城市10kV配網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)分析

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,這是因為電力行業(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值,必須切實提升規(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、故障排查等工作的難度,同時用電企業(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)致線路實際負(fù)荷遠(yuǎn)超設(shè)定值,電網(wǎng)運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)計原則

為滿足我國城市居民和生產(chǎn)活動的用電需求,提高城市10kV配網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)水平,必須遵守以下幾點原則,具體包括:(1)基于城市總體發(fā)展規(guī)劃,切實了解城市供電要求,在電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的前提下,從整體上不斷提高電網(wǎng)運行質(zhì)量與效率。(2)應(yīng)走出城市10kV配網(wǎng)屬于獨立個體的認(rèn)識誤區(qū),強化與上級電網(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、自然條件、增容情況、社會影響等相關(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)合各個單位的實際用電量數(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、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)果的真實性與準(zhǔn)確性,從而為選擇電壓等級,確定變電站位置,設(shè)置網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等提供有價值的信息[2]。

3.2科學(xué)合理的規(guī)劃

首先是配電站站點的規(guī)劃。結(jié)合城市實際情況,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,還因具有易擴容的特點能夠適應(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)故障時必須保證能夠及時隔離,以免影響其他單元正常供電。

通常在初期階段,需要控制線路運行負(fù)載低于50%,在斷路器的作用下將一個或兩個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,再各引一條中壓母線作為回路形成雙環(huán)網(wǎng),此時可提升負(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,更要符合時代發(fā)展潮流,逐步提高自動化與智能化水平,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)至少實現(xiàn)實時采集數(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采集保護(hù)動作、配電開關(guān)狀態(tài)、設(shè)備運行等數(shù)據(jù),經(jīng)通信傳輸至GIs數(shù)據(jù)平臺后可自動生成配網(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。