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

王志鹏

桂林丰源电力勘查设计有限责任公司

摘要：本文通过研究中低压配电网，深入分析供电线路的优化设计，从而全面改善供电品质和电力安全水平，从根本上推动了供电事业的发展。

关键词：城市配电网；供电线路；系统改造

1中压配电网设计

第一，10kV高压配电网方式。可以根据具体的使用要求，从辐射式、环网式和树身式中，选用适当的配电方式。在城市核心区和主城区实行以环网式为主，以辐射式为辅的组合配电方式。而针对城市一般重点负荷，也可以实行单独配电方式。或者采用二回路和三回路方式，从其他变压器的电源节点中引接，以全面保证电源安全可靠。城市一般重负荷配电方式可以采用环网方式。而针对容量小、电源安全性较小的老城区，因为电路走廊施工的困难度较大，也可以在环网方式中引出支路线路，或者采用辐射式配电。在引出处通过塑料壳的隔离方式，在分支点失效后就可以进行切断，从而防止了对主干网的产生干扰。在一般工作情况下，环网开环运行，主干线分隔为二负三段，将电源断路器与负载开关安装于适当地点，实现手拉手用电要求。配网技术要求在电路工作中负载可以全部移动，全面提高电源稳定性。

第二，中压配电网主供电节点设计。城市的高压配电网层次，分为变电所、中压开闭所、环网柜、终端变配电所，从变电所引来辐射性活点电源，以进一步提高用电网络系统安全性。但是多数地区由于与变电所距离较远，容易受变电所高压间隔和线路走廊干扰，所以可根据地区用电的实际需要，设计建立中压开闭所，使之用作地区的主要电源。辖区内开闭所均实行环网式供电系统。为进一步提高供电系统安全可靠，对开闭所主接线，一般采取二进线单母纫的分段式连接方法，以符合N负一型供电系统安全可靠规定。将开闭所进线电源引于不同变压器。

2配电线路设计优化对策

供电线路设计优化主要针对中低压配电线路设计，以老旧居民小区为主要个案分析，小区共计7幢5层高建筑物，在测算供电负荷时，可区分为如下情形：一，近期负载，根据平均每户四千瓦加以评估；其二，按远期负载，根据每户六千瓦加以分类，合理调节配电变压器容量，以确保变压器满足居民供电需要。

2.1优化主干网架

老旧住户住宅的配网按照主干网架设置，选用了铝芯架空绝缘电线和铜芯低压电缆管线。架空绝缘电线，则选用了导线杆架设电路的方案。我们可按照建筑物主体，通过一字铁与工字铁布置配电系统接线，并要保证与配电系统接线的布置水平度。在低压供电中，通过TN-C-S网络，在主干线末梢和支线部位设有中性线，重复连接。在进户的电表箱部位设置重复连线，以区别为PE线与N线路段。在确定线路断面后，应当综合考虑居住小区的实际状况，并根据负荷规模确定线路断面。首先保证随着供电压力的提高，配变能力将会不断提高。然后保证主干网的供电要求，避免反复施工行为，降低投资损失。随着人们生活水平的提高，对供电安全和可靠性要求也比较高，新建的居民小区和老小区改建时，多选择了铜芯低压电缆的暗敷方案。因为光缆材料的造价成本高昂，而且需要缩短光缆路径，因产生的电流损耗，因此低压光缆供电零点五径建议低于250m。比如此次研究的项目，近期负荷为853A，计算容量为335A，同时系数为0.4。而远期负荷为1285A，计算容量为507A，同时系数为零点四。根据远期的要求，选择了箱形变配电所。低压区主干网架选用三相供电的铝芯架空绝缘电线，各栋室内分支选用铜芯电缆，以充分适应供电需要。

2.2优化电表集装箱

在单元楼一层和二楼的中间设有电表集装箱，可以通过壁挂式安装法将电表盒放置于楼道内，以防止雨水的冲刷和阳光暴晒，也能够带来检修维护方便。在通常情况下，电测指示仪表集装箱也可以选择不锈钢或玻璃钢等材料。在集装箱内设有公用电测量指示仪表，将漏电保险断路器设定在表柜进线开关的位置，同时加设了浪涌保护器。优先考虑具有远程抄表功能的智能用电计量指示仪器，在变电站设有远程抄表终端和公变采集端口，并应用载波通信方案。

2.3优化架空接户线

接户线路主要由低压主线引至集中式电能表箱内的供电线路，多为单相二线布置，并采取架空铺设方法。也可将PVC套套设定于单位楼门口处，由套筒将该线引到表箱。当同一个主线的接户线数量较多时，可首先连接至分线箱内，然后再将分线箱内的连接至集成电表箱内。一般接户线多选择铝芯绝缘导线，在确定电线直径以后，还必须考虑电能表数量。例如在某小区的建设项目中，每单元楼设有一个电表箱，内设有十二块电能表，而接户线选用的则70mm2铝芯绝缘电线，以保证相线直径和中性线直径完全一致。

2.4优化室内配线

在改造建筑物内配电工程时，由于部分供电暗线路品质较差，且导线的散射截面小，因此对电能品质和供电的安全性影响特别大。针对此，需要优化的设计室内外配电网，室内外配线电缆都必须符合最安全的供电条件，同时保证架设稳固与布局合理，并达到国家标准或技术规范。技术人员还可根据线路的绝缘保护层颜色，识别为地线、零线与火线。在选用绝缘电线时，应当保证额定重量电压高于线路运行电压，绝缘性能符合线路布置与敷设的环境条件，并全面进行防火管理。在电线穿管处材料为钢时，还需要全面进行接地管理。若多回路引线汇集于同一穿管，应当保证引线的直径与管截面比值符合规程规范要求，绝缘引线绝缘电流大于五百V。

2.5优化接地设计

在选择配电网配电线路前，必须进行建筑接地结构优化。通常情形下，建筑及接地系统设置于建筑工程内，施工设备对铝线尺寸的要求很高，必须保证铝线直径为50mm2及以上。且针对各种独立电表盒，必须进行接地处理，以引入接地电路，符合工程内接地的设计要求。

2.6应用节能低耗设施

首先，选用合适的变压器，设备应该在节能减排作用方面具有明显优点，实用价值大。需要确定变压器容量和位置，保证重量分配正确。在确定运行位置后，需要确定变压器运行效益。其次，在选用电缆时，注意选择电缆套管。因为此类电缆具有优异的热绝缘性能，可以抵抗高输出电压击穿。而10kv配电价格上，对电缆质量和抗磨损的能力都要求较高，所以也可以使用YJV22电缆。

3结束语

在优化建设配电网配电线路中，必须要考虑建设和设计的现状，以明确供电的工程原理和技术，有效解决建设进行过程的各种困难，以保证供电线路的工程质量和敷设效益，为客户提供优良安全的供电方案。

参考文献：

[1]周天雨,黄子豪,施巍杰.城区配网10kV架空线路地埋改造设计研究[J].科技创新与应用,2019(03):87-88.

[2]王东. 城市配电网配电线路PLC信道建模研究[D].华北电力大学,2017.

[3]俞隽亚. 基于恶劣气候条件的城市配电网风险评估及应用[D].华北电力大学,2015.