余萬榮 何旭東


摘要:對黃果樹風景名勝區的配電網現狀、電力規劃進行詳細論述,重點闡述電力規劃中涉及的負荷分類、負荷區域規劃、電源點設置、電源網架構想、配變選擇、計量方式選擇、線路通道選擇、供電可靠性選擇、過電壓預防措施、配電室及配電箱柜外觀設計等,并根據當前黃果樹景區特點對其配網自動化建設進行思考。
關鍵詞:配電網;電力規劃;配網自動化
中圖分類號:TM715 文獻標識碼:A 文章編號:1674-1161(2016)02-0037-03
黃果樹風景名勝區景區面積115 km2,下轄2個鄉鎮,居民2.5萬人,常駐人口約4.0萬人。轄區內僅有一座110 kV黃果樹變電站作為轄區供電電源點,另外通過鄰縣的4條10 kV線路(高白、坡馬、扁袁、鳳祝)對周圍農村負荷進行供電,供電網絡合理性較差,供電可靠性得不到有效保障,很難滿足近期新上負荷對電力的需求,經常出現業擴受限的現象。由于設備水平參差不齊,缺乏統一規劃,造成多種原因引起線路跳閘事故的發生,嚴重降低了當地的供電可靠性,使5A級旅游景區的形象大打折扣。尤其是旅游旺季,每天在轄區內流動的人口多達10.0萬人,而黃果樹景區日極限游客容量為5.0萬人,天星橋景區日極限游客容量為3.0萬人。一旦發生停電事故,將造成惡劣的影響,甚至會引發群體事件的發生。因此,加強統一規劃、提高供電可靠性是電力供應部門目前的首要工作。
景區最大日用電負荷約為11 000 kW。景區電源主要依托安順市電網,以110 kV為高壓配電網的城市供電網絡,分層分區供電,供電可靠性達到99.99%以上。景區內宜地埋式電力線路。
1 負荷分類
黃果樹景區電力規劃負荷分類見表1。
2 負荷區域具體劃分
負荷按區域設置為15個片區節點,黃果樹景區負荷區域規劃見表2。
3 電源點設置
根據黃果樹景區今后10 a規劃和負荷情況以及在建工程狀況統計,轄區內總建筑方量將達到200萬m3,預計供電負荷在20萬kW左右。因此,建議在轄區內配置2個110 kV變電站(其中一個為三圈變),2個35 kV變電站,在優化內部電源點設置的基礎上,根據負荷性質考慮區域外備用電源點設置(現關嶺、鎮寧的4條10 kV線路及通道可予以保留)。
2個110 kV變電站應取自兩個不同的220 kV變電站,建議一個為鎮寧變、另一個為頂云變;在時機成熟時建議將10 kV配網升級改造為20 kV配網,此時35 kV變電站可改造成為20 kV開關站。另外,區域內有3個已建成的水電站(2個通過35 kV上網,1個通過110 kV上網)和1個待建水電站,按就近上網的原則,可作為轄區供電的備用電源點。
4 電源網架構想
1) 負荷網架聯絡。按負荷類別進行網架聯絡,對不同類別的負荷之間,原則上不進行聯絡,必須要聯絡時,需加裝斷路器進行有效分隔,正常運行方式時聯絡位置為常開狀態。對不同性質的負荷分別形成環網供電模式,原則上對核心景區和黃果樹城區負荷必須滿足N-1的冗余模式。對農村負荷可考慮線路間互倒部分負荷,減少停電面積。
2) 敷設方式選擇。核心景區屬于國家5A級景區,區內綠化覆蓋率達75%以上,山高林密,溝壑縱橫,架空線路極易由于外部原因造成短路引起森林火災,從而對景區造成不可估量的損失,因此必須按電纜入地方式進行敷設。目前已強制要求旅游集團公司在道路建設中安排了電纜管溝入地的土建工程。景區周圍城鎮負荷宜按電纜入地或絕緣架空線路方式進行敷設,變電所按室內布置或采用箱變進行配置。農村負荷高壓按絕緣架空線路進行敷設,低壓按絕緣架空線路或絕緣集束導線進行敷設,公用配電變壓器采用臺架方式安裝。
5 配變選擇
由于中心景區為大瀑布,空氣濕度常年大于85%,在設計電氣設備外絕緣時應作特殊考慮。景區內嚴禁使用油變,高低壓配電柜及配電箱的防護等級需按大于IP45考慮。景區內配變必須選擇SCB10以上干式節能變壓器,且配備良好的通風除濕裝置,景區城鎮負荷為干變與油變混合配置(其中大型酒店及人口密集區按干變進行配置),農村負荷多采用油變,已規劃為景區的古村落應逐步更換為干變進行供電。
6 計量方式選擇
針對大中型客戶高供高計,并配置負控裝置;針對中小零星客戶采取高供低計,變壓器端配置TTU。由于景區服務業季節性、時段性較強,客戶端采用預付費磁卡電表,同時需要配置遠程集抄系統,便于線損管理與核算。村一戶一表安裝采用相對集中的方式配置,原則上一個表點按不多于4個表位集中表箱進行配置。
7 線路通道選擇
線路走廊和通道盡量選擇在公路附近,便于運行維護及操作,嚴禁架空線路穿越深林和重要景區節點,嚴禁10 kV線路跨越高速公路,線路主通道在遷改時需配合當地的行政規劃完成,避免二次遷改造成浪費和產生不安全因素。由于景區依托于白水河流域,因此盡量避免線路架空跨越河流,在河流兩邊1 km或可視范圍內不架設架空線路,避免對景區景觀造成影響。對景區內景點供電盡量從外圍通過分支線路向內進行供電,有條件時,在接近景區附近采用電纜入地進入景區,電纜通道上應有明顯標示。
8 景區供電可靠性選擇
核心景區要求供電可靠率達99.99%,供電電源按雙電源加備用柴油發電機組進行配置。景區城鎮服務業負荷99.95%,在大型酒店要求客戶自備應急柴油發電機組。農村負荷99.8%,通過配網自動化實現對負荷與線路之間的快速切換。線路之間的連接采用電動永磁機構斷路器進行連接,可實現遠方操作。聯絡線路需具有足夠的截面保證斷面功率的正常通過。
9 過電壓預防措施
在電纜進出線兩端均需安裝氧化鋅避雷器。在雷擊率高的山區架空線路必須絕緣化,且不設接地掛環,避免裸露帶電導體暴露在空氣中,接頭部分采用絕緣膠帶纏繞或環氧樹脂密封。
10 配電室及配電箱柜外觀設計
由于地處景區,配電設施外觀設計需與周圍環境協調配合,必要時可在外觀設計上做特殊處理,但安全警示標志必須醒目、清晰、易于辨識。核心景區和城市主干道建議采用地埋式景觀變電站。
11 對配網自動化的思考
由于景區供電面積相對較小,負荷相對較小,供電可靠性要求相對較高,因此配網自動化工作必須納入議事日程,在前期電網規劃和改造過程中新增設備需考慮與配網自動化網絡之間的數據接口問題,充分滿足遙測、遙信、遙調、遙控的功能實現。按目前科技進步水平,從計量自動化開始著手,逐步過渡到遠方倒閘操作直至智能化的網絡重構。隨著國家大力提倡綠色環保能源概念,將會極大地推動電動及油電混合動力交通運輸工具的快速發展,在景區建立電動車充換電站及充電樁就顯得特別迫切,這也將會成為我們下一步重點研究的對象。
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