引言

隨著人們對電力依賴程度的提高,城市10kV配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)受到了越來越多的關(guān)注,可以說合理的配網(wǎng)規(guī)劃不僅關(guān)系到電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,更對城市的發(fā)展有著重要的促進(jìn)作用。故分析城市10kV配網(wǎng)建設(shè)現(xiàn)狀,并對其規(guī)劃建設(shè)加以優(yōu)化和完善有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1城市10kV配網(wǎng)現(xiàn)狀分析

對于城市規(guī)劃建設(shè)而言,10kV配網(wǎng)規(guī)劃是不可或缺的一部分,這是因?yàn)殡娏π袠I(yè)與我們的生活生產(chǎn)密切相關(guān),合理的配網(wǎng)規(guī)劃不僅可以提高電網(wǎng)運(yùn)行效率,還有助于減少電能消耗,因此城市10kV配網(wǎng)作為城市建設(shè)的核心構(gòu)成,有著不可小覷的作用和價(jià)值,必須切實(shí)提升規(guī)劃和建設(shè)水平。

然而,當(dāng)下城市10kV配網(wǎng)現(xiàn)狀令人堪憂,存在諸多問題,如電網(wǎng)配置分布不均衡,分布點(diǎn)不足,為滿足用電需求只能不斷增大供電半徑,致使線路損耗增加,供電可靠性也受到了影響。再者,設(shè)計(jì)之初考慮不周致使配網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理,加大了后期系統(tǒng)升級(jí)、故障排查等工作的難度,同時(shí)用電企業(yè)的激增使得電源緊缺,簡單地從舊城區(qū)中接引電路導(dǎo)致線路實(shí)際負(fù)荷遠(yuǎn)超設(shè)定值,電網(wǎng)運(yùn)行效率和安全性隨之降低。因此,優(yōu)化城市10kV配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)勢在必行。

2城市10kV配網(wǎng)設(shè)計(jì)原則

為滿足我國城市居民和生產(chǎn)活動(dòng)的用電需求,提高城市10kV配網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)水平,必須遵守以下幾點(diǎn)原則,具體包括:(1)基于城市總體發(fā)展規(guī)劃,切實(shí)了解城市供電要求,在電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下,從整體上不斷提高電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量與效率。(2)應(yīng)走出城市10kV配網(wǎng)屬于獨(dú)立個(gè)體的認(rèn)識(shí)誤區(qū),強(qiáng)化與上級(jí)電網(wǎng)的聯(lián)系與配合,使其一同致力于電網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)的完善,進(jìn)而降低城市10kV配網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的缺陷。(3)預(yù)留適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地,畢竟城市是不斷發(fā)展的,10kV配網(wǎng)也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn),在長期規(guī)劃與整體規(guī)劃上,與城市發(fā)展規(guī)劃的步調(diào)一致,使其既能滿足現(xiàn)階段的供電需求,又能適應(yīng)未來一定時(shí)期的用電要求,但要注意避免重復(fù)建設(shè),以降低成本,提高效益。

3城市10kV配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的幾點(diǎn)建議

3.1重視負(fù)荷分析與預(yù)測

負(fù)荷預(yù)測是城市10kV配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)工作有序開展的重要基礎(chǔ),具體需要根據(jù)系統(tǒng)特點(diǎn)、自然條件、增容情況、社會(huì)影響等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析,以期從事物聯(lián)系與變化中保證推測結(jié)果的科學(xué)合理性。如果單純依賴供電部門很難獲得有效的預(yù)測數(shù)據(jù),因此通常需要參考政府制定的規(guī)劃,結(jié)合各個(gè)單位的實(shí)際用電量數(shù)據(jù),對城市的用電情況加以總結(jié)和預(yù)測。常用的預(yù)測方法有彈性系數(shù)法、負(fù)荷密度法、綜合用電法、外推法、單耗法等。為了更好地把握城市用電需求,還經(jīng)常將電壓等級(jí)、用電性質(zhì)、功能分布、地理位置等因素納入考量范圍,以此提高預(yù)測結(jié)果的真實(shí)性與準(zhǔn)確性,從而為選擇電壓等級(jí),確定變電站位置,設(shè)置網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等提供有價(jià)值的信息[2]。

3.2科學(xué)合理的規(guī)劃

首先是配電站站點(diǎn)的規(guī)劃。結(jié)合城市實(shí)際情況,適當(dāng)增加容量較小的中壓變電站數(shù)量,通過分布密度的提高,縮短站點(diǎn)線路長度,減少遷回供電的情況,而且簡化線路后還有助于縮小故障范圍便于故障排除。小容量的變電站不僅能夠切合小區(qū)初期用電需求,還因具有易擴(kuò)容的特點(diǎn)能夠適應(yīng)未來10年的負(fù)荷變化。此外,為緩解高壓配電站的緊張形勢,增強(qiáng)配網(wǎng)的靈活性,可替換原有的開關(guān)站為公共配電站,結(jié)合配電變壓器的使用,以及主干線路導(dǎo)線的合理選用,將導(dǎo)線的有效半徑控制在3km以內(nèi)。若城市電量較大,既可以選擇截面為250mm2的絕緣導(dǎo)線,也可以選用截面為500mm2的銅芯線,以此將低壓供電半徑和電流分別控制在150m以內(nèi)和500A以內(nèi)。

其次是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。城市10kV配網(wǎng)在設(shè)計(jì)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的過程中建議分層分區(qū),用于防止性質(zhì)不同的網(wǎng)架之間產(chǎn)生不良的影響和干擾。具體可以在第一層結(jié)合使用K型站、P型站、10kV電力專線以及架空主輸電干線,而第二層則采用K型站、P型站、10kV電力用戶、桿變以及架空支線等,以此達(dá)到合理部署網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的目的。值得一提的是,為確保K型站達(dá)標(biāo),應(yīng)將其負(fù)荷容量與單條線路容量分別控制在12000/10kVA和4000/10kVA范圍內(nèi)。

最后是接線方式的選擇。在城市10kV配網(wǎng)規(guī)劃階段,必須考慮到環(huán)網(wǎng)問題,雖然強(qiáng)調(diào)因地制宜,但要根據(jù)區(qū)域?qū)嶋H情況,采取綜合方式進(jìn)行建設(shè),一般情況下環(huán)網(wǎng)供電主要包括變壓器與兩條電纜,當(dāng)線路出現(xiàn)故障時(shí)必須保證能夠及時(shí)隔離,以免影響其他單元正常供電。

通常在初期階段,需要控制線路運(yùn)行負(fù)載低于50%,在斷路器的作用下將一個(gè)或兩個(gè)變電站中的不同中壓母線析出單回路線,不過低壓線路適宜為2~300m長,為確保供電穩(wěn)定,可在變壓器母線間增設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)。當(dāng)城市發(fā)展到一定程度時(shí),再各引一條中壓母線作為回路形成雙環(huán)網(wǎng),此時(shí)可提升負(fù)載率至75%以內(nèi),用于改善線路使用效率。針對城市建筑密集、負(fù)荷集中的核心區(qū)域,可設(shè)計(jì)專用的備用線環(huán)網(wǎng)接線方式,一般其中兩回線路可達(dá)到100%的最高負(fù)荷,而剩余的一回路線作為備用,相對而言供電可靠性更高,具體接線方式如圖1所示。

3.3倡導(dǎo)智能化配網(wǎng)建設(shè)

城市10kV配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)不僅要滿足安全與穩(wěn)定的要求,更要符合時(shí)代發(fā)展潮流,逐步提高自動(dòng)化與智能化水平,因此需要充分發(fā)揮通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢,并合理利用智能互感器、智能電器等先進(jìn)設(shè)備裝置,使其與配網(wǎng)系統(tǒng)更好地融合。未來的城市10kV配網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)至少實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、系統(tǒng)規(guī)模有冗余、GIs系統(tǒng)建設(shè)、滿足通信數(shù)據(jù)需求等[4]。具體來說,系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)采集保護(hù)動(dòng)作、配電開關(guān)狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行等數(shù)據(jù),經(jīng)通信傳輸至GIs數(shù)據(jù)平臺(tái)后可自動(dòng)生成配網(wǎng)的總接線圖、環(huán)網(wǎng)圖等圖形,而且與城市10kV配網(wǎng)系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)可共享和集成,為配網(wǎng)控制、故障處理等自動(dòng)化操作提供數(shù)據(jù)支持。

4結(jié)語

目前城市10kV配網(wǎng)現(xiàn)狀并不理想,在一定程度上限制了配網(wǎng)功能的正常發(fā)揮,這就要求我們重視城市10kV配網(wǎng)的重要性,結(jié)合城市實(shí)際情況,對其進(jìn)行合理地規(guī)劃與建設(shè),以此提高配網(wǎng)水平,為城市發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)可靠的電源。