论文部分内容阅读
摘要：文章针对10kV配电网建设存在的问题，结合佛山市高明区杨和镇10kV配电网规划案例，提出了规划方法和优化措施。并强调了政府有关部门要同电力企业一起搞好对10kV配电网的规划和建设。
关键词：10kV；配电网；现状；规划设计
1 10kV配电网现状
1.1 网络架构问题
因为历史遗留原因导致10kV 配电网的网络架构不够合理的现象在多数地区大面积存在。而网络架构的不合理对工程施工、计划检修和故障复电等有关工作在安排与迎峰度夏重要工作的开展上制约严重。
1.2电源点布点问题
因为欠缺早期全面规划，我国多数地方的10kV电源点都有布点不足和分布不够合理的问题，使10kV线路的供电半径过大，引起电压偏低和线损高问题。另外电源点的不足也致使很多地区的主变负载不够均衡，给系统运行的经济性产生了非常大的影响。
1.3 线路故障率偏高
现在多数地区仍使用的10kV架空线路当做配电网输电线，但架空线容易受外界影响，在保护措施不足的情况下比较容易发生故障，极大影响了供电的可靠性。
1.4 负荷的增长过快
负荷的增长过快，负荷预测不准，未能合理规划好负荷接入方案，导致线路、配变重过载，从而影响了供电可靠性。
2 10kV 配电网的规划和建设思路
10kV 配电网的规划和建设是复杂的，对电力规划的年限通常为5年、10年和20年三种。规划必须注重亮点，一是应做好基础工作，二是应明确规划和建设必须的技术措施。
2.1 基础工作
确定各个供电区和规划年的供用电量，以及供用电的最大量与规划地区的总负荷发展的水平基础之上，对用电的负荷构成进行统计。规划发展的步骤应以负荷发展的状况作为根据来统计各10kV 馈线负荷的数据。能够有效了解负荷发展的情况，而且可以总结出区域负荷发展的规律。通常使用的预测方法有单耗法和外推法，以及综合用电水平法与弹性系数法和负荷密度法等几种，进行负荷预测时也要结合地理的区域和功能的分布以及用电的性质和电压的等级分层等多种因素。实际操作上为保证预测准确，要按照各规划区域的用电性质与发展速度差异选适合的负荷预测方式。也就是说要针对负荷性质差异因地制宜选取适合的负荷预测方法，让预测更为准确。不仅是规划工作可顺利开展得到保证，还可有效地提升规划和建设的合理性，避免重过载线路、配变的出现。
2.2 规划建设有关技术措施
2.2.1 网络构架的建设
好的10kV 配电网的网络构架可做到在任何高/中压的变电站全停的状况下可转供其所带所有负荷，避免停电事故。而10kV配电网的接线方式可有10kV 辐射网与10kV 环网两种。前者在供电区域内用户专线适用，但应注意控制辐射线路最大供电的负荷与供电的半径通常要在5千米内；后者则适用负荷密度比较高的中心地区，可确保需要时转供用电负荷。以杨和镇目标网架规划为例，探讨架空线路网络构架规划。
规划的过程中需要遵循的原则有：
（1）合理划分供电片区
应根据负荷密度和运行管理的需要，划分成若干相对稳定的供电片区，按片区进行10kV配电网组网。各片区配电网的供电范围不应交错重叠，片区划分可以根据区内负荷发展情况进行调整。杨和目标网架规划以道路为界，将供电辖区合理划分成4个片区。
（2）组网方式
架空线路目标网架为多分段两联络结线，如图1所示。可根据现场实际和负荷发展情况，
从单幅射、单联络逐步过渡 。
（3）分段
进行规划要在保证完成控制环网与线路能够如常运行电流前提之下，线路设置成多个分段开关，可优先使用负荷开关，为的是减小检修和线路施工及事故发生后的停电区域。通过进行技术经济的对比，通常线路的段数设置成3到4 段更合适，而每段的用户数量最好为8到10户内。
（4）组网步骤
1、负荷发展初期，采用架空单联络结线模式。
2、负荷发展到一定阶段（平均每回线路负载率接近40%时），如有新的报装负荷，应考虑构筑多分段两联络结线（3回线路为1组）。
3、当3回线路平均每回线路负载率接近55%时，应考虑新建第四回线路构筑多分段两联络结线（4回线路为1组）。
4、当负荷进一步发展时，多分段两联络结线（4回线路为1组）不能满足N-1供电可靠性要求时，不应在现有网络基础上再增加线路，而应重新采用架空单联络结线再次循环发展。
5、对于改造现有电网时，应遵循便于过渡的原则，向单联络、多分段两联络结线模式组网。
2.2.2 配电台区建设
要遵循配电变压器的密布点原则，便于控制供电半径。而380/220 V低压配电网比较安全简单和可靠，通常用以配电的变压器作为中心，树状放射式的结构实施分区供电的原则。而同一电房里的两台配电的变压器低压母线间最好设置有关联络开关作为事故备用。而低压线路应有比较明确的供电范围，通常不进行跨街区的供电。低压配电网电压要求如下：380V：±7%；220V：-10%～+7%。低压配电线路长度应满足末端电压质量的要求，各类供电区的线路长度宜控制在以下范围：B类200m，C、D类250m。
2.2.3 導线截面选择
配电网规划中要充分满足对规划供电区域负荷远期发展的需要，主干线路导线的截面要按远期规划进行一次选定成型。而导线截面选择要对经济电流的密度做考虑，且校验导线电压降和发热安全电流。另外导线顺利运行的时候最好处于经济电流之下运行，但在检修或者事故时应控制在导线发热安全电流范围里运行。
2.2.4雷电的过电压保护
10kV架空的线路负荷开关和变压器以及柱上断路器和电容器均要在电源侧面设置避雷器，而接地线应同被保护的设备金属外壳进行连接之后做可靠接地。对100千伏安及以上的变压器，其接地电阻值应不大于4欧；100千伏安以下的变压器，其接地电阻值应不大于10欧；柱上断路器等上的避雷器的接地电阻应小于 10欧。雷击灾害的易发地区要增加其他防雷措施。
2.2.5 10kV 中性点的接地方式
10kV 架空网通常是以中性点的不接地方式来运行的，电缆与架空电缆混合使用的电网在10kV单相接地的电容电流在大于 10A 时，为降低谐振过电压幅值与谐振过电压产生的几率，中性点可以用经消弧线圈接地的系统。在10kV 单相接地的电容电流比调谐消弧线圈的整定值大时，要实施中性点的改造，改为经低电阻的接地系统，要全面考虑配电网单相接地产生故障时的继电保护装置和绝缘配合以及通讯干扰和对人身安全产生的影响，再采取提升供电可靠性的措施。
以上措施的实施对问题的解决起到了有效作用，并对以后的工作有一定的指导作用。
地方的快速发展造成电力企业 10kV的布点和线路走廊能有的空间愈来愈小。现在许多地区均出现10kV的电源点的布点不足，电路走廊较有限的问题。而且因为空间限制，周围很难有新建电源点与出线走廊。所以有关部门和电力企业应放眼未来，要在城市发展的初期就将电网特别是10kV配电网规划和建设好。
结语
10 kV 配电网的规划和建设为的是满足地方经济发展的电力需要。而10kV 配电网的规划和建设的优劣影响着地方发展。所以，有关部门应同电力企业共同努力，用长远眼光解决好10kV 配电网的规划和建设，将10kV 配电网的规划建设工作做好。
参考文献：
[1]张威.佛山10KV配电网中性点接地方式评估与优化研究[D].华南理工大学，2012年10月
[2]余伯略.论城市10KV配电网的规划与建设[J].机电信息，2011年年8月
关键词：10kV；配电网；现状；规划设计
1 10kV配电网现状
1.1 网络架构问题
因为历史遗留原因导致10kV 配电网的网络架构不够合理的现象在多数地区大面积存在。而网络架构的不合理对工程施工、计划检修和故障复电等有关工作在安排与迎峰度夏重要工作的开展上制约严重。
1.2电源点布点问题
因为欠缺早期全面规划，我国多数地方的10kV电源点都有布点不足和分布不够合理的问题，使10kV线路的供电半径过大，引起电压偏低和线损高问题。另外电源点的不足也致使很多地区的主变负载不够均衡，给系统运行的经济性产生了非常大的影响。
1.3 线路故障率偏高
现在多数地区仍使用的10kV架空线路当做配电网输电线，但架空线容易受外界影响，在保护措施不足的情况下比较容易发生故障，极大影响了供电的可靠性。
1.4 负荷的增长过快
负荷的增长过快，负荷预测不准，未能合理规划好负荷接入方案，导致线路、配变重过载，从而影响了供电可靠性。
2 10kV 配电网的规划和建设思路
10kV 配电网的规划和建设是复杂的，对电力规划的年限通常为5年、10年和20年三种。规划必须注重亮点，一是应做好基础工作，二是应明确规划和建设必须的技术措施。
2.1 基础工作
确定各个供电区和规划年的供用电量，以及供用电的最大量与规划地区的总负荷发展的水平基础之上，对用电的负荷构成进行统计。规划发展的步骤应以负荷发展的状况作为根据来统计各10kV 馈线负荷的数据。能够有效了解负荷发展的情况，而且可以总结出区域负荷发展的规律。通常使用的预测方法有单耗法和外推法，以及综合用电水平法与弹性系数法和负荷密度法等几种，进行负荷预测时也要结合地理的区域和功能的分布以及用电的性质和电压的等级分层等多种因素。实际操作上为保证预测准确，要按照各规划区域的用电性质与发展速度差异选适合的负荷预测方式。也就是说要针对负荷性质差异因地制宜选取适合的负荷预测方法，让预测更为准确。不仅是规划工作可顺利开展得到保证，还可有效地提升规划和建设的合理性，避免重过载线路、配变的出现。
2.2 规划建设有关技术措施
2.2.1 网络构架的建设
好的10kV 配电网的网络构架可做到在任何高/中压的变电站全停的状况下可转供其所带所有负荷，避免停电事故。而10kV配电网的接线方式可有10kV 辐射网与10kV 环网两种。前者在供电区域内用户专线适用，但应注意控制辐射线路最大供电的负荷与供电的半径通常要在5千米内；后者则适用负荷密度比较高的中心地区，可确保需要时转供用电负荷。以杨和镇目标网架规划为例，探讨架空线路网络构架规划。
规划的过程中需要遵循的原则有：
（1）合理划分供电片区
应根据负荷密度和运行管理的需要，划分成若干相对稳定的供电片区，按片区进行10kV配电网组网。各片区配电网的供电范围不应交错重叠，片区划分可以根据区内负荷发展情况进行调整。杨和目标网架规划以道路为界，将供电辖区合理划分成4个片区。
（2）组网方式
架空线路目标网架为多分段两联络结线，如图1所示。可根据现场实际和负荷发展情况，
从单幅射、单联络逐步过渡 。
（3）分段
进行规划要在保证完成控制环网与线路能够如常运行电流前提之下，线路设置成多个分段开关，可优先使用负荷开关，为的是减小检修和线路施工及事故发生后的停电区域。通过进行技术经济的对比，通常线路的段数设置成3到4 段更合适，而每段的用户数量最好为8到10户内。
（4）组网步骤
1、负荷发展初期，采用架空单联络结线模式。
2、负荷发展到一定阶段（平均每回线路负载率接近40%时），如有新的报装负荷，应考虑构筑多分段两联络结线（3回线路为1组）。
3、当3回线路平均每回线路负载率接近55%时，应考虑新建第四回线路构筑多分段两联络结线（4回线路为1组）。
4、当负荷进一步发展时，多分段两联络结线（4回线路为1组）不能满足N-1供电可靠性要求时，不应在现有网络基础上再增加线路，而应重新采用架空单联络结线再次循环发展。
5、对于改造现有电网时，应遵循便于过渡的原则，向单联络、多分段两联络结线模式组网。
2.2.2 配电台区建设
要遵循配电变压器的密布点原则，便于控制供电半径。而380/220 V低压配电网比较安全简单和可靠，通常用以配电的变压器作为中心，树状放射式的结构实施分区供电的原则。而同一电房里的两台配电的变压器低压母线间最好设置有关联络开关作为事故备用。而低压线路应有比较明确的供电范围，通常不进行跨街区的供电。低压配电网电压要求如下：380V：±7%；220V：-10%～+7%。低压配电线路长度应满足末端电压质量的要求，各类供电区的线路长度宜控制在以下范围：B类200m，C、D类250m。
2.2.3 導线截面选择
配电网规划中要充分满足对规划供电区域负荷远期发展的需要，主干线路导线的截面要按远期规划进行一次选定成型。而导线截面选择要对经济电流的密度做考虑，且校验导线电压降和发热安全电流。另外导线顺利运行的时候最好处于经济电流之下运行，但在检修或者事故时应控制在导线发热安全电流范围里运行。
2.2.4雷电的过电压保护
10kV架空的线路负荷开关和变压器以及柱上断路器和电容器均要在电源侧面设置避雷器，而接地线应同被保护的设备金属外壳进行连接之后做可靠接地。对100千伏安及以上的变压器，其接地电阻值应不大于4欧；100千伏安以下的变压器，其接地电阻值应不大于10欧；柱上断路器等上的避雷器的接地电阻应小于 10欧。雷击灾害的易发地区要增加其他防雷措施。
2.2.5 10kV 中性点的接地方式
10kV 架空网通常是以中性点的不接地方式来运行的，电缆与架空电缆混合使用的电网在10kV单相接地的电容电流在大于 10A 时，为降低谐振过电压幅值与谐振过电压产生的几率，中性点可以用经消弧线圈接地的系统。在10kV 单相接地的电容电流比调谐消弧线圈的整定值大时，要实施中性点的改造，改为经低电阻的接地系统，要全面考虑配电网单相接地产生故障时的继电保护装置和绝缘配合以及通讯干扰和对人身安全产生的影响，再采取提升供电可靠性的措施。
以上措施的实施对问题的解决起到了有效作用，并对以后的工作有一定的指导作用。
地方的快速发展造成电力企业 10kV的布点和线路走廊能有的空间愈来愈小。现在许多地区均出现10kV的电源点的布点不足，电路走廊较有限的问题。而且因为空间限制，周围很难有新建电源点与出线走廊。所以有关部门和电力企业应放眼未来，要在城市发展的初期就将电网特别是10kV配电网规划和建设好。
结语
10 kV 配电网的规划和建设为的是满足地方经济发展的电力需要。而10kV 配电网的规划和建设的优劣影响着地方发展。所以，有关部门应同电力企业共同努力，用长远眼光解决好10kV 配电网的规划和建设，将10kV 配电网的规划建设工作做好。
参考文献：
[1]张威.佛山10KV配电网中性点接地方式评估与优化研究[D].华南理工大学，2012年10月
[2]余伯略.论城市10KV配电网的规划与建设[J].机电信息，2011年年8月