基于信息化的配電網設計研究

李云波

摘 要

隨著我國經濟的快速發展，人們的生活水平也在逐漸提高，隨之對供電質量提出了更大的挑戰。配電網的設計直接影響著供電質量。就現階段而言，我國在供電工作的開展方面還存在著一些不足，本文結合實際形勢討論了配網設計的思路以及要點，為配網設計提供了參考資料。

【關鍵詞】實際 配網設計 供電

1 我國配網設計的發展概述

當前，我國在配網設計方面還沒有實現自動化發展，離信息化時代對供電質量的要求還有一定距離，導致電力運營的效益達不到預期效果。在競爭越來越激烈的現代社會，電力市場也面臨著巨大的挑戰，一些企業在建設性投資方面無法做到合理預算和評估，無法有效提高競爭力。從供電工作的效果來看，供電的可靠性較低，并且停電的情況時有發生，一些故障在短時間內無法修復，給人們生產生活帶來了不利影響。因此，供電部門應該意識到配網設計的重要性，對眼下費力又費時的設計方法進行有效改進，盡量避免配網故障的出現。近些年，各地電力單位對電網進行了一定程度的改造，然而，電網網絡架構的優化和革新是電力部門始終要努力實現的。隨著我國城市化建設的不斷完善，配網設計也迎來了新的挑戰。具體來說，我國在配網設計方面有以下幾點不足：

（1）電網運行單一，配置不合理；

（2）供電不穩定，線路安全性低；

（3）供電電源分布雜亂；

（4）電網用地緊張，負荷增速大。

2 配網設計要點及工作流程

2.1 配網設計的起始階段

（1）相關配網線路測量人員要去現場進行實地勘測，具體的測量工作需要借助紅外線測距儀、滾輪、經緯儀等工具來完成。線路測量人員要結合當地線路長短以及周邊環境選擇具體方法。對于短距離供電并且當地地形較為平坦的情況，設計人員可以采用紅外線測距儀和滾輪進行測量；當供電線路較長，同時要跨越復雜地勢時，線路測量人員可以采用經緯儀得到實際參數，然后將所得數據提交給配網設計人員。

（2）在沿線測量階段，測量人員需要借用照相機和筆記本來完成實地考察工作，對一些便于識別的建筑物要拍攝照片以及做相應記錄，測量過程中要判斷出哪些東西是可以利用的、哪些東西需要重新打造，將現場的建筑物以及道路走向準確記錄，以便于接下來設計圖的準確繪制。此外，在日后的審核工作中，施工隊也可以根據電子檔案的顯示找到實際位置，節約了工作時間，有效提高供電效率。

（3）在上述步驟完成后，設計人員要對配網進行初步設計，繪制相應的設計圖，有改造前線路走向示意圖、改造后線路走向示意圖、改造前電氣接線圖、改造后電氣接線圖，并且要完成相關文檔，例如初步設計說明書和材料手冊。在繪制圖紙時，要注意對改造前和改造后物體的辨別，可以采用不同顏色的線條表示，并且要在改造后的電氣接線圖上將新建部分用方框標注，便于其他工作人員識別。設計說明書的編寫要力求詳細準確，其內容需要包括設計依據、設計規模和范圍、電網規劃、路線說明、電氣設備選擇、新建工程的地形及相應數據等等。

2.2 審核方案階段

（1）將初步設計方案以及相關預估數據提交給供電局有關單位進行初步審核，初步審核工作由相關規劃局人員通知配電部負責人、項目所在供電所、項目設計人員，參考電網規劃大綱，還需要結合當地實際情況，對初步設計方案的實用性以及合理性進行綜合評估，以便于各方達成一致意見，為以后的設計過程打下堅實基礎。

（2）預算人員根據初步設計方案審查意見并進行實地測量后，需要進一步修改設計圖紙，并且對預算中的不足加以改進，接著預算人員將修改后的圖紙交給施工單位，再由施工單位將新建工程的用地需求提交給當地行政部門，得到當地行政規劃部門確認后方可進行施工。

2.3 施工圖設計注意事項

在施工圖設計的過程中，需要做好以下工作：

（1）對初步設計方案中涉及到的路徑及現場地形，施工單位相關人員要進行實地考察和測量。由于初步設計圖的繪制與實際施工有一定的時間差，實地情況在這段時間內很可能已經發生了變化，施工方案也需要隨之改變。例如對于電纜保護工作來說，初步設計圖中顯示有2-3根電纜保護管可用，而當施工人員到達現場時，這些電纜保護管可能已經被其他工程占用，因此初步設計方案需要及時調整和完善，才能保證施工過程順利進行。

（2）實際選擇導線等設備。現如今測量人員繪制的施工圖紙，主要還是沿用10KV配網工程典型設計圖。然而，近些年來電網公司力爭統一設計標準、規范設計流程等行動有著積極的推動作用，有效提高了施工質量，使工程建設所用時間進一步縮減，為施工單位節約了成本。在典型設計套圖中需要用到多種物資資料，設計人員要想加快設計進度，需要對這些備件有一定的了解，以便縮短修復故障所用時間。現根據實際施工案例，對配網常用設備做詳細敘述：

（1）桿塔型式、基礎型式選擇方面，根據配網有關規劃方案，線路設計時采用單回路形式，呈現三角形排列形狀，會對作業人員帶點工作帶來便利。在城鎮地區，配電線路檔距一般設置為40-50m，郊區及農村地區配電線路檔距則取60-100m。線路在設置鐵塔一基要選擇5檔，不僅可以達到防風效果，也可以給今后分支線路建設提供便利。

（2）防雷、絕緣工具選擇方面，鐵塔應該盡可能保證每基接地，且接地電阻不大于10歐，每隔一公里處裝設避雷器。選用玻璃絕緣子而不是瓷瓶絕緣子，以防止雷擊造成的線路損害。

（3）保護管選擇方面，為了方便施工過程的順利進行，盡量使用電纜溝形式進行敷設，對于特殊地形，可以采用埋管或槽盒敷設方式。埋地部分的保護管應該保證較好的硬度，有一定的耐腐蝕性。

（4）主要電氣設備的選擇過程中，高壓電纜分支箱選用共箱式結構，變壓器選擇SCB10及以上等級，保證電壓的順利輸送。

2.4 選擇配網設備及類型endprint

在配網設計時，對于設備的選擇要考慮到能源消耗其安全可靠性，針對作用開關的設備，施工單位在選擇機械的時候要根據配網實際性能進行篩選，比便于今后的施工以及投入使用。選取配電網自動化器械是施工過程的首要工作，對供電可靠性有著直接影響。雖然購置新型器械的成本較高，但是其運行的高效性及穩定性是不可否認的，產生的經濟效益也十分可觀。

一般情況下，從城市環境的角度考慮，在負荷零散、發展緩慢的地區應該用架空線來進行輸電，在負荷較大、發展迅速的城區應該使用電纜輸電。運輸電能的多少是由導線的橫截面積決定的。因此，選擇橫截面積較大的導線，會更適合配電網計劃的實施。

2.5 配網自動化設計注意事項

配網設計過程中，把配網自動化擺到電網建設的突出位置。配電自動化就是將環網結構開環運行的配電網線路通過分段開關把供電線路分割成各個供電區域。當一個區域有故障發生的時候，可以及時將分割區域的開關跳開，已達到隔離故障區域目的；隨后自動將因線路故障而失電的非故障區域迅速恢復供電，可以避免因線路發生故障而導致的整個線路失電現象出現；也可以大大減少停電范圍，確保供電的可靠性。配電自動化系統簡稱DAS，是應用現代電子技術、通信、計算機及網絡技術，將配電網實時信息、故障判斷與隔離、地理信息、電網結構參數進行集成，構成完整的自動化系統，實現配電網正常運行及事故情況下的監視、保護、控制和配電管理。它是控制自動化與配電網有機成為一體的系統。 配網自動化的功能應包括配電網絡的數據采集與控制/SCADA），饋線自動化（FA，即故障定位、隔離、非故障區段的供電恢復）、負荷管理、地理信息系統（AM/FM/GIS）、配電應用分析（PAS）等。實施配網自動化可以大幅度提離供電可靠性，同時具有減人增效，降低經營成本的作用：遠期的意義即針對在良好一次網絡的基礎上的自動化系統可優化運行，保持能量平衡，減少尖峰負荷：進而具有推遲新建項目的潛在經濟效益。

2.6 合理預估負荷

配電網的最終目的是滿足實際用電需求，因而對負荷的評估是十分關鍵的。配電網設計的過程中應該要以實際用電情況為參考，以便于掌握各時段負荷的變化情況。設計人員要對負荷變化進行科學合理地研究，明確用電高峰時段負荷的具體峰值以及實際負荷率，有助于配網運行中保證一定的穩定性，也可以對未來的配網設計工作積累經驗。配網設計過程中有兩種預測方法，仿真法和外推法，兩者有互補共存的作用。仿真法是以用電地區一年的用電量為基本指數，在現場調查中對每一個用電負荷類型及相應用戶規模進行統計，在此基礎上做出合理預測；外推法是依據該地區的歷史負荷情況，通過實際考察以及運用數學理論進行預測，使負荷達到平穩狀態。

3 結束語

綜上所述，配網設計有著一定的綜合性和復雜性，需要綜合多方面的知識技巧。要想保證配電網的穩定運行，需要各部門加大對其重視力度，力爭達到更好地實用性和精確性，不僅可以保證電力部門的經濟效益，也可以為人們正常的生產生活提供保證，促進社會的穩定發展。

參考文獻

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作者單位

國網四川省電力公司南充供電公司 四川省南充市 637000endprint