摘要：现有配电网结构不尽合理和电源点建设相对不足对电网安全、可靠、经济运行产生了负面影响。以某区10kV配电网为研究对象，对现有10kV配网存在的问题及其原因进行了全面分析、查找与总结，并在此基础上提出10kV配电网的规划方法和项目建设、工询设计、专业技能培养方面的优化措施。在对某区的10kV配网建设优化的应用中，论述了以下提及的方法和措施在解决10kV配电网问题时的有效性。
关键词：配网规划；项目库；评价体系
长期以来电网规划工作的重点是35kV及以上的电压等级，一定程度上忽略了10kV配网规划工作，因此造成10kV配网存在着可靠性和经济性方面的一系列问题。为解决上述问题，以某区10kV配电网为研究对象，对现有10kV配网存在的问题及其原因进行了全面分析、查找与总结，并在此基础上提出10kV配电网的规划方法，同时针对10kV网架改善和规划方法落实机制的建设，从项目排序、项目后评估、工询设计环节、技术原则应用、专业技能培养要求等方面提出改善的举措，以全面实现10kV配电网建设优化。
1.10kv配电网建设中的问题分析
1.1布置电源点的位置和方式缺乏合理性
由于相关部门在规划和设计10kv配电网建设时缺乏系统性和统筹性，致使部分城市中的10kv的电源点在整体布局上有失科学性与合理性，而且布点数量明显不足，容易导致供电半径相对较大，加剧线路磨损的速度和程度，致使电压偏低。同时因电源点不合理的分布方式和不足的分布数量，造成很多地区负载不平衡，在一定程度上造成所在地供电系统无法正常运行。
1.2网络结构设置不科学
受城市之前发展规划不合理的影响，我国10kv配电网在网络结构方面存在较为显著的问题，日积月累，这些问题更为凸显，已成为排查配电网故障、管理维修配电网等工作的障碍之一，在很大程度上制约着配电网的安全运行。
1.3其运行时不仅可靠性较差，而且线路的负荷率高于标准要求
由于我国对城区的10kv配电网没有进行大规模、大范围的布局调整，因此在城区中经扩建形成的新开发区所使用的电源都是引用的原有线路，大大的加重了供电线路的负荷，造成供电可靠性降低。如在广东地区的供电线路，其中只有小部分供电线路的负荷率处于20%以下，而大部分负荷率大于70%，即使供电线路在正常运行的状态下，其负荷率也偏高，降低了负荷发展的适应性，如此不平衡的线路负荷，最终导致资源无法被充分利用。
2.影响10kv配电网安全运行的影响因素分析
2.1先前的10kv配电网满足不了供电可靠性的要求
由于原先建设的10kv配电网基本是以架空线为主的放射式接线形式，而新建区域一般利用的是环网供电，导致其在选择电源时就地取材，直接在架空线上获取电源，还有的用户因急于用电，未等网架规划完善就进行取电，其临时性较强，加上建筑施工不断增加，威胁了线路的安全运行。
2.210kv配电网的闪络现象
设备绝缘件在承受工作电压的过程中会在表面产生积污，当其中的含盐量到达一定水平时，在潮湿情况下容易引起闪络，同时大大降低了绝缘件的冲击性能，在雷电和内过电压的作用下也容易发生闪络。污闪的出现容易造成单相接地，其余两相此时的电压会升高，若运行环境比较恶劣，就会降低绝缘件的对电压的承受能力，增大闪络点的发生几率。此外，如果变电所中互感器不达标，特性较差，可能会引发铁磁谐振，导致电压大幅度升高，甚至可能造成相绝缘闪络击穿，导致两相因接地造成短路。
2.310kv配电网的过电压
电网中电气设备的运行需要承受内部和大气过电压、工频电压，尤其是在运行环境较差的情况下，先前建设的10kv配电网因先天不足，很大程度上影响着电网的正常运行。其中危险性较强的过电压是弧光接地过电压，若流经电网的电流高于特定值，又未及时采取有效措施的情况下，接地电弧很难被熄灭，此时就会产生弧光接地过电压，因其电压高于相电压4倍之多，所以严重威胁着电网的安全运行。
3.10kv配电网建设优化举措
3.1量化网架评价体系，优化规划方式和接线方式
3.1.1建立量化的10kv网架评价标准
该标准的建立主要是用于诊断网架和对建设后10kv配电网进行评估，因此其应涵盖网架结构、供电能力、电能质量、供电可靠性、配网信息化等相关指标，其中网架结构的评价指标应包括架空线结构、变电站的拼仓库、环网容量、直接供电用户的允许量、K型站的环网容量及其线路的供电半径、导线规格、直供用户容量等；供电能力的评价指标应包括线路的负荷率以及容载比等；电能质量的评价指标应包括电压合格率，并且要满足相关规定中的电压差值要求；供电可靠性的评价指标应包括满足主变和线路“N-1”，其中针对同一个变电站的主变容量应保持相等；配网信息化的评价指标应以其覆盖率来体现。由于各地区10kv配电网的发展状况不同，该体系只是网架发展的目标之一，并非其中的所有指标都适用于每个地区，因此应因地制宜，根据地区的实际情况对该体系予以调整和完善，但是网架的建设必须保证符合目标网架的发展方向，不能有所偏离。
3.1.2优化配网规划
在确定配网规划方法时可以从下述几点着手，一是预测负荷，可以利用分析负荷密度法对供电区域进行预测，并尽量将其科学划分为若干个小范围供电区域；二是分析问题，使用上述的10kv配电网的网架评价指标透彻而全面的分析当下的网架结构，正确判定网架中存在的主要问题；三是设计方案，应立足于整个规划内容，系统的将其层层分解为若干个子内容，但是在设计分项时应坚持采用最终衡量指标，以免使其偏离规划目标，如在建设新变电站时，可以从其基本规划、新增用户、用户改接等具体分解内容着手；四是对比设计方案，由于10kv配电网是一项技术含量高、耗资较大的项目，因此应全面而科学的分析比较该项目的经济性、可靠性与综合效益的关系，从而找出最优方案。
3.1.3选择合适的接线方式
10kv配电网的接线方式应视地区的具体情况而定，其中关键是变电站的层面接线方式，它直接关系到变电站转供负荷的能力，如图1接线方式就充分考虑了变电站、K型站以及设备的层面内容。
图1 10kv配电网较为理想的接线方式
在上述接线方式中，K型站可以被看做是母线的扩展和延伸，而P型站的主要作用是可以解决线路的支接问题。此时具备条件的区域还应按照电网建设“一强三优”的要求规定，以K型站和P型站为建设平台，一次性建设通信光缆、无功补偿等设备，并建立完善的信息系统，通过最快获取有效的运行数据，为日后的配电网自动化建设打下基础，也利于10kv配电网安全运行。此外为保证多级保护得以有效配合，应在通信光缆就位后以纵差保护方式取代K型站原有的继电保护方式。
3.2建立和完善项目库管理和评估体系
3.2.1项目库的建立
如图2所示，应保证项目库在10kv配电网的网架建设中处于核心地位，无论是网架建设还是项目改造都应符合相关规定，而且设备更新、业扩项目等的实施也要以项目库的目标网架为方向。
图2 项目库示意图
3.2.2评估制度的完善
为保证项目建成后能够安全运行，应对该项目进行考核评估，其种应以网架的安全性为主要评估内容，同时还应包括对项目的经济效益和社会效益的评估。此外对于项目的成功之处应予以正确的总结和适当的推广，对存在的问题应予以及时分析和解决，并将处理新问题、新情况的有效措施纳入操作手册中。
结论
对10kV配电网建设的架构完善和优化是电力运行系统保持正常作业、安全稳定运行的重要环节。在其优化设计、定时维护维修、及时了解调整系统数据、结合地方地理特点尽可能合理完善电网架构，提高10kV配电网架的安全性和持续供电性。量化网架评价体系，优化规划方式和接线方式、建立和完善项目库管理和评估体系都可以有效的完善10kV配电网的可靠安全运行问题，进而使电力系统正常的供电，保障人民安居乐业、工厂企业健康发展。
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论文作者:冼振宇
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：网架论文; 配电网论文; 过电压论文; 项目论文; 方式论文; 负荷论文; 线路论文; 《电力设备》2018年第26期论文;