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摘要:随着经济的发展与居民生产生活幸福指数的提高,电能作为第一能源需求,人类对其供电质量、供电可靠性要求越来越高,允许停电的时间越来越短。目前台区施工及配变故障抢修,如配变的增容、低压线路的升级改造、新建台区的负荷切割仍需停电施工,停电时间约半天到多天不等,为缩短停电时间,提高居民生活的获得感,提出低压配电网网架组建技术。
关键词:低压配电网;电网结构;联络;
一、引言
低压电网是现行配电网的重要组成部分,是直接面对广泛用户的电力需求侧。由于近年来经济水平逐年增长,居民生活水平不断提高,低压电网的用电负荷也逐年增长。一方面对电网升级发展以及各电压等级的协调发展提出更高要求。另一方面,目前低压电网的结构比较单一,以辐射式居多,无法满足高可靠性用电需求。与此同时电网建设由以前的“粗放型”在向“精准化”转变,这就造成用户用电需求越来越高和电网建设投资越来越少的矛盾。本文针对现象从低压电网网架结构方面入手,提出解决此矛盾的方法和途径。
从当前配电网络运行管理发展的角度来看,低压电网联络具有提高用户可靠性和运行变压器负载率、降损节点等优点【1】。为落实“人民电业为人民”服务宗旨,提高居民生活的获得感,提出低压配电网网架组建技术,显得尤为紧迫。
二、技术原则
1)结合台区配变及低压线路电网现状,根据《配电网规划设计导则》【2】要求,农村柱上配变宜选择200kVA及400kVA两种,考虑10kV配变一般出线为2回或3回,遵循“低压主干线导线截面按远期规划一次选定的原则”适当留有裕量、低压线路选型要与配变容量相匹配,为满足负荷转供能力,建议分别选用JKLYJ-120型及以上低压线路型号进行匹配。
2)配变应尽量多的与周边配变实现联络,能满足台区施工及配变故障停电时,实现台区配变负荷的转供接带,以缩短停电时间【3】。在配变存在联络时,考虑配变负荷转切时满足《配电网规划设计导则》【2】低压供电半径要求(C、D类低压线路供电半径宜控制在400米、500米),宜控制单台配变的供电半径在200米以内。同时结合台区低压出线回数,提出以下低压配电网网架联络方案(此处以5台配变为例)。
该联络方案可实现在1台配变停运后的负荷100%转供,配变负载率可控制在80%。
3)配变台区低压网架的规划应统筹考虑村庄发展,要充分结合乡镇、村庄特色小型加工业及经济发展方向,统筹考虑村内小微企业电力用户的接入,对该村负荷发展趋势进行判定(判定为长期负荷或阶段性负荷),并进行负荷预测,预测结果为新增配变容量选择及低压网架规划的主要依据。
4)低压线路线径的选择宜结合配变容量选型统一选择,同一区域、村庄内不建议选用多种低压线型号,同时还需考虑光伏并网发电的影响。
5)配变台区的布点位置宜靠近负荷中心,合理划分供电区域,要采用负荷矩对线路压降进行校核,确保低压线路末端电压在合格范围内。
三、实例分析
以XX县XX镇XX村台区低压电网规划为例进行具体说明。
1)XX县XX镇XX村电网现状
XX村位于XX县XX镇西部,向西紧靠沭河,属C类供电区域,全村共有10kV配变6台,总容量为1800kVA,用电户数共1266户(低压非居民户数139户,低压居民户数1127户),配变户均容量为1.6kVA,低电压户数共23户。村内低压线路LGJ-35、LGJ-70、JKLYJ-70三种型号,低压最大供电半径约330米。
2)XX村低压网架的组建规划
(1)XX村负荷预测
XX村位于XX至临沂主道路北侧,也是长深高速(XX北)入口的主要途径路之一,交通便捷,经济发展迅速。近几年来村内负荷发增速较快,村内新生的小型作坊、小微企业较多,经了解,该村2019年最大负荷为710.5kW,村内有中小型眼镜生产厂2家,日常用电负荷约120kW,随着村庄的发展,村内新增小微企业约8户,报装容量约240kW。对村内负荷进行预测,预计2025年村内最大负荷约1056.83kW。
(2)XX村10kV配变规划
为满足XX村用电需求的快速增长,保证供电可靠性及供电质量,在现有配变的基础上规划新增3台10kV配变(1台400kVA、2台200kVA),分别切分村内现有配变负荷,同时对村内低压线路进行整村改造,更换为JKLYJ-120导线,规划投资约400万元。
规划实施后,XX村共有10kV配变9台,总容量为2600kVA,配变户均容量为2.31kVA,低压供电为300米,配变最大负载率降低至45%。
(3)XX村低压网架组建方案
借鉴“功能区、网格化、单元制”规划思路,以现代化配电网建设为标准,避免配变台区交叉供电,将村庄划分为两个或多个单独供电网格(区域)【4】,考虑每台配变的位置及低压线路的供电半径,每个独立的供电网格用2台或多台10kV配变进行供电,同时要求网格内的低压线路形成拉手互供,确保区域内10kV单台配变停运后,不影响区域用电。
按照XX村街道布置、配变负荷情况及低压线路就近联络的原则,提出以下联络方案,详细见图2。
由上图可知,XX村内的9台配变均可与周围配变形成低压拉手,同时考虑配变的容量、低压线路的接带能力,本次设计方案配变统一按三回出线考虑,在此低压规划网架结构下,可保证每一台配变故障停运时,负荷100%转接出去。
(4)方案的可行性
A. 设备选型。为实现低压线路联络功能,需在低压线路联络处加装一套“低压负荷断路器”,实现配变停运时的手动切改负荷作用,同时还需切断JP柜的低压出线断路器。
B. 低压线路的布设问题。为满足配变停运时低压线路能实现负荷转切功能,需要求JP柜增设一路低压出线。
C. 变压器、低压线路核相。在实现低压线路联络前还应对10kV配变下线相序、低压联络开关位置、JP柜出线位置进行核相,安装相序牌,以保证两台配变相序一致。
D. 线损管理。两台配变之间存在低压线路联络后,在有一台配变停运时,该台区接带用户由另一台供电,必然存在电量的交叉,需要在联络设备上安装双向计量装置。
四、结束语
低压电网联络,对提高供电可靠性和降损节电具有事半功倍的效果。特别是在面对现在高可靠性供电需求以及精准化投资的要求,采用低压电网联络能完全响应。尤其是面对现阶段下的用电趋势,低压电网采取联络的接线方式能积极应对。
参考文献
【1】王海平,吴俊,史忠明.低压联络在配电网络中的应用.电源需求测管理,1009-1831(2005)05-0030-03;
【2】国家电网公司企業标准.《配电网规划设计技术导则》(Q/GDW 1738-2012);
【3】马建生,王涛,牛蔚然,等.基于低电压治理的配电网优化改造分析[J].电气技术,2017(9):98-101,106;
【4】国网山东省电力公司“功能区、网格化、单元制”配电网规划指导原则.2018年8月。
关键词:低压配电网;电网结构;联络;
一、引言
低压电网是现行配电网的重要组成部分,是直接面对广泛用户的电力需求侧。由于近年来经济水平逐年增长,居民生活水平不断提高,低压电网的用电负荷也逐年增长。一方面对电网升级发展以及各电压等级的协调发展提出更高要求。另一方面,目前低压电网的结构比较单一,以辐射式居多,无法满足高可靠性用电需求。与此同时电网建设由以前的“粗放型”在向“精准化”转变,这就造成用户用电需求越来越高和电网建设投资越来越少的矛盾。本文针对现象从低压电网网架结构方面入手,提出解决此矛盾的方法和途径。
从当前配电网络运行管理发展的角度来看,低压电网联络具有提高用户可靠性和运行变压器负载率、降损节点等优点【1】。为落实“人民电业为人民”服务宗旨,提高居民生活的获得感,提出低压配电网网架组建技术,显得尤为紧迫。
二、技术原则
1)结合台区配变及低压线路电网现状,根据《配电网规划设计导则》【2】要求,农村柱上配变宜选择200kVA及400kVA两种,考虑10kV配变一般出线为2回或3回,遵循“低压主干线导线截面按远期规划一次选定的原则”适当留有裕量、低压线路选型要与配变容量相匹配,为满足负荷转供能力,建议分别选用JKLYJ-120型及以上低压线路型号进行匹配。
2)配变应尽量多的与周边配变实现联络,能满足台区施工及配变故障停电时,实现台区配变负荷的转供接带,以缩短停电时间【3】。在配变存在联络时,考虑配变负荷转切时满足《配电网规划设计导则》【2】低压供电半径要求(C、D类低压线路供电半径宜控制在400米、500米),宜控制单台配变的供电半径在200米以内。同时结合台区低压出线回数,提出以下低压配电网网架联络方案(此处以5台配变为例)。
该联络方案可实现在1台配变停运后的负荷100%转供,配变负载率可控制在80%。
3)配变台区低压网架的规划应统筹考虑村庄发展,要充分结合乡镇、村庄特色小型加工业及经济发展方向,统筹考虑村内小微企业电力用户的接入,对该村负荷发展趋势进行判定(判定为长期负荷或阶段性负荷),并进行负荷预测,预测结果为新增配变容量选择及低压网架规划的主要依据。
4)低压线路线径的选择宜结合配变容量选型统一选择,同一区域、村庄内不建议选用多种低压线型号,同时还需考虑光伏并网发电的影响。
5)配变台区的布点位置宜靠近负荷中心,合理划分供电区域,要采用负荷矩对线路压降进行校核,确保低压线路末端电压在合格范围内。
三、实例分析
以XX县XX镇XX村台区低压电网规划为例进行具体说明。
1)XX县XX镇XX村电网现状
XX村位于XX县XX镇西部,向西紧靠沭河,属C类供电区域,全村共有10kV配变6台,总容量为1800kVA,用电户数共1266户(低压非居民户数139户,低压居民户数1127户),配变户均容量为1.6kVA,低电压户数共23户。村内低压线路LGJ-35、LGJ-70、JKLYJ-70三种型号,低压最大供电半径约330米。
2)XX村低压网架的组建规划
(1)XX村负荷预测
XX村位于XX至临沂主道路北侧,也是长深高速(XX北)入口的主要途径路之一,交通便捷,经济发展迅速。近几年来村内负荷发增速较快,村内新生的小型作坊、小微企业较多,经了解,该村2019年最大负荷为710.5kW,村内有中小型眼镜生产厂2家,日常用电负荷约120kW,随着村庄的发展,村内新增小微企业约8户,报装容量约240kW。对村内负荷进行预测,预计2025年村内最大负荷约1056.83kW。
(2)XX村10kV配变规划
为满足XX村用电需求的快速增长,保证供电可靠性及供电质量,在现有配变的基础上规划新增3台10kV配变(1台400kVA、2台200kVA),分别切分村内现有配变负荷,同时对村内低压线路进行整村改造,更换为JKLYJ-120导线,规划投资约400万元。
规划实施后,XX村共有10kV配变9台,总容量为2600kVA,配变户均容量为2.31kVA,低压供电为300米,配变最大负载率降低至45%。
(3)XX村低压网架组建方案
借鉴“功能区、网格化、单元制”规划思路,以现代化配电网建设为标准,避免配变台区交叉供电,将村庄划分为两个或多个单独供电网格(区域)【4】,考虑每台配变的位置及低压线路的供电半径,每个独立的供电网格用2台或多台10kV配变进行供电,同时要求网格内的低压线路形成拉手互供,确保区域内10kV单台配变停运后,不影响区域用电。
按照XX村街道布置、配变负荷情况及低压线路就近联络的原则,提出以下联络方案,详细见图2。
由上图可知,XX村内的9台配变均可与周围配变形成低压拉手,同时考虑配变的容量、低压线路的接带能力,本次设计方案配变统一按三回出线考虑,在此低压规划网架结构下,可保证每一台配变故障停运时,负荷100%转接出去。
(4)方案的可行性
A. 设备选型。为实现低压线路联络功能,需在低压线路联络处加装一套“低压负荷断路器”,实现配变停运时的手动切改负荷作用,同时还需切断JP柜的低压出线断路器。
B. 低压线路的布设问题。为满足配变停运时低压线路能实现负荷转切功能,需要求JP柜增设一路低压出线。
C. 变压器、低压线路核相。在实现低压线路联络前还应对10kV配变下线相序、低压联络开关位置、JP柜出线位置进行核相,安装相序牌,以保证两台配变相序一致。
D. 线损管理。两台配变之间存在低压线路联络后,在有一台配变停运时,该台区接带用户由另一台供电,必然存在电量的交叉,需要在联络设备上安装双向计量装置。
四、结束语
低压电网联络,对提高供电可靠性和降损节电具有事半功倍的效果。特别是在面对现在高可靠性供电需求以及精准化投资的要求,采用低压电网联络能完全响应。尤其是面对现阶段下的用电趋势,低压电网采取联络的接线方式能积极应对。
参考文献
【1】王海平,吴俊,史忠明.低压联络在配电网络中的应用.电源需求测管理,1009-1831(2005)05-0030-03;
【2】国家电网公司企業标准.《配电网规划设计技术导则》(Q/GDW 1738-2012);
【3】马建生,王涛,牛蔚然,等.基于低电压治理的配电网优化改造分析[J].电气技术,2017(9):98-101,106;
【4】国网山东省电力公司“功能区、网格化、单元制”配电网规划指导原则.2018年8月。