摘要:结合新形势下配电网的发展方向及本人的工作经验浅谈新形势下中低压配电网设计的若干原则及注意事项。
关键词:新形势;中低压配电网;现状;发展方向;设计。
配电网主要是指110kV及以下的供电网络,根据负荷的性质、大小不同,其配电线路的电压等级也有所不同,负荷越大电压等级越高。如大型工厂供电电压一般为110kV,小型工厂、企业一般为10(20)kV,居民生活用电则为220(380)V。
中低压配电网的电压等级为10kV及以下,按地区的不同,中低压配电网又分为城市配电网(下称“城网”)和农村配电网(下称“农网”)。
中低压配电网服务着居民生活的各方面及众多企业的运作与生产,是人民距离最近、最直接接触的电网。
它的供电质量好坏、安全可靠与否将直接影响人民的生活、企业的生产,它的运行效率高低将直接影响电力部门的经济效益。
随着社会经济的不断发展,对电力的需求越来越大,对中低压配电网的要求越来越高,中低压配电网面临的压力与挑战越来越大,因此做好中低压配电网的设计工作显得越来越重要。
下面本文将从分析我国中低压配电网的现状着手,结合其发展方向以及个人的工作经验浅谈如何做好相关的设计工作。
1 我国中低压配电网现状
近年来,中低压配电网在“十二五计划”的指导下进行建设改造,已经对网架结构、供电能力、可靠性等方面进行了良好的改善,但仍存在不少问题。
1.1中压电网方面
(1)电网网架结构不完善,运行方式灵活性低,负荷转供能力低。
网架结构不合理,负荷转供能力低,严重限制了检修、故障修复的灵活性,增加了停电时间。在实际工程中,经常出现相邻的线路在低负荷时都无法相互转带。
(2)电源布点不合理,供电半径长,无相关补充装置,末端电压低。
一条10kV线路长度接近20公里,负荷主要处于末端位置,且都是工厂用电为主,无功需求很大,但线路中均无补偿装置,可想线路末端的电压情况。而这样的例子,在欠发达地区不是少数。
(3)许多地方未能满足其供电区属性的安全准则及网络结线方式,供电可靠性低。
(4)许多人口密集区,线路绝缘化程度低,存在安全隐患。
以往建设的城市线路主要采用架空线路,且绝缘化程度低,许多人口密集区的房子旁边、屋顶处都有中压裸导线经过,存在严重安全隐患。
(5)除一些大城市外,整体自动化水平低下,运行不灵活、运维效率低。
许多地方城市的中压网络没有设置自动化监控装置,即便网架合理,但遇到事故时只能人工排查操作,运维效率十分低下。
1.2低压电网方面
(1)电源布点不合理,供电半径长,末端电压低。
如一些村里300多户用一台315kVA的变压器,更有甚者600多户用一台400kVA的变压器,可想而知该台区的供电半径以及末端电压情况。
(2)早期建设的线路残旧、线径小、线损高,同时仍存在许多高耗能设备。
因资金的原因,尽管农网已经经过两次次改造,但仍有许多地方存在上述情况。
(3)除一些大城市外,整体自动化水平低下。
自动化水平低,对台区的用电状况了解不足,致使到了发生故障才知道存在什么问题,运维效率低下。
2 新形势下中低压配电网的发展方向
随着社会经济的不断发展,城市规模的不断变大,社会生产及人们生活对电力的需求越来越大,对中低压配电网的要求越来越高。要求停电时间少、安全性高的同时,还要求电压、频率、波形等满足要求。
要实现这些目标,中低压配电网须具备以下要素:有多路相互独立的电源、网架合理、结构灵活、转供互带能力强、绝缘化程度高、电力设备有相应的自动化装置、具有相应自动化管线通道等等。
因此中低压配电网网架优化、绝缘化、自动化是其发展的大趋势,也是社会发展的必然结果。
3 新形势下中低压配电网设计的若干原则及注意事项
3.1中压电网设计的若干原则
(1)应侧重完善和优化网架结构、上级电网的协调配合,提高负荷转供能力。
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结合中低压配电网的发展趋势,上述工作是前期部署,是各项工作基础,若这项工作没做好,后面的工作都是白费的。
(2)根据分区负荷预测及负荷转供能力的需要,确定中压线路容量及电网结构;根据分区负荷分布,确定开关站、配电站的布点及容量。
(3)线路的长度须满足末端电压质量的要求。
根据“配电网规划指导原则”,各类供电区的线路长度宜控制在以下范围内: A类3千米,B类4千米,C、D类6千米,E类10千米,F类15千米。
(4)导线截面选择应系列化、标准化,在满足多方面要求后,做到种类精简。
同一地方同一供电分区主干线截面宜一致,县级电网主干线截面不宜超过3种。
(5)不同类别的供电区应根据“配电网规划指导原则”的要求满足相应的安全准则及网络结线方式。
(6)同一地方同一供电分区结线方式应尽量减少并标准化;电缆环网结线方式每回线路主回路的环网节点不宜过多;架空线路应合理设置分段点,减少故障停电范围。
(7)根据“配电网规划指导原则”,A、B、C、D类供电区,10千伏配电线路应实现绝缘化,对已建成市政电缆沟管的,宜采用电缆。其余地区若经过人口密集区,也应实现绝缘化,减少存在的安全隐患。
(8)多考虑预留实现自动化的设备接口、管线通道等相关配置。
3.2低压电网设计的若干原则
(1)新建与改造配变按照“小容量、密布点、短半径”的原则进行容量、台数选择,布点宜选择在负荷中心或靠近负荷中心。
(2)根据负荷增长、用户报装情况进行中远期负荷预测,保证项目投产后不轻载、5年不过载,避免重复建设。
(3)低压配电线路的长度应满足末端电压质量的要求。
根据“配电网规划指导原则”,各类供电区的线路长度宜控制在以下范围内:A、B类200米,C、D类250米,E类300米,F类500米。
(4)多考虑预留实现自动化的设备接口、管线通道等相关配置。
自动化是中低压配电网发展的大趋势,但电网公司的资金有限,资金的使用也会有所侧重,对发达、用电需求较大的地方,资金的投入会较大,对一些重点的、示范性的项目,资金的投入会较大,对其它某些地区或项目投入较少。因此存在某些地方或项目,在实现工程的初步目的后,会说资金少不考虑自动化。其实这并不冲突,资金少,我们可以考虑不完全实施自动化,改为预留实现自动化的设备接口、管线通道等相关配置,这些并不会占用多少资金,但对今后实现自动化提供了很大方便,也提高了资金使用的经济效益。
3.3中低压配电网设计的若干注意事项
(1)在设计过程中与业主充分沟通,敢于提出自己的意见。
每个工程的提出其实业主已有一定的方案设想,但由于业主对相关规定的不熟悉以及考虑的角度不同(业主还会从运维方便的角度考虑,如遇到业主要求在架空出线的第1根电杆装设断路器,从而方便其检修操作,同时不会影响停电时间),业主的方案设想有时并不完善,甚至有些方案的操作违反相关法律法规或电网公司的规定,这时我们不能报着“一切按业主的意思办”这样的思想,而是要敢于根据相关规定提出我们的意见,从而让方案符合规范并可实施。
(2)除按照相关设计原则制定方案外,还须充分考虑地形、人文的相关因素对工程的可实施性的影响。
如新建变压器尽量靠近负荷中心是好的,而现场也是有位置的,但是地方负责人(或村里负责人)就是不允许放置在那位置,说会影响风水。因此在设计时,我们还应更多地考虑到这些隐藏的因素。
除新建变压器位置外,高、低压进出线的路径走向(地形、树木、共杆线路、建筑物及其他公共设施)也是同样的情况,须与业主、地方负责人三方沟通好 (树是否可以砍、建筑物是否给打街码等等) ,不然设计的方案完美的,但是是不可实施的。
4结语
在经过20多的高压输电网络建设后,其已经基本完善,中低压配电网的建设、完善是将是今后电网建设的重点工作。因此作为中低压配网的设计者,具体方案制定的参与人,我们更需结合新形势下中低压配电网发展,不断总结和完善我们的设计思路和方法,做好我们的设计工作。相信在各方的共同努力下,一个全新的、高效的、智能化的电网将会为今后国家发展、人民生活带来更多动力和便利。
参考文献
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作者简介
黄立力(1989.9 - ),男,汉族,广东广州人,本科,毕业于广州大学电气工程及其自动化专业,助理工程师,从事供配电设计工作。
论文作者:黄立力
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/4/6
标签:低压论文; 配电网论文; 负荷论文; 电网论文; 线路论文; 电压论文; 网架论文; 《电力设备》2017年第2期论文;