城市配电网配电线路设计优化对策

城市配电网配电线路设计优化对策

苗凯

内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电局土右供电分局 内蒙古包头市 014100

摘要：伴随着用电需求的增大，电网用电负荷持续增长，传统电网结构已经无法满足现实需求，在这种情况下，要求电力部门做好配电网配电线路的设计优化工作，以此来保证电网稳定可靠运行，为用户提供更加优质的电力服务。本文从中高压配电网出发，对配电线路设计优化对策进行了分析，希望能够提高用电质量和用电安全，推动我国电力事业的稳健发展。

关键词：配电网；配电线路；设计优化

一、中高压配电网设计

1是35kV及以上高压配电网设计,从保障电网运行稳定性的角度,一般需要至少设置两个供电电源,电源互为备用,形成环网结构。在对配电网外径进行设计时,应该做好区域负荷分析,制定切实有效的配网建设发展规划,确保其能够与区域经济发展规划相符合,同时具备一定超前性。

2是10kV中压配电网设计,需要根据实际情况,在环网式、放射式和树干式中选择,主城区、城市核心区宜采用环网式+放射式供电,环网式为主、放射式为辅的供电方式。对于城市中特别重要的负荷宜独立供电,采用两回路或三回路从周边不同变电站或同一变电站的不同变压器引接,以满足供电可靠性要求。城市正常负荷以环网式供电为主,对于一些老城区或容量较小、供电可靠性要求不高的负荷,因线路走廊困难或造价太高,可从环网结构结点引出分支线放射式供电,引出点应采用断路器保护,以保证分支线故障时切除,不影响主干网运行。正常运行时,环网开环运行,将主干线分为两到三段,选择恰当位置设置负荷开关和断路器,以满足“手拉手”供电的需求。不仅如此,这样的配网设计能够确保线路检修环节的负荷转移,提升供电可靠性。

3是中压配电网主供电结点设计,现在城市中压配电网主要层级为变电站(含220kV、110kV、35kV变电站)、中压开闭所、中压环网柜、终端变配电所(含公变和用户专变),从变电站直接引出放射式供电或环网供电,供电可靠性高,但有大部分区域离变电站较远、受变电站本身中压间隔、中压线路走廊限制,宜根据负荷发展预测规划设置若干中压开闭所作为本区域供电主电源。在区域内开闭所引出环网式供电或放射式供电,为保证供电可靠性,开闭所主接线一般采用两进线单母线分段(分段运行、互为备用)或三进线单线分段(两运一备)接线方式,以满足N-1供电可靠性要求,开闭所进线电源引自不同变电站或同一变电站的不同主变。

4是中压主网架导线截面设计,在实际操作中,主网架导线截面的选择都需要考虑负荷现状及其增长规律,确保其能够与城市近期发展规划保持高度一致性,同时要求其必须能够满足供电可靠性的相关要求,结合经济电流密度计算、允许电压计算和允许电流计算等,对导线截面进行确定。为便于平时运行时区分、也便于备件通用,中压电缆截面选择不宜过多,如选择400mm2、300mm2、240mm2、150mm2、70mm2,主干网或开闭所进线选择400mm2、300mm2,区域内环网选择240mm2、150mm2,终端变压器选择70mm2。考虑夏季气温高,冰箱、空调等大功率电器的广泛使用会导致电力出现负荷高峰,导线截面必须能够保证负荷高峰时期的配网运行安全。大量实践表明,在导线截面选择方面,需要充分考虑电网长期发展规划,留出一定富余。

二、城市配电网配电线路设计优化对策
  1.配电线路整体结构设计
  目前辐射状单电源配电线路满足不了企业和居民对于用电量持续增加的要求，双电源并行供电虽然能增加对电力的需求，但是传统配电企业改造成本高，在城市供电系统中并不是首选方式。电路终端选择联络开关对于不同变电所的配线配电线路进行联络，但是中间一般需要使用分段开关进行分段，供电采用双开关，其中一个运行一个备用，当运行开关出现故障后，另一开关自动切换，没有发生故障的配电线路开始供电，开关的数量根据配电线路长短和具体环境进行设置，设置的配电开关越多，停电情况就越少，但是排除故障需要很长时间，消耗的人力物力比较大，目前在城镇供电系统中使用比较广。

  2.导线选择设计
  虽然使用配电线缆具有美化度，供电的可靠性得到保障，但是线缆成本高，检修不方便，目前只能在一些城市的重要路段使用，架空线导线铺设检修比较方便，选择的空间比较大，可以选择普通型也可以是轻型导线，普通型绝缘层比较厚实，在高空中长时间使用安全性能高，轻型绝缘层薄，长时间使用需要检修次数多，在具体选用时要根据情况来定，一般原则是选择材料结构最牢固、应力最大的导线类型，并在选择性能良好的导线后，在确保配电线路导线输电能力基础上，有效强化架设配电线路性能比，全面加强工程整体经济效益，导向长度尽可能的短，可以水平架空跨越，比如两个元件线圈之间、连线主接头之间，在留有一定空间的情况下不要紧贴铺设面，导线架设中要根据当地气候在遇到恶劣天气时能持续保持作用，达到最优化状态。郊区由于供电负荷小，可以选择裸钢芯铝导线，导线横截面要满足电力负荷要求，使用寿命在10-20年。城市主干线路由于负荷大，故障出现后检修困难，导线横截面要选择大的，主干线选择185mm2和240mm2，分支视情况进行适当的调整。

  3.运用节能低耗设施
  设备方面选择使用合适的变压器。该系列变压器在节能减排功能设计上表现出色，可供使用。此外，工作人员还应考虑变压器的容量和所需的数量，使设备的数量合理，确保在工作顶点时，变压器能有效工作，再加上在选择线缆时可根据情况考虑电缆套管。这类电缆绝缘性能好，能有效抗电流击穿。10千伏配电设备要求电缆具有重量轻、耐磨损的特点，因此考虑采用YJ2型电缆。
  4.室内配线优化
  在对建筑内部配线工程改造环节，经常发现部分电力暗线存在各种各样的问题，如质量较差、导线截面小等，可能会影响供电质量和用电安全。对此，需要做好室内配线优化设计，一方面，室内配线必须满足可靠供电的要求，还必须保证布局合理，安装牢固，符合相关技术规范，确保技术人员能够依照线路绝缘层颜色，分清火线、零线和底线。绝缘导线的选择应该确保额定电压不超过线路工作电压，绝缘符合线路安装方式及敷设环境要求，做好相应的防火工作；另一方面，如果导线穿管为钢管，需要进行接地处理，若多个回路导向存在于同一个管中，需要将其数量控制在8根以内，确保绝缘导线绝缘电压不低于500V。
  5.以环境为基础的输配电线路设计
  与室内工程施工环境相比，输配电线路的室外施工环境相对复杂，在线路工程设计的过程中，应充分的考虑输配电线路的周边环境，如果沿线的施工环境相对较好，则线路的敷设过程就会顺利，如果周边的环境施工恶劣，会在很大的程度上影响输配电线路工程中线路的施工质量。如在架空工程设计的过程中，应对施工环境中出现的复杂的地形结构，合理的对架空设计模式进行分析，并确保施工作业流程的标准化。同时，如果施工难度较大，则需要通过严控机械设施的方式，对周边的施工环境进行合理复核，并在设计的过程中，论证是否需要进行架空设计。

窗体底端

结语

对配电网配电线路进行设计优化的过程中,要充分考虑城市发展规划和实际情况,做好全面细致分析,明确配电线路设计的原则和方法,对具体实施阶段需要注意的问题进行处理,保证配电线路的设计质量和辐射效果,为用户提供更加优质、可靠、安全的电力服务。

参考文献：

[1]王恒,周晓云,张纬,等.10kV配电线路优化设计及节能措施分析[J].中国新技术新产品,2016,(17):30-31.

[2]魏敏,梁巍,罗兵兵,等.配电线路路径优化设计及选择问题分析[J].科技经济导刊,2017,(27):105,147.