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引言:随着社会经济技术的快速发展,配电网在维护电力稳定和电网安全等诸多方面的应用也越来越广泛。10kV配电网是电网的重要组成部分,直接关系到用户用电的安全性和可靠性。本文简述了“主干配”的网架基本结构及其特点,并对10kV配电网网架的建设做详细分析,以及提出了有效的网架优化运行措施。
一、10kV配电网的概述
10kV配电网又称中压配电网,是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施组成的,是在电力网中起着重要分配电能作用的网络。10kV配电网主要给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源。10kV配电网建设中,为提高供电可靠性,可通过对配电网进行网架构建及地理信息系统的使用,使各种电力设备的属性信息和空间信息有机结合,以此提高配电网管理效率,促进配电网安全高效运行。
二、10kV配电网运行问题及解决方案分析
针对目前10kV配电网运行现状,剖析10kV配电线路安全运行中存在的隐患因素,提出配电线路安全运行的方法和对策,确保10kV配电线路安全运行的可靠性。我们在实践中不断总结经验,积极应用新技术、加强运行管理,确保人民生活、生产用电供电质量。
(一)配电网运行问题
10kV配电网在运行中,线路容易发生故障,尤其是自然环境恶化时,线路跳闸次数会明显增加,究其原因是受外力的影响,网络负荷增长、老旧设备技术标准较低,对配电网供电系统网络造成干扰,影响其正常运行。配电网供电可靠性低,一旦线路某用户用电故障或某处检修停电,线路上其它用户也需停电。
(二)运行问题的解决方案
10kV配电网运行问题解决方案是提高环网率,通过环网线路转供电,满足两条线路用户同时用电需求;遵循单一故障安全准则,排查配电网系统安全隐患,加强运行管理,提高供电可靠性与稳定性。老旧设备及时更换,加装线路避雷器,全面解决配电网中存在的电压合格率低、供电可靠性差、损耗大和用电管理手段落后的问题;制定配电运行管理系统数据规范,管理从配电网到用户的各节点智能型设备,形成系统、全面的一体化解决方案,以實现配电网智能化,使其经济、可靠运行。运用配电网自动化设备,启用系统协调控制的配电网运行管理模式,实现用电管理、损耗分析、故障处理等配电网综合管理目标。为避免10kV配电网线路和供电区域负荷密度的不对应,造成配电网故障,需制定统一的配电网建设与改造技术标准,设立科学合理的控制标准,使10kV线路、配电变压器装接容量和开放容量标准统一。为保证配电网正常运行,在对10kV配电网进行改造时,需靠近用电负荷中心,减少线路数,根据负荷增长变化因素来增大配电架空线路的截面,加快高能耗供电设备的更换,以减少电压损失,改善电压质量,保障10kV配电网的正常运行。当配电网任何一路配电线路或配电网开关因检修或故障停运时,可通过配电网负荷转移或倒闸操作来继续供电。
(三)10kV配电网运行与维护管理
10kV配电网维护管理系统从电力系统全网角度出发,以降低全网网损为目标,统筹规划,采用分层、分区的技术处理方法,确定设备的最优运行状态,实现全网无功补偿分布合理化和无功分层就地平衡,减少电能在输送过程中的消耗,取得最大效益。配电网运行以电网各节点电压为依据,利用短期与超短期负荷预测、配电网智能自动化、地理信息系统化等手段,实现对线路无功补偿设备、不平衡补偿功能设备的无功调控控制,有效改善供电电压质量。自动负荷控制及故障自动隔离上报功能的实现,提升用电管理水平。要实现电网的安全、可靠供电,必须要有一个强有力的网架作支撑。10kV配电网“主干配”供电结构模式在运行维护管理中,根据用户负荷重要性和对供电可靠性的不同需求,来实现自动化分级、分层用电管理,以此实现最优供电效益、最高供电可靠性的配电网运行维护管理模式。
三、主干配网架分析与特点
(一)主干配基本结构
主干配,在配电网网络结构中分为二层,干线配电站(或开关站)为第一层(即主干配);从主干配中引出的配电设施(支线环、配电房)为第二层。其中主干配基本结构主要由主环结构、支环结构、以及开关站、配电站组成,以下做一一分析:
1.主环结构
(1)每一条主环线路上主干配的个数以5个以下为宜。
(2)主环进出线电缆均为300mm2。
(3)“2-1”单环网的总实供容量不应大于8000kVA,装见容量应根据负荷性质来控制,其中业不宜大于10000kVA,商业及办公不宜大于12000kVA,居民住宅不宜大于15000kVA,互联式环网、“N供一备”或其它环网结构,其供电容量按“N-1”原则校核。
(4)每一主干配的馈出装见容量不宜小于2500kVA。
2.支环结构
(1)支环从主环主干配中馈出,原则要求在同一段母线进行自环。
(2)支环电缆截面不低于120mm2,支环的供电半径不大于500m。
(3)支环实供容量不应大于3000kVA,装见总容量不应超过4500kVA。
3.开关站、配电站
(1)对于配电站或开关站,若进出开关数量大于6个,母线宜进行分段,以提高设备的可靠性。
(2)商住小区内的主干配,电气主接线宜采用单母线分段,两路进线、6-10路馈出线。
(3)非整条馈线直供的专用变用户的主干配,应预留3-4个馈出线的位置。
4.其它组网原则
(1)装见容量在2500kVA以上且容量未达到整条线供电的专用变用户,应以开关站下级T接配电站的方式接入由变电站出线的主环网线上。由主干配馈出或环接在主干线路上。
(2)对于双电源用户,若不需要由整条馈线供电的,均应从主干配馈出,不得接入主环线路结构。该双电源用户应限制的同一组环网之内。 (3)箱變不应接入主环网结构。
(4)放射式的主干线同上述主环网中单线路的要求一致;从主干配馈出的放射式支线同上述支环线路要求一致,但支线路上再分支应限制为一级。
(二)主干配的特点
(1)线路主干环简单、清晰。主环线路上的开关站个数在5个以下,有效控制节点数量。
(2)网架扩展性好,新增用户接入灵活、便利。主环节点开关站提前规划布点,新增用户不接入主环中,而直接从主干配馈出。
(3)实现主干线路配网自动化投资小,效果好。主环线路上的节点开关站数量较少,配置配网自动化设备时投资相对较小,而供电可靠性却有比较大的提升。
(4)线路结线模式与南网典型结线模式无异。主干配的模式,其组网模式与南网典型结线模式基本一致,同样能按“N-1”单环网、“N供一备”等模式构网。
四、10kV配电网网架规划设计时的要点
配电网与主网相配合、配电网建设对主网规划起着基础作用,在配电网建设过程中,为确保更好的实现导线负荷和设备转移的各种需求,增加导线利用率,确保不同线路且不同变电站间也能够相互联系。在规划过程中,配电网电源的分布与配电网电源的容量要做到分配合理,确定10kV配电网的网架的早期规划方向和形式,确保配电网网架的规划设计与当地的实际电网没有冲突,并且分布合理,同时,配电网络的主要干线和主要支线也能实现相互联系。为了给用户提供有质量的供电可靠性和安全性,要对配电网的主干线路进行分段,同时确保分段量和分段的点的设置较为合理,使得供电可靠性更加牢固。
五、结束语
综上所述,配电网架模式优化能够有效的使变电站和用户综合管理、运行、维护以及监控,形成一个合理的管理系统。电网系统不仅对我国国民经济的可持续发展有着重要的联系,还时刻影响着人民群众的生命财产安全,做好10kV 配电网网架优化工作对我国电力的发展以及国民经济的发展都有着重要促进作用。
参考文献
[1] 周应新.浅析10kV配电网建设工程[J].中国新技术新产品. 2011(18).
[2] 吕新慧,马立新,王守征.多因素的配电网开关配置优化方案研究[J].电气应用.2011(05).
[3] 石昌超.浅析10kV电网建设工程管理[J].广东科技.2010(02).
[4] 吴文庆.10kV配网的设计问题探讨[J].科技创新与应用.2013(09).
(作者单位:广东电网公司佛山顺德供电局容桂供电所基建部)
一、10kV配电网的概述
10kV配电网又称中压配电网,是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施组成的,是在电力网中起着重要分配电能作用的网络。10kV配电网主要给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源。10kV配电网建设中,为提高供电可靠性,可通过对配电网进行网架构建及地理信息系统的使用,使各种电力设备的属性信息和空间信息有机结合,以此提高配电网管理效率,促进配电网安全高效运行。
二、10kV配电网运行问题及解决方案分析
针对目前10kV配电网运行现状,剖析10kV配电线路安全运行中存在的隐患因素,提出配电线路安全运行的方法和对策,确保10kV配电线路安全运行的可靠性。我们在实践中不断总结经验,积极应用新技术、加强运行管理,确保人民生活、生产用电供电质量。
(一)配电网运行问题
10kV配电网在运行中,线路容易发生故障,尤其是自然环境恶化时,线路跳闸次数会明显增加,究其原因是受外力的影响,网络负荷增长、老旧设备技术标准较低,对配电网供电系统网络造成干扰,影响其正常运行。配电网供电可靠性低,一旦线路某用户用电故障或某处检修停电,线路上其它用户也需停电。
(二)运行问题的解决方案
10kV配电网运行问题解决方案是提高环网率,通过环网线路转供电,满足两条线路用户同时用电需求;遵循单一故障安全准则,排查配电网系统安全隐患,加强运行管理,提高供电可靠性与稳定性。老旧设备及时更换,加装线路避雷器,全面解决配电网中存在的电压合格率低、供电可靠性差、损耗大和用电管理手段落后的问题;制定配电运行管理系统数据规范,管理从配电网到用户的各节点智能型设备,形成系统、全面的一体化解决方案,以實现配电网智能化,使其经济、可靠运行。运用配电网自动化设备,启用系统协调控制的配电网运行管理模式,实现用电管理、损耗分析、故障处理等配电网综合管理目标。为避免10kV配电网线路和供电区域负荷密度的不对应,造成配电网故障,需制定统一的配电网建设与改造技术标准,设立科学合理的控制标准,使10kV线路、配电变压器装接容量和开放容量标准统一。为保证配电网正常运行,在对10kV配电网进行改造时,需靠近用电负荷中心,减少线路数,根据负荷增长变化因素来增大配电架空线路的截面,加快高能耗供电设备的更换,以减少电压损失,改善电压质量,保障10kV配电网的正常运行。当配电网任何一路配电线路或配电网开关因检修或故障停运时,可通过配电网负荷转移或倒闸操作来继续供电。
(三)10kV配电网运行与维护管理
10kV配电网维护管理系统从电力系统全网角度出发,以降低全网网损为目标,统筹规划,采用分层、分区的技术处理方法,确定设备的最优运行状态,实现全网无功补偿分布合理化和无功分层就地平衡,减少电能在输送过程中的消耗,取得最大效益。配电网运行以电网各节点电压为依据,利用短期与超短期负荷预测、配电网智能自动化、地理信息系统化等手段,实现对线路无功补偿设备、不平衡补偿功能设备的无功调控控制,有效改善供电电压质量。自动负荷控制及故障自动隔离上报功能的实现,提升用电管理水平。要实现电网的安全、可靠供电,必须要有一个强有力的网架作支撑。10kV配电网“主干配”供电结构模式在运行维护管理中,根据用户负荷重要性和对供电可靠性的不同需求,来实现自动化分级、分层用电管理,以此实现最优供电效益、最高供电可靠性的配电网运行维护管理模式。
三、主干配网架分析与特点
(一)主干配基本结构
主干配,在配电网网络结构中分为二层,干线配电站(或开关站)为第一层(即主干配);从主干配中引出的配电设施(支线环、配电房)为第二层。其中主干配基本结构主要由主环结构、支环结构、以及开关站、配电站组成,以下做一一分析:
1.主环结构
(1)每一条主环线路上主干配的个数以5个以下为宜。
(2)主环进出线电缆均为300mm2。
(3)“2-1”单环网的总实供容量不应大于8000kVA,装见容量应根据负荷性质来控制,其中业不宜大于10000kVA,商业及办公不宜大于12000kVA,居民住宅不宜大于15000kVA,互联式环网、“N供一备”或其它环网结构,其供电容量按“N-1”原则校核。
(4)每一主干配的馈出装见容量不宜小于2500kVA。
2.支环结构
(1)支环从主环主干配中馈出,原则要求在同一段母线进行自环。
(2)支环电缆截面不低于120mm2,支环的供电半径不大于500m。
(3)支环实供容量不应大于3000kVA,装见总容量不应超过4500kVA。
3.开关站、配电站
(1)对于配电站或开关站,若进出开关数量大于6个,母线宜进行分段,以提高设备的可靠性。
(2)商住小区内的主干配,电气主接线宜采用单母线分段,两路进线、6-10路馈出线。
(3)非整条馈线直供的专用变用户的主干配,应预留3-4个馈出线的位置。
4.其它组网原则
(1)装见容量在2500kVA以上且容量未达到整条线供电的专用变用户,应以开关站下级T接配电站的方式接入由变电站出线的主环网线上。由主干配馈出或环接在主干线路上。
(2)对于双电源用户,若不需要由整条馈线供电的,均应从主干配馈出,不得接入主环线路结构。该双电源用户应限制的同一组环网之内。 (3)箱變不应接入主环网结构。
(4)放射式的主干线同上述主环网中单线路的要求一致;从主干配馈出的放射式支线同上述支环线路要求一致,但支线路上再分支应限制为一级。
(二)主干配的特点
(1)线路主干环简单、清晰。主环线路上的开关站个数在5个以下,有效控制节点数量。
(2)网架扩展性好,新增用户接入灵活、便利。主环节点开关站提前规划布点,新增用户不接入主环中,而直接从主干配馈出。
(3)实现主干线路配网自动化投资小,效果好。主环线路上的节点开关站数量较少,配置配网自动化设备时投资相对较小,而供电可靠性却有比较大的提升。
(4)线路结线模式与南网典型结线模式无异。主干配的模式,其组网模式与南网典型结线模式基本一致,同样能按“N-1”单环网、“N供一备”等模式构网。
四、10kV配电网网架规划设计时的要点
配电网与主网相配合、配电网建设对主网规划起着基础作用,在配电网建设过程中,为确保更好的实现导线负荷和设备转移的各种需求,增加导线利用率,确保不同线路且不同变电站间也能够相互联系。在规划过程中,配电网电源的分布与配电网电源的容量要做到分配合理,确定10kV配电网的网架的早期规划方向和形式,确保配电网网架的规划设计与当地的实际电网没有冲突,并且分布合理,同时,配电网络的主要干线和主要支线也能实现相互联系。为了给用户提供有质量的供电可靠性和安全性,要对配电网的主干线路进行分段,同时确保分段量和分段的点的设置较为合理,使得供电可靠性更加牢固。
五、结束语
综上所述,配电网架模式优化能够有效的使变电站和用户综合管理、运行、维护以及监控,形成一个合理的管理系统。电网系统不仅对我国国民经济的可持续发展有着重要的联系,还时刻影响着人民群众的生命财产安全,做好10kV 配电网网架优化工作对我国电力的发展以及国民经济的发展都有着重要促进作用。
参考文献
[1] 周应新.浅析10kV配电网建设工程[J].中国新技术新产品. 2011(18).
[2] 吕新慧,马立新,王守征.多因素的配电网开关配置优化方案研究[J].电气应用.2011(05).
[3] 石昌超.浅析10kV电网建设工程管理[J].广东科技.2010(02).
[4] 吴文庆.10kV配网的设计问题探讨[J].科技创新与应用.2013(09).
(作者单位:广东电网公司佛山顺德供电局容桂供电所基建部)