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摘要：110千伏及以下配电网是电网的重要组成部分，在实际的发展中，存在着诸多问题，对110千伏及以下电网发展中常见的问题进行了详细分析，并提出了具体的改进措施。
关键词：电网发展；配电网；变电站
作者简介：赵海波（1981-），男，山西长治人，山西省电力公司电力经济技术研究院，工程师；贾杏平（1980-），女，山西长治人，山西省电力公司计量中心，助理工程师。（山西 太原 030002）
中图分类号：F273?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）36-0150-02
电网作为重要的基础性设施，承担着优化资源配置、保障能源安全、满足经济社会发展需求的重要作用。110千伏及以下配电网是电网的重要组成部分，是保障地方经济发展和居民生活用电的重要基础设施，要求其结构合理、运行灵活，能够提供安全、可靠、优质、高效的电力供应。但在实际的发展中，其存在着诸多问题，本文对110千伏及以下电网发展中常见的问题进行了汇总分析，并提出了具体的改进措施。
一、110千伏及以下电网发展中常见的问题
1.电网发展规模方面
（1）电网容载比偏高或偏低。容载比是某一供电区域，变电设备总容量（千伏安）与对应的总负荷（千瓦）的比值。合理的容载比与恰当的网架结构相结合，对于故障时负荷的有序转移，保障供电可靠性，以及适应负荷的增长需求都是至关重要的。容载比是保障电网发生故障时，负荷能否顺利转移的重要宏观控制指标。负荷增长率低，网络结构联系紧密，容载比可适当降低；负荷增长率高，网络结构联系不强，容载比应适当提高，以满足电网供电可靠性和负荷快速增长的需要。
根据《城市电力网规划设计导则》要求，在经济增长和城市社会发展的不同阶段，对应的城网负荷增长速度可分为较慢、中等、较快三种情况，110～35千伏电网容载比分别为1.8～2.0、1.9～2.1、2.0～2.2。《农村电力网规划设计导则》要求，110～35千伏电网容载比为1.8～2.1。
电网容载比偏高的主要原因是负荷水平较低，其产生原因是多方面的，不仅受国际、国内环境的影响，同时产业调整对其也会产生一定的影响，从而造成用电负荷下降。而容载比偏低的原因则是电网的发展滞后于经济的发展，不能满足负荷的快速发展需求。
（2）线路供电半径长。平均单条线路长度反映了线路的供电半径，线路的供电半径直接影响供电的电压质量、可靠性及线路损耗等指标。线路的供电半径长是配电网发展中的常见问题，其中10千伏及0.4千伏线路的供电半径长是较为突出的问题，尤其是在广大的农村及山区地区。
根据《农村电力网规划设计导则》规定，农网10千伏线路的供电半径不应超过15公里，根据国家电网公司《农网完善工程技术要点》规定，10千伏线路城镇不宜超过4公里，农村不宜超过15公里；0.4千伏线路县城及经济发达地区不宜超过400米，其他地区不宜超过500米。
造成线路供电半径长的原因有很多，有地理条件限制的原因，有规划设计的原因，也有投资较少的原因。
（3）可扩建变电容量占比低。可扩建变电容量表示某一电压等级变电站规划最终规模与目前投产规模的差值，可扩建容量占比则是现有变电站预留容量与该电压等级现有变电站总投运容量的比值。
可扩建变电容量占比较低，而负荷发展水平较高，则说明仅通过现有的变电站扩建不能满足负荷发展的需求，需进行新增变电站布点来解决。可扩建变电容量占比较低的原因主要是由于过去变电站的设计理念及要求与现在不同，没有考虑预留变压器的位置。
2.电网安全性方面
（1）N-1通过率低。N-1通过率是校核电网安全性的重要指标，N-1通过率是满足N-1的元件数量与总元件数量的比值。元件主要包含变压器和线路两类，计算N-1通过率时，应考虑本级和下一级电网的转供能力。
变压器N-1通过率低的原因主要为变压器的负载率高，负荷较重，而电网又不够灵活，下一级电网的转供能力较差；线路的N-1通过率低则是由于线路所带负荷大，线路导线细，额定输送功率小。
（2）10千伏电网的互联率低。10千伏电网互联率是指满足互联结构的10千伏线路条数与10千伏总条数的比值，电网互联率是反映10千伏电网结构安全和可靠性的重要指标。
互联率低是10千伏电网存在的普遍问题，尤其是在县级供电区，表现的更为突出。主要原因是由于县级供电区与市辖供电区的负荷性质决定的，市辖供电区的重要用户较多，可靠性要求高，10千伏电网的建设标准及投资力度均高于县级供电区。
3.电网运行方面
（1）变压器及线路的重载或轻载比例高。变压器的重载或轻载比例高说明电网的运行效率不经济，也是电网发展中的常见问题之一。变压器的重载或轻载比例过高的原因也是多方面的，重载的主要原因是网架结构薄弱、电网建设滞后、用户供电方案不合理等。而轻载的主要原因是变电站接续线未完善、政策性影响导致负荷发生变化以及该变电站供电区域未进行合理规划等。
线路重载比例高的原因主要有网架结构薄弱、线路导线截面小、负荷分配不均匀等。而轻载的原因主要有所带变电站受政策性影响导致负荷发生变化以及该变电站供电区域未进行合理规划、负荷分配不均匀等。
（2）变压器及线路等设备老化现象严重。电网中运行的变压器及线路等设备老化，一般是指运行年限超过20年的设备。虽然电网在不断地建设与改造，但设备老化现象仍然比较严重。其主要原因是由于电网的老旧设备数量较多、电网建设与改造的力度不够等。
4.电网设备水平方面
（1）GIS变电站比例低。GIS变电站具有占地面积小、运行可靠性高、维护工作量小等优点，近年来得到了大量的推广应用。GIS变电站的比例低，则说明电网的现代化装备水平较低。
（2）10千伏高损配变比例高。10千伏高损配变一般是指S7（S8）及以下的配电变压器。这类变压器的损耗较高，不符合国家的节能减排政策，应在电网建设中逐步淘汰。目前，10千伏高损配变在部分地方的数量仍然较多，比例较高。 （3）配电自动化水平低。配电自动化是指以一次网架和设备为基础，以配电自动化系统为核心，综合利用多种通信方式，实现对配电系统的监测与控制，并通过与相关应用系统的信息集成，实现配电系统的科学管理。配电自动化水平低在中小城市是普遍存在的问题。
二、改进措施
1.电网发展规模方面
对于容载比高的地区，应进一步加强需求侧管理，积极引导负荷的发展，同时适度减慢电网建设的速度。对于容载比低的地区，应加大110千伏及以下配电网设施的投资力度，新增110千伏及35千伏变电站布点，对负荷较重的变电站进行增容改造，以提高电网的容载比。
通过新增布点，10千伏线路接续，可以缩短10千伏线路的供电半径，提高供电质量。同时国家正在实施农网改造升级，可对10千伏及0.4千伏线路进行改造优化，缩短供电半径。
2.电网安全性方面
加大110千伏及以下配电网的投资，通过新增布点转移负荷，对不满足N-1的变电站进行增容，对负荷较重的线路进行改造，以提高变压器及线路的N-1通过率，提升电网的安全可靠性。
同时，对10千伏电网进行合理规划，加强10千伏线路联络开关、环网柜的建设，以提高10千伏线路的互联率水平。
3.电网运行方面
通过进一步优化网架结构，提高电网的转供负荷能力，制定合理、可行的用电供电方案，以减轻重载变压器及线路的负荷。加快重载变压器及线路的改造，对变压器进行增容，使线路更换大截面导线。同时，通过负荷转移，将负荷转由轻载的变电站及线路供电，提高电网设备的使用效率。
对于电网中运行的老旧变压器及线路等设备，要通过工程、技改、大修等渠道进行改造，逐步更换运行中的老旧变压器及线路等设备，提高电网的安全运行水平。
4.电网设备水平方面
在新建的变电站中，根据条件逐步加大GIS设备的应用。多渠道筹措资金，加大10千伏高损耗配变的改造力度，更换为S11以上或非晶合金变压器，降低电网损耗。
加大配电自动化的建设力度，构建安全、可靠、灵活、坚强的城市配电网络，积极采用运行可靠、技术先进、自动化程度高的设备，以全面提升配电网技术装备水平和智能化水平。配电自动化建设与改造应统一规划、因地制宜，依据本地区经济发展、配电网网架结构、设备现状、负荷水平以及不同区域供电可靠性的实际需求进行规划设计，合理选择配电自动化实现方式，力求经济、实用、可靠。
三、结语
110千伏及以下配电网是电网的重要组成部分，是保障地方经济发展和居民生活用电的重要基础设施。在电网发展中，虽然存在一些问题，但是可以从电网发展规模、安全性、电网运行、设备水平四个方面，找出110千伏及以下电网发展中存在的问题，并提出具体的改进措施。
参考文献：
[1]城市电力网规划设计导则（Q/GDW156—2006）[S].
[2]农村电力网规划设计导则（DL/T 5118-2000） [S].
（责任编辑：孙晴）
关键词：电网发展；配电网；变电站
作者简介：赵海波（1981-），男，山西长治人，山西省电力公司电力经济技术研究院，工程师；贾杏平（1980-），女，山西长治人，山西省电力公司计量中心，助理工程师。（山西 太原 030002）
中图分类号：F273?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）36-0150-02
电网作为重要的基础性设施，承担着优化资源配置、保障能源安全、满足经济社会发展需求的重要作用。110千伏及以下配电网是电网的重要组成部分，是保障地方经济发展和居民生活用电的重要基础设施，要求其结构合理、运行灵活，能够提供安全、可靠、优质、高效的电力供应。但在实际的发展中，其存在着诸多问题，本文对110千伏及以下电网发展中常见的问题进行了汇总分析，并提出了具体的改进措施。
一、110千伏及以下电网发展中常见的问题
1.电网发展规模方面
（1）电网容载比偏高或偏低。容载比是某一供电区域，变电设备总容量（千伏安）与对应的总负荷（千瓦）的比值。合理的容载比与恰当的网架结构相结合，对于故障时负荷的有序转移，保障供电可靠性，以及适应负荷的增长需求都是至关重要的。容载比是保障电网发生故障时，负荷能否顺利转移的重要宏观控制指标。负荷增长率低，网络结构联系紧密，容载比可适当降低；负荷增长率高，网络结构联系不强，容载比应适当提高，以满足电网供电可靠性和负荷快速增长的需要。
根据《城市电力网规划设计导则》要求，在经济增长和城市社会发展的不同阶段，对应的城网负荷增长速度可分为较慢、中等、较快三种情况，110～35千伏电网容载比分别为1.8～2.0、1.9～2.1、2.0～2.2。《农村电力网规划设计导则》要求，110～35千伏电网容载比为1.8～2.1。
电网容载比偏高的主要原因是负荷水平较低，其产生原因是多方面的，不仅受国际、国内环境的影响，同时产业调整对其也会产生一定的影响，从而造成用电负荷下降。而容载比偏低的原因则是电网的发展滞后于经济的发展，不能满足负荷的快速发展需求。
（2）线路供电半径长。平均单条线路长度反映了线路的供电半径，线路的供电半径直接影响供电的电压质量、可靠性及线路损耗等指标。线路的供电半径长是配电网发展中的常见问题，其中10千伏及0.4千伏线路的供电半径长是较为突出的问题，尤其是在广大的农村及山区地区。
根据《农村电力网规划设计导则》规定，农网10千伏线路的供电半径不应超过15公里，根据国家电网公司《农网完善工程技术要点》规定，10千伏线路城镇不宜超过4公里，农村不宜超过15公里；0.4千伏线路县城及经济发达地区不宜超过400米，其他地区不宜超过500米。
造成线路供电半径长的原因有很多，有地理条件限制的原因，有规划设计的原因，也有投资较少的原因。
（3）可扩建变电容量占比低。可扩建变电容量表示某一电压等级变电站规划最终规模与目前投产规模的差值，可扩建容量占比则是现有变电站预留容量与该电压等级现有变电站总投运容量的比值。
可扩建变电容量占比较低，而负荷发展水平较高，则说明仅通过现有的变电站扩建不能满足负荷发展的需求，需进行新增变电站布点来解决。可扩建变电容量占比较低的原因主要是由于过去变电站的设计理念及要求与现在不同，没有考虑预留变压器的位置。
2.电网安全性方面
（1）N-1通过率低。N-1通过率是校核电网安全性的重要指标，N-1通过率是满足N-1的元件数量与总元件数量的比值。元件主要包含变压器和线路两类，计算N-1通过率时，应考虑本级和下一级电网的转供能力。
变压器N-1通过率低的原因主要为变压器的负载率高，负荷较重，而电网又不够灵活，下一级电网的转供能力较差；线路的N-1通过率低则是由于线路所带负荷大，线路导线细，额定输送功率小。
（2）10千伏电网的互联率低。10千伏电网互联率是指满足互联结构的10千伏线路条数与10千伏总条数的比值，电网互联率是反映10千伏电网结构安全和可靠性的重要指标。
互联率低是10千伏电网存在的普遍问题，尤其是在县级供电区，表现的更为突出。主要原因是由于县级供电区与市辖供电区的负荷性质决定的，市辖供电区的重要用户较多，可靠性要求高，10千伏电网的建设标准及投资力度均高于县级供电区。
3.电网运行方面
（1）变压器及线路的重载或轻载比例高。变压器的重载或轻载比例高说明电网的运行效率不经济，也是电网发展中的常见问题之一。变压器的重载或轻载比例过高的原因也是多方面的，重载的主要原因是网架结构薄弱、电网建设滞后、用户供电方案不合理等。而轻载的主要原因是变电站接续线未完善、政策性影响导致负荷发生变化以及该变电站供电区域未进行合理规划等。
线路重载比例高的原因主要有网架结构薄弱、线路导线截面小、负荷分配不均匀等。而轻载的原因主要有所带变电站受政策性影响导致负荷发生变化以及该变电站供电区域未进行合理规划、负荷分配不均匀等。
（2）变压器及线路等设备老化现象严重。电网中运行的变压器及线路等设备老化，一般是指运行年限超过20年的设备。虽然电网在不断地建设与改造，但设备老化现象仍然比较严重。其主要原因是由于电网的老旧设备数量较多、电网建设与改造的力度不够等。
4.电网设备水平方面
（1）GIS变电站比例低。GIS变电站具有占地面积小、运行可靠性高、维护工作量小等优点，近年来得到了大量的推广应用。GIS变电站的比例低，则说明电网的现代化装备水平较低。
（2）10千伏高损配变比例高。10千伏高损配变一般是指S7（S8）及以下的配电变压器。这类变压器的损耗较高，不符合国家的节能减排政策，应在电网建设中逐步淘汰。目前，10千伏高损配变在部分地方的数量仍然较多，比例较高。 （3）配电自动化水平低。配电自动化是指以一次网架和设备为基础，以配电自动化系统为核心，综合利用多种通信方式，实现对配电系统的监测与控制，并通过与相关应用系统的信息集成，实现配电系统的科学管理。配电自动化水平低在中小城市是普遍存在的问题。
二、改进措施
1.电网发展规模方面
对于容载比高的地区，应进一步加强需求侧管理，积极引导负荷的发展，同时适度减慢电网建设的速度。对于容载比低的地区，应加大110千伏及以下配电网设施的投资力度，新增110千伏及35千伏变电站布点，对负荷较重的变电站进行增容改造，以提高电网的容载比。
通过新增布点，10千伏线路接续，可以缩短10千伏线路的供电半径，提高供电质量。同时国家正在实施农网改造升级，可对10千伏及0.4千伏线路进行改造优化，缩短供电半径。
2.电网安全性方面
加大110千伏及以下配电网的投资，通过新增布点转移负荷，对不满足N-1的变电站进行增容，对负荷较重的线路进行改造，以提高变压器及线路的N-1通过率，提升电网的安全可靠性。
同时，对10千伏电网进行合理规划，加强10千伏线路联络开关、环网柜的建设，以提高10千伏线路的互联率水平。
3.电网运行方面
通过进一步优化网架结构，提高电网的转供负荷能力，制定合理、可行的用电供电方案，以减轻重载变压器及线路的负荷。加快重载变压器及线路的改造，对变压器进行增容，使线路更换大截面导线。同时，通过负荷转移，将负荷转由轻载的变电站及线路供电，提高电网设备的使用效率。
对于电网中运行的老旧变压器及线路等设备，要通过工程、技改、大修等渠道进行改造，逐步更换运行中的老旧变压器及线路等设备，提高电网的安全运行水平。
4.电网设备水平方面
在新建的变电站中，根据条件逐步加大GIS设备的应用。多渠道筹措资金，加大10千伏高损耗配变的改造力度，更换为S11以上或非晶合金变压器，降低电网损耗。
加大配电自动化的建设力度，构建安全、可靠、灵活、坚强的城市配电网络，积极采用运行可靠、技术先进、自动化程度高的设备，以全面提升配电网技术装备水平和智能化水平。配电自动化建设与改造应统一规划、因地制宜，依据本地区经济发展、配电网网架结构、设备现状、负荷水平以及不同区域供电可靠性的实际需求进行规划设计，合理选择配电自动化实现方式，力求经济、实用、可靠。
三、结语
110千伏及以下配电网是电网的重要组成部分，是保障地方经济发展和居民生活用电的重要基础设施。在电网发展中，虽然存在一些问题，但是可以从电网发展规模、安全性、电网运行、设备水平四个方面，找出110千伏及以下电网发展中存在的问题，并提出具体的改进措施。
参考文献：
[1]城市电力网规划设计导则（Q/GDW156—2006）[S].
[2]农村电力网规划设计导则（DL/T 5118-2000） [S].
（责任编辑：孙晴）