陳 珂
(國網(wǎng)浙江仙居縣供電公司,浙江 臺州317300)
由于受歷史原因、社會(huì)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)水平等諸多因素的共同影響,仙居縣城配網(wǎng)存在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不合理,電氣設(shè)備、技術(shù)落后,電能損耗大,電壓損失大等一系列問題,達(dá)不到安全性、可靠性要求。近年來,隨著人們生活水平的不斷提高,縣城居民用電負(fù)荷迅猛增長,同時(shí)工商服務(wù)業(yè)等電能消耗也大幅度增加。因此,縣城配網(wǎng)改造應(yīng)隨著用電負(fù)荷增長逐步深入。本文針對仙居縣城配網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),引出城區(qū)配電線路改造中存在的負(fù)荷預(yù)測、環(huán)網(wǎng)化、饋線自動(dòng)化和絕緣化等一系列問題,同時(shí)結(jié)合筆者對實(shí)際工作的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),參照配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則,提出了一些建議,供同行參考。
(1)高峰負(fù)荷增長迅猛,加上縣城人口稠密,用電負(fù)荷集中,構(gòu)成了高密度的用電負(fù)荷,且夏季高峰時(shí)段同時(shí)率增長迅速。
(2)絕緣化率要求高。隨著縣城不斷發(fā)展,架空線改電纜是大勢所趨,電纜化率是衡量一座城市檔次和品位的重要指標(biāo)。
(3)供電可靠性要求高。隨著縣城一、二類負(fù)荷不斷增多,停電將造成較大的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)損失,所以要求較高的供電可靠性。
負(fù)荷預(yù)測是進(jìn)行配網(wǎng)規(guī)劃的重要依據(jù),對配網(wǎng)規(guī)劃的最終結(jié)果有重大影響,預(yù)測的精度則直接影響到規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)合理性。在負(fù)荷預(yù)測方面有許多較為成熟的方法,如經(jīng)驗(yàn)預(yù)測法、年均增長率法、電力彈性系數(shù)法、單耗法、空間負(fù)荷預(yù)測法、人均用電量指標(biāo)法等。針對縣城的特點(diǎn)做好分區(qū)小塊負(fù)荷預(yù)測尤其重要,空間負(fù)荷預(yù)測法非常適用于小區(qū)域負(fù)荷預(yù)測,所以為了更精準(zhǔn)地預(yù)測負(fù)荷,應(yīng)重新規(guī)劃供電區(qū)域,使線路的供電范圍向區(qū)域化、小塊化方向發(fā)展。把城區(qū)劃分為住宅、工業(yè)、商業(yè)等網(wǎng)塊,對每一個(gè)網(wǎng)塊參照其用電現(xiàn)狀和未來趨勢,確定該供電區(qū)域內(nèi)的最大負(fù)荷。
對于負(fù)荷預(yù)測的建議:負(fù)荷預(yù)測宜按城區(qū)道路為界進(jìn)行區(qū)域劃塊,不僅可防止用戶私拉亂接,同時(shí)也能消除安全隱患。
縣城中壓配網(wǎng)常見的接線方式有單輻射接線和環(huán)網(wǎng)接線兩大類。其中,環(huán)網(wǎng)接線主要分為單環(huán)式、雙環(huán)式,環(huán)網(wǎng)接線能滿足N-1可靠性要求,供電可靠性也大大提高。正常運(yùn)行時(shí)環(huán)網(wǎng)只有一側(cè)送電,一側(cè)電源退出時(shí)另一側(cè)電源投入。10kV配網(wǎng)的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu),不論是電纜還是架空線路,都由變電所10kV若干回出線組成相對獨(dú)立、供電范圍不交叉、重復(fù)的片狀分區(qū)配電網(wǎng)。目前,仙居縣城已有3座110kV變電所、1座35kV變電所,這為10kV配電線路實(shí)現(xiàn)異電源環(huán)網(wǎng)提供了基礎(chǔ)保證。為了保障供電可靠性,建議縣城城區(qū)10kV線路采用單環(huán)式供電,對一些重要用戶比如醫(yī)院、銀行、廣電等可采用雙環(huán)式供電。
對于環(huán)網(wǎng)化改造的建議:
(1)實(shí)行手拉手式的單環(huán)網(wǎng),以一對一為佳,不宜多條線路混串,這樣容易引起錯(cuò)拉錯(cuò)合的事故。
(2)環(huán)網(wǎng)線路上分段點(diǎn)應(yīng)安裝斷路器,以便有選擇地切除故障線路,縮小停電范圍。線路分段不宜過多,每條10kV線路分2~4段為宜。
(3)負(fù)荷轉(zhuǎn)移是環(huán)網(wǎng)線路提高供電可靠性的有效手段,為此,環(huán)網(wǎng)線路配對時(shí),應(yīng)考慮導(dǎo)線一拖二的帶負(fù)荷能力,要求各回線路導(dǎo)線截面相同,繼電保護(hù)必須考慮雙側(cè)電源。
配網(wǎng)自動(dòng)化包括配網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視控制、饋線自動(dòng)化和配電網(wǎng)絡(luò)分析等,配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備功能強(qiáng)大,技術(shù)含量高,投資也高,適用于大中城市,饋線自動(dòng)化經(jīng)濟(jì)實(shí)用,相對來說能滿足一般縣城需要。饋線自動(dòng)化系統(tǒng)是基于“手拉手”環(huán)網(wǎng)供電結(jié)構(gòu)構(gòu)建的,其主要作用是實(shí)現(xiàn)線路故障區(qū)段隔離、診斷及恢復(fù),網(wǎng)絡(luò)的過負(fù)荷監(jiān)測、實(shí)時(shí)調(diào)整,運(yùn)行方式變更電網(wǎng)及負(fù)荷轉(zhuǎn)移等,從而使停電時(shí)間縮短。
基于自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備相互配合的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備為重合器和分段器。重合器是一種自具控制及保護(hù)功能的開關(guān)設(shè)備,它能按預(yù)定的開斷和重合順序自動(dòng)進(jìn)行開斷和重合操作,并在其后自動(dòng)復(fù)位或閉鎖。重合器智能化程度高,能使供電網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立運(yùn)行,不依賴于通信系統(tǒng),同時(shí)可以統(tǒng)一規(guī)劃,分步實(shí)施。分段器是一種與電源側(cè)前級開關(guān)配合,在失壓或無電流情況下自動(dòng)分閘的開關(guān)設(shè)備。對于架空線路而言,80%的故障是瞬時(shí)故障,采用重合器隔離瞬時(shí)故障,能大幅度提高供電可靠性。由于配網(wǎng)故障多發(fā)生在分支線低壓臺區(qū),支線可以用智能分段器與干線重合器保護(hù)配合。
總之,基于自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備相互配合的饋線自動(dòng)化系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單,建設(shè)費(fèi)用低,不需要建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò),不存在電源提取問題等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),通過故障區(qū)間自動(dòng)隔離和非故障區(qū)間供電恢復(fù)或負(fù)荷轉(zhuǎn)移,饋線自動(dòng)化系統(tǒng)可減少停電區(qū)間,縮短停電時(shí)間,提高供電可靠性,并大大減少因故障停電造成的電量損失,因而具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
對于饋線自動(dòng)化改造的建議:對于剛開展此項(xiàng)目的單位,可以試著先改造一對手拉手環(huán)網(wǎng)線路,在分段開關(guān)和聯(lián)絡(luò)開關(guān)處安裝或改造基于自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備相互配合的饋線自動(dòng)化系統(tǒng),通過試運(yùn)行總結(jié)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行改進(jìn)和完善,最后在城區(qū)所有配電線路上推廣,實(shí)現(xiàn)第一階段的功能。隨著城網(wǎng)技術(shù)改造的逐步深入,可進(jìn)一步通過饋線自動(dòng)化改造來實(shí)現(xiàn)三遙功能,使配網(wǎng)自動(dòng)化向著更高層次發(fā)展。
架空線路故障在供電設(shè)備停電對可靠性的影響中占了很大比例。提高10kV線路的絕緣化率、電纜化率,對可靠性的提高有著顯著作用。
對于絕緣化改造的建議:根據(jù)電纜線路供電容量大、故障率低的特點(diǎn),對于縣城城區(qū)特別是繁華商業(yè)街道、高級住宅小區(qū)、公共娛樂廣場等的線路,應(yīng)盡可能使用電纜。對一些只能架空敷設(shè)線路的地段,應(yīng)使用架空絕緣線,以有效減少相間短路、線路接地等故障,從而提高供電可靠性。
以下是關(guān)于仙居縣城配網(wǎng)可持續(xù)發(fā)展的一些建議:
(1)桿架式安裝的變壓器經(jīng)濟(jì)實(shí)用,但安全性差、容量有限。在一些新建小區(qū)、公園等處宜優(yōu)先選用箱式變壓器。箱變可以在綠化帶和一些角落處安裝,能有效地解決用地矛盾。箱變可以做成多種顏色和造型,從而有利于推廣。
(2)城網(wǎng)電氣設(shè)備應(yīng)盡量采用免維護(hù)或少維護(hù)設(shè)備,以延長設(shè)備檢修周期。
(3)電纜排管設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)遠(yuǎn)景規(guī)劃預(yù)留空余管道,避免今后重復(fù)剖路。
(4)縣城架空線路設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)遠(yuǎn)景規(guī)劃設(shè)計(jì)桿型和檔距。宜按多回路選擇電桿強(qiáng)度、安排檔距,以免將來回路增加時(shí)桿子要推倒重建,造成重復(fù)投資。
縣城城區(qū)不僅是一個(gè)縣人口密度最高的地區(qū),更是一個(gè)縣的經(jīng)濟(jì)、文化中心,是一扇對外的窗口,因此應(yīng)不斷采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備,通過對縣城配網(wǎng)的改造,達(dá)到進(jìn)一步優(yōu)化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、降低線變損耗、提高供電可靠性、改善人居環(huán)境和廣大人民群眾生活質(zhì)量的目的,并提升城區(qū)的品味和格調(diào),為構(gòu)建和諧社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。