.3.2 電纜網(wǎng)絡(luò)。
第一,單環(huán)網(wǎng)接線。接線方式如圖3所示,其所形成的單環(huán)網(wǎng)電纜網(wǎng)絡(luò)是通過不同的變電站或不同段的母線進行接入,適用于B類區(qū)域的工業(yè)區(qū)。對于電纜網(wǎng)絡(luò)的環(huán)網(wǎng)接線方式來說,單環(huán)網(wǎng)的節(jié)點數(shù)量不要過多,可用作雙環(huán)式的過渡接線方式,在配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)時應預留足夠的電纜管溝和環(huán)網(wǎng)單元,以備后期電網(wǎng)擴展時可用。
圖3 單環(huán)網(wǎng)絡(luò)接線方式
第二,雙環(huán)網(wǎng)接線。接線方式如圖4所示,適用于老城區(qū)(A類)區(qū)域,當供電可靠性要求很高時,可由四回電纜饋線組成雙環(huán)網(wǎng)的方式進行接線。
圖4 雙環(huán)網(wǎng)絡(luò)接線方式
3.3.3 多級串供線路。在城市配電網(wǎng)網(wǎng)架建設(shè)過程中,有以下兩種情況可采用多級串供線路的方式進行接入:
第一,由于市政道路改造的要求,挖掘機等機械設(shè)備不能在架空線路下進行作業(yè),而開閉所所址的選取又比較難,這個時候可采用環(huán)網(wǎng)柜替代,部分電纜線路可在多個環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)進行多級串供。
第二,由于老城區(qū)有很多架空線路之前的接線不合理,多數(shù)呈魚骨狀單輻射進行供電,接在主干線路上或接入主干線路環(huán)網(wǎng)柜中,導致電網(wǎng)供電能力差,并且也會由于架空位置選取不當而造成民事糾紛,從而影響到配網(wǎng)網(wǎng)架的改造進程。
針對以上兩種情況,可以從用戶的角度出發(fā),對網(wǎng)架的完善方案進行合理規(guī)劃,保障電網(wǎng)供電的可靠性。對于重要電力用戶所在的線路,可以考慮從新出的線路進行完善;后期市政道路入地時,可以和市政規(guī)劃部門、城區(qū)居委會等緊密配合,對開閉所所址進行合理選取,盡量做到不損害各方的利益;對一些待拆遷區(qū)域用戶所在的線路,在完善方案中可暫時不做調(diào)整。后期再結(jié)合線路負載率對網(wǎng)架方案進行適當變更。
城市配電網(wǎng)網(wǎng)架的完善不僅僅是廣大用戶的需求,也成為衡量供電系統(tǒng)對用戶持續(xù)供電能力的一個重要指標,更顯現(xiàn)出一個城市總體經(jīng)濟發(fā)展的水平。當然,10kV配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的完善需要進行整體規(guī)劃,也是一個不斷優(yōu)化、循序漸進的過程。從實際情況出發(fā),達到“手拉手”和滿足“N-1”的安全準則,保證給用戶提供高質(zhì)量的電力能源。
[1]張容.10kV配網(wǎng)網(wǎng)架完善工程施工方案相關(guān)問題的分析及思考[J].城市建設(shè)理論研究,2014,(29).
[2]曹宗珍.城市配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)研究淺析[J].工程與建設(shè),2013,(6).
(責任編輯:秦遜玉)
TM73
1009-2374(2017)12-0245-02
10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.125
熊學(1985-),女,廣東深圳人,供職于深圳供電規(guī)劃設(shè)計院有限公司,研究方向:配電設(shè)計。
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