10kv配電網(wǎng)建設(shè)優(yōu)化舉措研究

劉盼

摘 要：配網(wǎng)是電力系統(tǒng)必不可少的組成部分，其可靠性與安全性關(guān)乎經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，特別是近年來，社會(huì)公眾對(duì)電力的需求和供電質(zhì)量與可靠性的要求與日俱增，因此切實(shí)優(yōu)化10kv配電網(wǎng)設(shè)計(jì)，提高其供電可靠性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。對(duì)此，文章分析了10kv配電網(wǎng)建設(shè)中存在的問題，探討了其運(yùn)行的影響因素，并提出了合理的優(yōu)化舉措，以此提高其供電質(zhì)量和可靠性。

關(guān)鍵詞：10kv配電網(wǎng)；問題；優(yōu)化舉措

1 10kv配電網(wǎng)建設(shè)中的問題分析

1.1 布置電源點(diǎn)的位置和方式缺乏合理性。由于相關(guān)部門在規(guī)劃和設(shè)計(jì)10kv配電網(wǎng)建設(shè)時(shí)缺乏系統(tǒng)性和統(tǒng)籌性，致使部分城市中的10kv的電源點(diǎn)在整體布局上有失科學(xué)性與合理性，而且布點(diǎn)數(shù)量明顯不足，容易導(dǎo)致供電半徑相對(duì)較大，加劇線路磨損的速度和程度，致使電壓偏低。同時(shí)因電源點(diǎn)不合理的分布方式和不足的分布數(shù)量，造成很多地區(qū)負(fù)載不平衡，在一定程度上造成所在地供電系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。

1.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)置不科學(xué)。受城市之前發(fā)展規(guī)劃不合理的影響，我國10kv配電網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面存在較為顯著的問題，日積月累，這些問題更為凸顯，已成為排查配電網(wǎng)故障、管理維修配電網(wǎng)等工作的障礙之一，在很大程度上制約著配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1.3 其運(yùn)行時(shí)不僅可靠性較差，而且線路的負(fù)荷率高于標(biāo)準(zhǔn)要求。由于我國對(duì)城區(qū)的10kv配電網(wǎng)沒有進(jìn)行大規(guī)模、大范圍的布局調(diào)整，因此在城區(qū)中經(jīng)擴(kuò)建形成的新開發(fā)區(qū)所使用的電源都是引用的原有線路，大大的加重了供電線路的負(fù)荷，造成供電可靠性降低。如在審核內(nèi)蒙古地區(qū)的供電線路時(shí)，其中只有小部分供電線路的負(fù)荷率處于20%以下，而大部分負(fù)荷率大于70%，即使供電線路在正常運(yùn)行的狀態(tài)下，其負(fù)荷率也偏高，降低了負(fù)荷發(fā)展的適應(yīng)性，如此不平衡的線路負(fù)荷，最終導(dǎo)致資源無法被充分利用。

2 影響10kv配電網(wǎng)安全運(yùn)行的影響因素分析

2.1 先前的10kv配電網(wǎng)滿足不了供電可靠性的要求。由于原先建設(shè)的10kv配電網(wǎng)基本是以架空線為主的放射式接線形式，而新建區(qū)域一般利用的是環(huán)網(wǎng)供電，導(dǎo)致其在選擇電源時(shí)就地取材，直接在架空線上獲取電源，還有的用戶因急于用電，未等網(wǎng)架規(guī)劃完善就進(jìn)行取電，其臨時(shí)性較強(qiáng)，加上建筑施工不斷增加，威脅了線路的安全運(yùn)行。

2.2 10kv配電網(wǎng)的閃絡(luò)現(xiàn)象。設(shè)備絕緣件在承受工作電壓的過程中會(huì)在表面產(chǎn)生積污，當(dāng)其中的含鹽量到達(dá)一定水平時(shí)，在潮濕情況下容易引起閃絡(luò)，同時(shí)大大降低了絕緣件的沖擊性能，在雷電和內(nèi)過電壓的作用下也容易發(fā)生閃絡(luò)。污閃的出現(xiàn)容易造成單相接地，其余兩相此時(shí)的電壓會(huì)升高，若運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，就會(huì)降低絕緣件的對(duì)電壓的承受能力，增大閃絡(luò)點(diǎn)的發(fā)生幾率。此外，如果變電所中互感器不達(dá)標(biāo)，特性較差，可能會(huì)引發(fā)鐵磁諧振，導(dǎo)致電壓大幅度升高，甚至可能造成相絕緣閃絡(luò)擊穿，導(dǎo)致兩相因接地造成短路。

2.3 10kv配電網(wǎng)的過電壓。電網(wǎng)中電氣設(shè)備的運(yùn)行需要承受內(nèi)部和大氣過電壓、工頻電壓，尤其是在運(yùn)行環(huán)境較差的情況下，先前建設(shè)的10kv配電網(wǎng)因先天不足，很大程度上影響著電網(wǎng)的正常運(yùn)行。其中危險(xiǎn)性較強(qiáng)的過電壓是弧光接地過電壓，若流經(jīng)電網(wǎng)的電流高于特定值，又未及時(shí)采取有效措施的情況下，接地電弧很難被熄滅，此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生弧光接地過電壓，因其電壓高于相電壓4倍之多，所以嚴(yán)重威脅著電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

3 10kv配電網(wǎng)建設(shè)優(yōu)化舉措

3.1 量化網(wǎng)架評(píng)價(jià)體系，優(yōu)化規(guī)劃方式和接線方式

3.1.1 建立量化的10kv網(wǎng)架評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的建立主要是用于診斷網(wǎng)架和對(duì)建設(shè)后10kv配電網(wǎng)進(jìn)行評(píng)估，因此其應(yīng)涵蓋網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、供電能力、電能質(zhì)量、供電可靠性、配網(wǎng)信息化等相關(guān)指標(biāo)，其中網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)包括架空線結(jié)構(gòu)、變電站的拼倉庫、環(huán)網(wǎng)容量、直接供電用戶的允許量、K型站的環(huán)網(wǎng)容量及其線路的供電半徑、導(dǎo)線規(guī)格、直供用戶容量等；供電能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)包括線路的負(fù)荷率以及容載比等；電能質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)包括電壓合格率，并且要滿足相關(guān)規(guī)定中的電壓差值要求；供電可靠性的評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)包括滿足主變和線路“N-1”，其中針對(duì)同一個(gè)變電站的主變?nèi)萘繎?yīng)保持相等；配網(wǎng)信息化的評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)以其覆蓋率來體現(xiàn)。由于各地區(qū)10kv配電網(wǎng)的發(fā)展?fàn)顩r不同，該體系只是網(wǎng)架發(fā)展的目標(biāo)之一，并非其中的所有指標(biāo)都適用于每個(gè)地區(qū)，因此應(yīng)因地制宜，根據(jù)地區(qū)的實(shí)際情況對(duì)該體系予以調(diào)整和完善，但是網(wǎng)架的建設(shè)必須保證符合目標(biāo)網(wǎng)架的發(fā)展方向，不能有所偏離。

3.1.2 優(yōu)化配網(wǎng)規(guī)劃。在確定配網(wǎng)規(guī)劃方法時(shí)可以從下述幾點(diǎn)著手，一是預(yù)測(cè)負(fù)荷，可以利用分析負(fù)荷密度法對(duì)供電區(qū)域進(jìn)行預(yù)測(cè)，并盡量將其科學(xué)劃分為若干個(gè)小范圍供電區(qū)域；二是分析問題，使用上述的10kv配電網(wǎng)的網(wǎng)架評(píng)價(jià)指標(biāo)透徹而全面的分析當(dāng)下的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，正確判定網(wǎng)架中存在的主要問題；三是設(shè)計(jì)方案，應(yīng)立足于整個(gè)規(guī)劃內(nèi)容，系統(tǒng)的將其層層分解為若干個(gè)子內(nèi)容，但是在設(shè)計(jì)分項(xiàng)時(shí)應(yīng)堅(jiān)持采用最終衡量指標(biāo)，以免使其偏離規(guī)劃目標(biāo)，如在建設(shè)新變電站時(shí)，可以從其基本規(guī)劃、新增用戶、用戶改接等具體分解內(nèi)容著手；四是對(duì)比設(shè)計(jì)方案，由于10kv配電網(wǎng)是一項(xiàng)技術(shù)含量高、耗資較大的項(xiàng)目，因此應(yīng)全面而科學(xué)的分析比較該項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性、可靠性與綜合效益的關(guān)系，從而找出最優(yōu)方案。

3.1.3 選擇合適的接線方式。10kv配電網(wǎng)的接線方式應(yīng)視地區(qū)的具體情況而定，其中關(guān)鍵是變電站的層面接線方式，它直接關(guān)系到變電站轉(zhuǎn)供負(fù)荷的能力，如圖1接線方式就充分考慮了變電站、K型站以及設(shè)備的層面內(nèi)容。

圖1 10kv配電網(wǎng)較為理想的接線方式

在上述接線方式中，K型站可以被看做是母線的擴(kuò)展和延伸，而P型站的主要作用是可以解決線路的支接問題。此時(shí)具備條件的區(qū)域還應(yīng)按照電網(wǎng)建設(shè)“一強(qiáng)三優(yōu)”的要求規(guī)定，以K型站和P型站為建設(shè)平臺(tái)，一次性建設(shè)通信光纜、無功補(bǔ)償?shù)仍O(shè)備，并建立完善的信息系統(tǒng)，通過最快獲取有效的運(yùn)行數(shù)據(jù)，為日后的配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)打下基礎(chǔ)，也利于10kv配電網(wǎng)安全運(yùn)行。此外為保證多級(jí)保護(hù)得以有效配合，應(yīng)在通信光纜就位后以縱差保護(hù)方式取代K型站原有的繼電保護(hù)方式。

3.2 建立和完善項(xiàng)目庫管理和評(píng)估體系

3.2.1 項(xiàng)目庫的建立

圖2 項(xiàng)目庫示意圖

如圖2所示，應(yīng)保證項(xiàng)目庫在10kv配電網(wǎng)的網(wǎng)架建設(shè)中處于核心地位，無論是網(wǎng)架建設(shè)還是項(xiàng)目改造都應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定，而且設(shè)備更新、業(yè)擴(kuò)項(xiàng)目等的實(shí)施也要以項(xiàng)目庫的目標(biāo)網(wǎng)架為方向。

3.2.2 評(píng)估制度的完善。為保證項(xiàng)目建成后能夠安全運(yùn)行，應(yīng)對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行考核評(píng)估，其種應(yīng)以網(wǎng)架的安全性為主要評(píng)估內(nèi)容，同時(shí)還應(yīng)包括對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的評(píng)估。此外對(duì)于項(xiàng)目的成功之處應(yīng)予以正確的總結(jié)和適當(dāng)?shù)耐茝V，對(duì)存在的問題應(yīng)予以及時(shí)分析和解決，并將處理新問題、新情況的有效措施納入操作手冊(cè)中。

4 結(jié)束語

總而言之，通過對(duì)10kv配電網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行優(yōu)化，可以有效解決當(dāng)下問題，降低其線路損失，增強(qiáng)對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)能力，提高供電質(zhì)量和供電可靠性，促進(jìn)10kv配電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，滿足用戶日益增長(zhǎng)的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]顏曉宇，賀靜.10kv配電網(wǎng)建設(shè)優(yōu)化舉措研究[J].華東電力，2010（24）.

[2]張鴻濤.淺談10kv配電網(wǎng)建設(shè)與改造方案[J].黑龍江科技信息，2011（5）.

[3]黃小兵.10kv配電線路設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)分析[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011（7）.