江门台山供电局 广东 台山 529200
摘要：10kV配电网是城市的主要配电网络，其规划及建设关系到城市用电的安全性及可靠性，因此，研究10kV配电网的规划与建设具有重要的现实意义。本文指出了当前县城10kV配电网中常见的问题，并结合实例分析，对县城的10kV配电网规划与建设进行了详细的介绍。以提高10 kV配电网的安全、可靠运行。
关键词：配电网；规划；建设；问题
随着我国社会经济的快速发展，城市规模不断增大，人们对10kV配电网的电力供应能力要求越来越高。10kV配电网不仅关系到城市供电的安全及稳定，还与人们的生命财产安全息息相关。但是当前县城10kV配电网中仍存在着许多问题，严重影响到了县城供电的质量及安全。因此，研究县城10kV配电网的规划与建设，对保证县城供电的安全及质量具有重要的意义。
1 县城10kV配电网中常见的问题
1.1 不合理的网络架构
在县城的建设与发展中，10kV配电网广泛存在不合理的网络架构问题，对开展检修电力系统、排除用电故障等工作带来巨大的消极影响，并最终制约10kV配电网供电质量的提髙。同时，县城10kV配电网网架结构的建设需要较长的周期，配电网负荷的发展速度相当快，对配电网的科学发展提出挑战。
1.2 不合理的电源点布点
由于早期规划不够合理，导致县城10kV配电网的大多数电源点分布都不合理，这不仅增加了线路供电半径的长度，还引发线损过高、电压偏低等问题⑴。与此同时，10kV配电网电源点不合理的分布很容易导致部分地区面临不均衡的主变负载的情况，对县城电力系统的经济性、可靠性等造成直接影响。
1.3 较高的故障发生率
虽然我国很多地区还没有大力整顿配电网布局，但城区在不断扩展，社会也在不断发展，原有的线路并不与日益增长的用电需求相适应，线路负荷越来越大，大大降低了配电网供电的可靠性。加上我国很多县城10kV配电网使用的送电线路依旧是架空的，极易受到外界因素的制约和破坏，如自然灾害、外力等，所以10kV配电网发生故障的概率较大，对县城10kV配电网供电的安全可靠性等造成不利影响。
2 县城10kV配电网规划及建设思路
2.1 基础工作
负荷预测是县城10kV配电网规划及建设的基础所在。负荷预测具备较强的预见性，准确性也较高，对城市配电网规划及建设有很大的影响，如设置网架结构、布点变电站、选择电压等级都是由预测的负荷水平来决定的所以应当在10kV配电网的规划及建设中高度重视负荷预测。
负荷预测具体是指按照自然条件、运行电力系统的特性、增容决策及其带来的社会影响等，通过科学地分析、研究历史数据，把存在于事物之间的联系、发展变化的规律等探索出来，并预先作出合理的估计、推测。与城市发展要求契合，负荷预测通常是依据当地政府所制定的城市发展计划来进行的。基于供电公司给予的配合，对县城相关用电部门的用电需求进行收集，并对市政生活用电的发展趋势及需求进行充分的分析、预测，把城市历年以来的用电发展情况总结出来，通过各种不同的负荷预测方法来对预测结果进行最后的分析，最终选定规划期末的用电总量、负荷总量。
外推法、单耗法、负荷密度法、综合用电水平法以及弹性系数法是实际工作中最常用的负荷预测方法。在预测负荷时，还应把县城各个供电区域所处的地理位置与特征、功能分布、用电性质、电压等级分层等因素综合考虑进去。为最大限度确保预测负荷的准确性，在实践过程中应对区域的发展情况、用电现状等有一个充分的了解，以便负荷预测合理，并符合当地发展实情。
2.2 技术措施
2.2.1 构建网架
不管配电网中的哪一个变电站发生故障，都能确保所带的全部负荷不出现停电事故，这就是评判一个10kV配电网的网络架构是否优秀的标准。为得到可靠的配电网供电，有力的网架支撑不可或缺。县城10kV配电网网络架构的构建方式主要包括三种:联络线方式、“手拉手”的环网方式、电缆双环网方式。配电网负荷密度较大的县城中心地区主要是使用10kV配电网环网，10kV配电网辐射网则更加适宜在用户专线供电地区使用。
2.2.2 选用导线并建设开关站
在规划10kV配电网的环节，主干上的导线截面积应一次选定成型，要满足远期的县城供电区负荷需要。该主干线路的结构是接线闭环、运行开环，选择导线时就应以电流密度的经济性为主导，把线路供电的半径合理控制在不超过3km的范围内，县城繁华地区的低压供电半径也应合理控制在不超过150m的范围内，并把每一条供电线路的出线负荷合理控制在不超过500A的范围内。
开关站指的是在县城的主要路口附近、相邻的高压变电站之间通过相同的电压等级来建立开关设备的集合。通过建设开关站，能强化10kV配电网的联络，避免出现中压出线受阻、减少相同路径的电缆数、出线间隔不足等情况，促使县城10kV配电网的供电可靠性得到真正的提高。
2.2.3 建设配电台区与环网单元
县城10kV配电网在建设配电变压器前需严格遵循密布点的原则，把低压配电网的供电半径合理控制在一个安全的范围里。建设低压配电网时，通常选择树状的放射式结构，其核心是配电变压器，从而实现分区供电。为确保能安全供电，还应把联络开关设置在同一个配电间的两台配电变压器的低压母线之间，且要把低压线路的长度控制好，最好保持在200?300m的范围内，并确保每一条线路的供电范围都是明晰的，避免产生跨区域供电问题。
较电缆化开闭所的建设而言，在县城区建设电缆环网单元具备占地面积小的优势。环网的供电方式指的是在不同母线之间通过一个用户变压器支路柜、两个电缆进出线柜共同组成环路，不管出现故障的线路是哪一条，进出线柜都能及时将其隔离，并自动转由变压器的其他支路接力供电。建设环网单元的形式很多，主要有单独网络、双环网络、多环网络等。环网柜的组合方案也是多种多样的，如用户回路环网柜就能隔离、保护变压器，为检修、维护线路提供方便。配电网设备基本的选用要求是寿命长、免维护、节能，这不仅能确保县城区的配电网适应社会发展要求，还能为日后检修线路奠定基础。所以在县城10kV配电网的环网建设上应对运行安全进行综合考虑，从而保障供电的可靠性。
2.2.4 建设配网自动化
配网自动化因具备较快的响应速度、及时的信息反馈、便捷而髙效的管理、科技含量髙等优势而受到供电企业的青睐。然而其投资较大、见效较慢，导致目前配网自动化的建设处于试点阶段，并没有大面积投入建设。设备只有具备了三遥功能，才能实现配网自动化，从而对缺乏遥测、遥信、遥控功能的设备实施改造工作。县城区10kV配电网具备较髙的技术含量，且设备多、能覆盖较大的面，要实现配网自动化，大量的资金投入必不可少。
3 实例分析
一般而言，县城电力规划是相当复杂的，可大致分为三个规划阶段，即5年、10年和20年。因此，某县城应根据其配电网面临的主要问题，结合县城电网规划及建设计划设计出更加简化、优化的网络结构，确保供电的可靠性及城区的经济效益水平得到提升，最终确保该县城的供电质量。为了满足某县城区域的供电需求，提升人们的生活与生产质量，该县供电局实施电网建设与改造管理工作，针对10kV配电网统一、规范其工程实施方案。
3.1 接线及架设原则
第一，为了满足线路走廊要求以及节省投资的需要，在架空线路上选择双回同杆架设，低压线路和中压线路则不能进行同杆架设。第二，在10kV架空线路上，最好选择12m电杆，如果条件需要，可以选择15m电杆，在转角之处需要设置铁塔。第三，为了美化环境，在县城的郊区所使用的架空线转角杆应该选择钢管杆或者是窄基塔。第四，在县城区域，其配电线的档距一般控制在40～50m。
配电线路导线之间最小的距离如表1所示。
表1 配电线路导线最小的线间距离 单位:m
3.2 选择10kV架空线路导线截面的原则
第一，导线一般应选用钢芯稀土铝绞线，主干线选用LGJX-240/30，次干线选用LGJX-150/20，支线选用LGJX-70/10。第二，架空绝缘导线采用JKLGYJ系列，截面选择与裸导线相同。
3.3 线路金具、绝缘子应满足的几点要求
第一，对于中压架空配电线路最好是选择节能的金具，确保其机械强度达到2.5以上的安全系数。第二，提升对污闪的抵御能力，减少检修工作量，在县城区域内选择防污绝缘子。第三，直线杆一般选择胶装式陶瓷横担绝缘子，耐张杆(塔)挂线采用悬式绝缘子串，跳线采用胶装式陶瓷横担绝缘子，悬式绝缘子可采用瓷式绝缘子XP-7和玻璃绝缘子LXP-7。第四，绝缘子机械强度安全系数，胶装式陶瓷横担绝缘子不小于3.0，悬式绝缘子不小于2.7，针式绝缘子不小于2.5。
3.4 10kV架空线路的形式
导线排列可以选择三角形、水平形、垂直形三种排列方式。如果是单回路耐张杆，可以选择垂直形排列；直线杆选择三角形排列，如果有可能改变成为双回路，也可以选择双回路装置进行垂直形的排列；如果属于交叉跨越的形式，则选择水平形排列；多回路直线与耐张杆一般都选择垂直形排列的方式。
一般杆塔包含了下述三种类型，在装置考虑时，一般都会考虑双回路之下的杆塔装置。混凝土杆:使用普通钢筋混凝土或者是预应力钢筋混凝土电杆，其强度安全系数分别需要超过1.7和1.8。铁塔:铁塔又分为焊接塔和螺栓塔两种形式，为了满足铁件本身的防盗需求，螺栓塔一般都会选择防盗螺栓，而设置在公路两旁的铁塔则选择焊接塔。按照实际的最大转角要求，铁塔又分为Z1D、J90、SJ3等，其中Z1D直线塔髙度分别为10.2、12.2、13.2、14.2m，J90直线塔高度分别为10.4、13.4m，SJ3转角铁塔髙度分别为10、13、15.5、20m。钢管塔:由于路径的限制，钢管塔既是不能打拉线的城市配电网主要杆塔，也可起到美化的作用。按照最大转角的实际需求，分为SZG1、SZG15、SZNG、SJG90等形式，其高度为10～11m。
3.5 拉线
第一，拉线采用镀锌钢绞线，具体型号可以是GJX-35，GJX-50或GJX-70，确保其强度安全系数不低于2.0。
第二，混凝土直线单杆的连续线路，在普通的地段上，每间隔五个基础就需要做好一组防风拉线的设置。
3.6 架空绝缘导线防雷
城市架空线路还需要考虑到防雷措施，通过避雷线的架设，或者是毎间隔一定的距离就设置避雷器，这样才能满足实际需求。
3.7 接地电阻
对于架空线路的铁塔与电杆而言，其接地电阻不得超出30Ω。
4 结语
综上所述，10kV配电网的规划与建设是关系到人们切身利益的重要工程，保证其规划的合理性及建设的质量十分必要。因此，在县城10kV配电网规划与建设中，要采取合理的规划方案进行建设，同时严格按照相关规范要求进行施工，加强质量监督与控制的力度，从而保证县城10kV配电网规划与建设的质量，确保县城供电的安全与稳定。
参考文献
[1]郑海波.城市10kV配电网的规划建设研究[J].企业技术开发.2014(09)
[2]刘汉庭.浅析10kV配电网的规划及建设[J].科技与创新.2014(13)
论文作者:余伟彬
论文发表刊物:《电力技术》2016年第5期
论文发表时间:2016/10/15
标签：县城论文; 配电网论文; 线路论文; 负荷论文; 绝缘子论文; 导线论文; 铁塔论文; 《电力技术》2016年第5期论文;