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一、配网常见问题
配网常见的问题主要表现在:网络混乱薄弱;装备陈旧落后;供电半径太大;导线截面太小;绝缘水平低;无功补偿严重不足;配电变压器容量不足;自动化水平极低等。从以上分析可知:目前我国部分城市供电的突出问题是:可靠性低、电能质量差、停电时间长。本文根据上述城市配电网在生产和运行中所存在的种种不足,分析了存在上述不足的原因,并就城市配电网规划中应注意的几个方面,提出了解决办法和措施。
二、配网一次规划
配网一次规划主要是配网结构的规划,应具有前瞻性、可靠性和可操作性,配网规划中所要考虑的问题主要有如下几个方面:
(一)供电区域电力电量预测和平衡问题
全社会总用电量,是当今社会经济发展的重要指标。全社会最高负荷,是电网规划和电网建设的主要依据。因此,在电网规划中,电力电量预测起着基础性的重要作用。电力负荷预测结果的准确性直接关系到电力建设的前瞻性、科学性和可操作性,关系到电力规划中对电力建设的资金投入和建设规模;关系到电网的可靠性、安全调度和经济运行。
在电网规划中,所用的电力负荷预测方法有三类。
第一类:电力弹性系数法、回归分析法、产业及生活用电单耗法等。
第二类:网格法、年平均增长率法、负荷密度法等。
第三类,为适应负荷快速增长所采用的方法:经济模型预测法、时间序列法、S曲线法、模糊理论法、灰度理论法、综合法等。
(二)与主网规划协调问题
1、主网与配网的配合问题。一般情况下,主网规划对配网规划起着导向作用,配网规划对主网规划起着基础作用;主网规划为配网规划提供框架和范围,但主网规划也要考虑配网的要求和特殊性。同时,配网规划基础数据要尽量细化和准确,为主网规划提供重要的参考和基础原料。
2、供电半径问题。有合理的主网规划,可以减少配网的供电半径,降低配网的网损率,提高整个配网的经济运行。
3、供电可靠性问题。配网的供电可靠性与主网关系很大。110kV变电站分布合理,可以提高配网的联络和电能的互供能力,使得配网布局结构得到优化。
4、无功补偿上的配合。一般高压电网以集中补偿为主,低压配网以分散补偿为主。高压补偿对低压补偿有重要的区域、导向和基础作用,低压补偿则仅为局域、补充和调节作用。
(三)配网结构问题
配网结构对供电可靠性起关键作用,城市配网结构必须重点考虑负荷转移能力。对于一般城市可以采用环网结构,即手拉手方式或对供方式,比较简单易行,电网可靠性和安全运行水平较高,可达到"N-1",负荷转移率可达到50%。对于可靠性要求更高的,可以采用双回线加备自投结构,但投资可能翻倍。值得注意的是,一个城市的配网结构不能太复杂,应该尽量简化,结构形式最好不要超过两种,而且要以一种为主。如果结构复杂多样,容易引致运行和调度的误操作,结构越简化,运行维护越方便,可靠性也就越高。
(四)配网站点分布问题
这方面点多面广,主要是供电范围的划分,路径的选择,开关站、配变的选址等。路径和配变的选取合理与否,对供电半径起着决定作用,对此必须引起足够的重视,值得化大量时间精力去做这些前期工作,如不做好这方面的工作,后面的努力将会事倍功半,且会造成投资的浪费。做好这些工作,必须和城市发展规划紧密结合,不仅要以经济发展规划和城市用地规划来进行负荷预测和负荷分布,划分供电区域,确定导线截面、开关站规模和配变容量,同时还要与城市建设规划相配合,确定线路走廊、开关站和配变位置。随着城市现代化发展,架空线、柱上开关、杆上变压器必然越来越被地下电缆、开关站和箱式变压器所取代,因此和城建部门积极合作,并要求城建部门一旦有市政土建工程就应及时通知供电部门,拟定方案,及早预留电缆沟道以及开关站、箱式变压器和电缆分接箱位置,且要有足够的裕度。
(五)配网无功优化问题
长期以来,由于资金和体制的原因,我们只顾及线路、开关、变压器这些配网基本元件的建设,这仅满足能够用上电这点基本要求,对于电压质量、电网损耗等问题则无暇顾及。据调查,有的配变功率因数低于0.6。随着时代的前进,现在城市的用电性质已有了很大的变化,以前主要以白炽灯、电饭堡、电风扇为主,所以其功率因数都较高,而现在日光灯、电机、冰箱、空调等已占了很大的比重,而这些电器的功率因数都较低,因此近年来的自然功率因数不断下降。因此,无功配置仍是配网规划的一个重要内容。功率因数的高低对过负荷和网损起着极重要的作用。城市配网无功规划应该按照分层分区就地平衡,实现无功装置自动投切,功率因数大于0.9的原则进行。此外,还应视无功变化率来选用补偿方式,无功变动剧烈,如配置静态补偿则起不到补偿作用,这时则需用动态补偿,所以应视具体情况而选用合适的补偿方式。
(六)配网增容改造问题
这里指配网设备的增容改造。目前城市配网设备普遍陈旧落后,能耗高,自动化程度低,维护频繁,根本无法适应现代化电网的运行要求,改造工作十分紧迫。而这些设备往往又担负着重要的供电任务,改造期间必须考虑供电的可靠性和连续性,所以,根据轻重缓急做好改造规划是相当必要的。设备改造必须立足高起点、国产化原则,采用能耗低、可靠性高、少维护或免维护、寿命长、价格适宜的产品,尽量配置通信接口,开关类设备要求具备电动操作功能。
三、结束语
城市配网一次规划是配网改造与建设的一个关键环节,对后期工作起着主导作用,必须先行,但需注意以下几个问题:
(一)配网规划既要切合实际,又要适当超前,应具有前瞻性、可靠性和可操作性。
(二)正确处理近期建设与远期发展关系,同时还要考虑社会、经济、环境的综合效益。
配网常见的问题主要表现在:网络混乱薄弱;装备陈旧落后;供电半径太大;导线截面太小;绝缘水平低;无功补偿严重不足;配电变压器容量不足;自动化水平极低等。从以上分析可知:目前我国部分城市供电的突出问题是:可靠性低、电能质量差、停电时间长。本文根据上述城市配电网在生产和运行中所存在的种种不足,分析了存在上述不足的原因,并就城市配电网规划中应注意的几个方面,提出了解决办法和措施。
二、配网一次规划
配网一次规划主要是配网结构的规划,应具有前瞻性、可靠性和可操作性,配网规划中所要考虑的问题主要有如下几个方面:
(一)供电区域电力电量预测和平衡问题
全社会总用电量,是当今社会经济发展的重要指标。全社会最高负荷,是电网规划和电网建设的主要依据。因此,在电网规划中,电力电量预测起着基础性的重要作用。电力负荷预测结果的准确性直接关系到电力建设的前瞻性、科学性和可操作性,关系到电力规划中对电力建设的资金投入和建设规模;关系到电网的可靠性、安全调度和经济运行。
在电网规划中,所用的电力负荷预测方法有三类。
第一类:电力弹性系数法、回归分析法、产业及生活用电单耗法等。
第二类:网格法、年平均增长率法、负荷密度法等。
第三类,为适应负荷快速增长所采用的方法:经济模型预测法、时间序列法、S曲线法、模糊理论法、灰度理论法、综合法等。
(二)与主网规划协调问题
1、主网与配网的配合问题。一般情况下,主网规划对配网规划起着导向作用,配网规划对主网规划起着基础作用;主网规划为配网规划提供框架和范围,但主网规划也要考虑配网的要求和特殊性。同时,配网规划基础数据要尽量细化和准确,为主网规划提供重要的参考和基础原料。
2、供电半径问题。有合理的主网规划,可以减少配网的供电半径,降低配网的网损率,提高整个配网的经济运行。
3、供电可靠性问题。配网的供电可靠性与主网关系很大。110kV变电站分布合理,可以提高配网的联络和电能的互供能力,使得配网布局结构得到优化。
4、无功补偿上的配合。一般高压电网以集中补偿为主,低压配网以分散补偿为主。高压补偿对低压补偿有重要的区域、导向和基础作用,低压补偿则仅为局域、补充和调节作用。
(三)配网结构问题
配网结构对供电可靠性起关键作用,城市配网结构必须重点考虑负荷转移能力。对于一般城市可以采用环网结构,即手拉手方式或对供方式,比较简单易行,电网可靠性和安全运行水平较高,可达到"N-1",负荷转移率可达到50%。对于可靠性要求更高的,可以采用双回线加备自投结构,但投资可能翻倍。值得注意的是,一个城市的配网结构不能太复杂,应该尽量简化,结构形式最好不要超过两种,而且要以一种为主。如果结构复杂多样,容易引致运行和调度的误操作,结构越简化,运行维护越方便,可靠性也就越高。
(四)配网站点分布问题
这方面点多面广,主要是供电范围的划分,路径的选择,开关站、配变的选址等。路径和配变的选取合理与否,对供电半径起着决定作用,对此必须引起足够的重视,值得化大量时间精力去做这些前期工作,如不做好这方面的工作,后面的努力将会事倍功半,且会造成投资的浪费。做好这些工作,必须和城市发展规划紧密结合,不仅要以经济发展规划和城市用地规划来进行负荷预测和负荷分布,划分供电区域,确定导线截面、开关站规模和配变容量,同时还要与城市建设规划相配合,确定线路走廊、开关站和配变位置。随着城市现代化发展,架空线、柱上开关、杆上变压器必然越来越被地下电缆、开关站和箱式变压器所取代,因此和城建部门积极合作,并要求城建部门一旦有市政土建工程就应及时通知供电部门,拟定方案,及早预留电缆沟道以及开关站、箱式变压器和电缆分接箱位置,且要有足够的裕度。
(五)配网无功优化问题
长期以来,由于资金和体制的原因,我们只顾及线路、开关、变压器这些配网基本元件的建设,这仅满足能够用上电这点基本要求,对于电压质量、电网损耗等问题则无暇顾及。据调查,有的配变功率因数低于0.6。随着时代的前进,现在城市的用电性质已有了很大的变化,以前主要以白炽灯、电饭堡、电风扇为主,所以其功率因数都较高,而现在日光灯、电机、冰箱、空调等已占了很大的比重,而这些电器的功率因数都较低,因此近年来的自然功率因数不断下降。因此,无功配置仍是配网规划的一个重要内容。功率因数的高低对过负荷和网损起着极重要的作用。城市配网无功规划应该按照分层分区就地平衡,实现无功装置自动投切,功率因数大于0.9的原则进行。此外,还应视无功变化率来选用补偿方式,无功变动剧烈,如配置静态补偿则起不到补偿作用,这时则需用动态补偿,所以应视具体情况而选用合适的补偿方式。
(六)配网增容改造问题
这里指配网设备的增容改造。目前城市配网设备普遍陈旧落后,能耗高,自动化程度低,维护频繁,根本无法适应现代化电网的运行要求,改造工作十分紧迫。而这些设备往往又担负着重要的供电任务,改造期间必须考虑供电的可靠性和连续性,所以,根据轻重缓急做好改造规划是相当必要的。设备改造必须立足高起点、国产化原则,采用能耗低、可靠性高、少维护或免维护、寿命长、价格适宜的产品,尽量配置通信接口,开关类设备要求具备电动操作功能。
三、结束语
城市配网一次规划是配网改造与建设的一个关键环节,对后期工作起着主导作用,必须先行,但需注意以下几个问题:
(一)配网规划既要切合实际,又要适当超前,应具有前瞻性、可靠性和可操作性。
(二)正确处理近期建设与远期发展关系,同时还要考虑社会、经济、环境的综合效益。