浅谈城市中低压配电网规划的原则与策略

浅谈城市中低压配电网规划的原则与策略

陈少洲

广东省中山市南区康南路南区供电分局 528400

摘要：随着城市规模的不断扩大，早期规划建设的中低压配电网逐渐暴露出了诸多问题，直接制约着城市中低压配电网供电质量及整体效益的提高，并间接影响着城市居民的生产生活，因此，基于城市未来发展需要，有必要针对城市中低压配电网规划存在着普遍性的问题，提出有效性、可行性、科学性、战略性的规划策略。

关键词：中低压配电网；规划；原则；策略

前言：在我国城市电力网络系统当中，中低压配电网是我国城市电网构成的基础环节，在我国城市化建设发展过程当中，需要不断推进低压配电网络体制的改革，这对我国电力事业的长远稳定发展有着重要的现实意义。当前在我国城市中低压配电网当中，经常会存在一些问题和缺陷没有加以完善，重点表现在配电网当中电源设备层次以及电源结构方面的问题。

1城市中低压配电网规划概述

城市中低压配电网，包括为城市供电的10kV及以下的线路、配电所和供配电设备。城市中低压配电网规划是以上级电网规划成果为依据，根据负荷发展预测和配电网现状，制定出中低压配电网的建设改造计划。根据对配电网规划年限的不同，可以分为近期、中期和远期规划：

（1）近期规划（1~5年）：着重解决配电网现状分析中体现的问题，提出逐年建设和改造的项目，低压配电网一般只做近期规划。近期规划中线路模式、线径等设备的选择应考虑远期方案，做到近远统一，尽量避免重复投资。

（2）中期规划（5~10年）：与近期规划衔接，着重于主干网架，结合中期的变电站选址和投产时间，将配网结构及设施有步骤地过渡到目标网络。

（3）远期规划（10~20年）：以上级电网的规划结果和区域饱和负荷预测为基础，按照理想的供电模式规划远期年的主干网架，应充分满足城市发展的需求。

1.1城市中低压配电网规划的基本要求

城市中低压配电网规划立足于解决现状薄弱环节、满足负荷增长需求、优化网架结构，经过规划项目的实施，使得中低压配电网运行逐步达到技术先进、经济合理的目标。在进行中低压配电网规划时应满足以下几点基本要求：

（1）网架坚强：中低压配电网覆盖面广，直接联系着电力用户，为满足用户对电能质量和数量的要求，中低压配电网应有坚强的网架结构；

（2）接线标准：简洁标准的接线模式便于调度和检修维护，网络接线要按照相关电力技术导则的要求选用典型接线模式；

（3）经济性：进行规划时，始终要重视经济性，充分体现“集约化”的思想，有效的利用资金改善中低压配电网；

（4）可行性：由于电网建设需要市政规划为其安排电力设施建设所需要的空间及土地资源，所以规划时要与市政部门加强沟通，保证规划项目可以顺利实施；

（5）注重环保：通过合理规划、优化设计、采用新材料使配网建设与改造工程满足地区生态环境和市容的要求，打造“资源节约型，环境友好型”的电网工程。

1.2中低压配电网规划与设计的原则

规划设计中低压配电网要遵循一定的设计原则。中压配电网有自己的规范和要求，对于主干电网的要求是清晰可靠，利于低压电网的更好的发展。研究表明，在市区范围，10kV线路的供电半径不得超过三千米，郊区的则不得多于五千米。对于公路资源的利用要合理，更好的提高供电设备的利用率。在符合条件的地方，主要设置电缆线路，并且要在这个地区的规划建设的时候同步实施。

对于中低压的电网做到交互兼容。对于低压线路配电网，需要有一个明确的范围，尽量避免横跨街区进行供电。低压电网的供电结构采取树状放射结构，可以适当的情况下进行相邻低压电源之间安装联络开关，更进一步提高灵活性效果。对于中压配电线路，中压供电线路的载流能力需要互相吻合，避免发生由于个别元件的问题而影响了整体电力的负载问题。当选用双路及其以上的电源供电的时候，选取可靠性高的设备，逐渐的都以可靠性高、性能好的设备所取代。在设计发展的过程中，逐步的完善中压配电网的自动化，对于故障的地方

能够实现自动隔离。

对于低压配电网的线路原则，可以考虑以下的几个方面。平方住宅区选取的是低压架空线，而楼房住宅区则选取低压电缆线路供电。另外，对于中低压配电网的其它的一些设计规划原则还包括配电室的设计原则、分接箱的配置原则以及防雷与接地的措施原则。

对于配电室的设计原则，需要考虑的因素很多。配电室需要在负荷中心，单台的容量不得高于1000kVA，在配置选择的时候最好用到负荷开关、熔断器、变压器等，并且结合实际合理配置。一般的对于容量在高于100 kVA的中低压配电变压器需要按照适当的自动投切的无功自动补偿电容器。

对于分接箱的配置，也是需要注意的。对于一些没有安装开关的电缆分支箱，最好能够直接在10kV开关站的后面。总的开关电缆分支箱一般在中小用户非常密集的地方设置，有时候还能够直接接在主干线上。对于总数的要求，需要不超过四条分支箱出线电缆。另外的一个就是防雷和接地的措施了。

对于防雷的接地的措施设置，是很重要的。通常情况下，电缆下面是需要有避雷线保护的，通过安装避雷线的保护措施，能够避免因为打雷时雷击而产生的停电断电等事故发生。如果线路位于雷区，或是是线路位于开阔的地方时，是很容易受到雷电的袭击而造成危险。对于这样的地方，应该每隔五百米安装一组防雷绝缘子，并且保证有良好的接地性能，符合规范才可以。另外，有资料显示，绝缘被覆盖化率与有关导线接触故障率有密切的联系。

2城市中低压配电网规划现状

虽然目前我国城市中低压配电网规划与以往相比，在指导方法、技术支持、设备选择等方面已发生了翻天覆地的变化，但仍与预期理想目标及电网战略发展需求存在着一定的差距，凸显出了一些普遍性的问题，据笔者的调查、归纳及总结，具体表现于以下几个方面：

（1）建设标准不统一，与市政规划不协调。基于配电网战略规划宏观层面，部分城市中低压配电网以用户需求为原则进行规划建设，存在着较为严重的乱拉乱接线路现象，整体规划建设标准不统一，不利于城市配电网后期运行维护及持续健康发展。另外，城市中地压配电网规划与市政规划协调程度不够，二者在用地及空间资源方面存在着较大的矛盾，从而给配电网的改建与扩建带来诸多不便。

（2）基础差，底子薄。基于配电网细节规划微观层面，存在着网络结构薄弱、线路负载率偏高、供电能力不足、部分配变负载率不合理、部分设备残旧、无功容量配置不足、部分低压配电台区电压偏低、关键部位卡脖子等问题，直接影响城市中低压电网的整体运行效率。

3　城市中低压配电网规划的优化策略

3.1　加强中低压配电网系统化诊断

中低压配电网规划和建设前，应提高相关人员对中低压配电网的认知和理解，实现中低压配电网的系统化诊断。通常，中低压配电网的诊断和分析的对象是110kV以下电网，包括10kV电网，但是部分地区并未达到10kV电网标准。220kV电网作为配电网的核心框架，可提升中低压配电网供电质量和输配电量，为电网安全、稳定运行奠定基础。电网系统化诊断与分析，可进一步延伸和拓展到220kV电网。电压等级网络关乎用户用电质量，应系统化分析电压等级并建立配套档案，为后续中低压配电网规划提供可靠依据。

3.2　提供无功补偿并优化接线方式

城市低压配电网规划和实践中，为保证配电网稳定运行和提升供电质量，应注重无功补偿，降损调压。首先，加强电容器无功补偿，与配电变压器母线连接实现自动化补偿，并安装自动切换装置，保证电容器容量处于10%～20%，便于后续操作。其次，优化配电线补偿，即了解低压线负荷特点，结合实际情况，计算、安装电路电容器，实现接线方式的优化。最后，接地线补偿，即将电路无功线流控制在合理范围，尽量规避对电力系统稳定运行的不良影响。此外，应把握中低压配电网运行情况，优化接线方式，以电源点为中心辐射四周，保证配电网稳定运行的同时降低电能损耗。

3.3　电源点容量合理规划配置和负荷中心设置配电变压器

随着中低压配电网的发展，原有电源点位置和容量设置局限较大，无法满足现代社会的发展需要，需结合实际重新规划电源点位置和容量。基于原有线路布设和用户分布情况，需设置合理的变压器。依据短半径、小电容量和密布点的原则，并列布设变压器，合理接线。同时，在负荷中心设置配电变压器，提升线路可靠性和安全性。在电源点规划中，应保证公共配电变压器的连接。即便某段线路出现故障，也不影响其他范围，便于后续故障维修，更好地满足居民用电需求。

3.4　加强接地设计并完善接地保护

为保证中低压配电网稳定运行，需提升供电质量，优化接地设计，完善接地保护，如图1所示。选择的接地方式合理与否，将直接影响人身安全和供电可靠性。同区域内选择统一的接地方式，以平衡负荷。若接地方式不同，可能导致负荷失衡，影响配电网的稳定运行。110kV系统的接地设计为直接接地方式，35kV架空网采用中心点经低电阻接地方式，控制接地电流至1000A。220V、380V配电网多选择TT、IT、TN接地系统，需结合环境条件和用电特性具体选择。

图1　接地保护

3.5　推动配电网自动化建设以实现利益最大化

推动中低压配电网规划和建设，应引进前沿技术和手段，促使中低压配电网自动化、智能化发展。要扩大中低压配电网覆盖范围，提升供电质量。结合区域实际并综合考量经济性和可靠性要求，选择最佳的管理方式，逐步优化配电网网架结构，更好地满足社会生产生活用电需求，以保障电力系统安全、稳定运行，从而提升经济效益和社会效益。

4结语

通过该文对城市中低压配电网的规划策略分析和研究，从中可以看出，作为电力系统的末端配电网络中低压配电网的供电质量，直接关系到了整个供电区域用户的安全性和质量，特别是在当前我国社会经济发展背景下，需要充分保证中低压配电网的供电质量和供电效率为人们的更高层次生活打下良好的基础，这也是我国供电网络未来发展的必然趋势。

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