縣城配網(wǎng)改造中存在的問題分析及建議

陳 珂

（國網(wǎng)浙江仙居縣供電公司，浙江 臺州317300）

0 引言

由于受歷史原因、社會發(fā)展、經(jīng)濟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，縣城居民用電負荷迅猛增長，同時工商服務(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，引出城區(qū)配電線路改造中存在的負荷預測、環(huán)網(wǎng)化、饋線自動化和絕緣化等一系列問題，同時結(jié)合筆者對實際工作的經(jīng)驗總結(jié)，參照配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導則，提出了一些建議，供同行參考。

1 目前縣城配網(wǎng)的共有特點

（1）高峰負荷增長迅猛，加上縣城人口稠密，用電負荷集中，構(gòu)成了高密度的用電負荷，且夏季高峰時段同時率增長迅速。

（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。

（3）供電可靠性要求高。隨著縣城一、二類負荷不斷增多，停電將造成較大的社會影響和經(jīng)濟損失，所以要求較高的供電可靠性。

2 縣城配網(wǎng)存在的問題及應(yīng)對建議

2.1 負荷預測

負荷預測是進行配網(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，預測的精度則直接影響到規(guī)劃的經(jīng)濟合理性。在負荷預測方面有許多較為成熟的方法，如經(jīng)驗預測法、年均增長率法、電力彈性系數(shù)法、單耗法、空間負荷預測法、人均用電量指標法等。針對縣城的特點做好分區(qū)小塊負荷預測尤其重要，空間負荷預測法非常適用于小區(qū)域負荷預測，所以為了更精準地預測負荷，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)的最大負荷。

對于負荷預測的建議：負荷預測宜按城區(qū)道路為界進行區(qū)域劃塊，不僅可防止用戶私拉亂接，同時也能消除安全隱患。

2.2 環(huán)網(wǎng)化改造

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。正常運行時環(huán)網(wǎng)只有一側(cè)送電，一側(cè)電源退出時另一側(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立、供電范圍不交叉、重復的片狀分區(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，這樣容易引起錯拉錯合的事故。

（2）環(huán)網(wǎng)線路上分段點應(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，應(yīng)考慮導線一拖二的帶負荷能力，要求各回線路導線截面相同，繼電保護必須考慮雙側(cè)電源。

2.3 饋線自動化改造

配網(wǎng)自動化包括配網(wǎng)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)視控制、饋線自動化和配電網(wǎng)絡(luò)分析等，配網(wǎng)自動化設(shè)備功能強大，技術(shù)含量高，投資也高，適用于大中城市，饋線自動化經(jīng)濟實用，相對來說能滿足一般縣城需要。饋線自動化系統(tǒng)是基于“手拉手”環(huán)網(wǎng)供電結(jié)構(gòu)構(gòu)建的，其主要作用是實現(xiàn)線路故障區(qū)段隔離、診斷及恢復，網(wǎng)絡(luò)的過負荷監(jiān)測、實時調(diào)整，運行方式變更電網(wǎng)及負荷轉(zhuǎn)移等，從而使停電時間縮短。

基于自動化開關(guān)設(shè)備相互配合的饋線自動化系統(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功能的開關(guān)設(shè)備，它能按預定的開斷和重合順序自動進行開斷和重合操作，并在其后自動復位或閉鎖。重合器智能化程度高，能使供電網(wǎng)絡(luò)獨立運行，不依賴于通信系統(tǒng)，同時可以統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施。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分閘的開關(guān)設(shè)備。對于架空線路而言，80%的故障是瞬時故障，采用重合器隔離瞬時故障，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配合。

總之，基于自動化開關(guān)設(shè)備相互配合的饋線自動化系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，建設(shè)費用低，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。同時，通過故障區(qū)間自動隔離和非故障區(qū)間供電恢復或負荷轉(zhuǎn)移，饋線自動化系統(tǒng)可減少停電區(qū)間，縮短停電時間，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效益和經(jīng)濟效益。

對于饋線自動化改造的建議：對于剛開展此項目的單位，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化開關(guān)設(shè)備相互配合的饋線自動化系統(tǒng)，通過試運行總結(jié)經(jīng)驗，進行改進和完善，最后在城區(qū)所有配電線路上推廣，實現(xiàn)第一階段的功能。隨著城網(wǎng)技術(shù)改造的逐步深入，可進一步通過饋線自動化改造來實現(xiàn)三遙功能，使配網(wǎng)自動化向著更高層次發(fā)展。

2.4 絕緣化改造

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，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。

3 可持續(xù)發(fā)展建議

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)濟實用，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)盡量采用免維護或少維護設(shè)備，以延長設(shè)備檢修周期。

（3）電纜排管設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)遠景規(guī)劃預留空余管道，避免今后重復剖路。

（4）縣城架空線路設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)遠景規(guī)劃設(shè)計桿型和檔距。宜按多回路選擇電桿強度、安排檔距，以免將來回路增加時桿子要推倒重建，造成重復投資。

4 結(jié)語

縣城城區(qū)不僅是一個縣人口密度最高的地區(qū)，更是一個縣的經(jīng)濟、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，達到進一步優(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)建和諧社會打下堅實的基礎(chǔ)。