对县城电网改造的技术建议

对县城电网改造的技术建议
摘要：针对广西水利电业有限公司所辖县城主要包括电网的现状
及存在的主要问题，从技术的角度，提出县城电网改造的措施和建议
以及应注意的问题。

关键词：电网改造；县城电网
1问题的提出
广西从1997年开始一直到2005年，对农村电网进行了全面改造，使得90%以上的10kV线路及低压台区得到了整改，大幅提高了用电的
安全性、可靠性，减少了线损，降低了电价，大部分偏远山地区用上
了电。

然而，广西县域建筑面积占全区总面积营业面积的91%，全区73%
的人口集中在县域，近几年来我区县域的工业化、城镇化水平、非农
化程度比较低，整体实力与全国有一定差距，因此，加快广西经济的
健康发展，空间在县，潜力在县，后劲在县，出路也在县。

随着我省
经济的建设与发展，加快了城镇化、工业化发展的步伐，在这种新形
势下，电力需求发展迅猛，比如广西省的靖西县，就是较典型的例子，从2002年至2004年，用电量从181Gwh发展到455Gwh，平均每年增长58%。

但是，县城电网改造力度离于农村电网改造，县级控股公司的主
网架相当薄弱，有些县城仅有中心站一座中心变电站，或一条10kV挂
灯笼式供电，10kV存在供电该线还存在超供电半径进行供电。

供电能
力已和供电质量差不足成为制约县城经济发展的一个主要因素。

近年来，广西的镇和全国岗村的大多数地区一样，夏季高峰负荷
连年增长，使得城市电网中最薄弱且较弱改造难度最大的中、低压电
网面临极大财务压力。

国家电力部门的领导人曾掷地有声分析指出地
指出：“若城市捷尔恩河不加紧改造，不仅影响电网的安全运行，而
且直接影响每家每户生命财产生命财产安全。

因此，这一问题必须引
起地方政府和电力部门的高度重视。

城网改造建设，提高供电能力和
电能质量，已成为各地所面临的重要问题和紧迫，已到了刻不容缓的
地步。

”可见，加速建设县城迟滞电网改造已迫在眉睫。

2县城电网存在的主要包括问题
广西有14个地市，92个县(市)，土地面积23万km2，“十五”
期末总人口为4800万。

水利水电广西水利电业股份有限公司及所属43个县公司电网覆盖了广西11个地区，43个县、市土地面积11.5万
km2，占全区的50%，“十五”期末总人口为1696.3万，占全区的
35.34%。

广西水利电业有限公司及43个所属公司，自从成立以来每年供电
量以5%～8%的速度增长。

2005年总的供电量为6731GWh，其中：（1）桂东区供电量3690GWh；（2）桂西南区供电量1006GWh；（3）桂西北
区供电量940GWh；（4）桂北区供电量1095GWh。

“十五”期后三年布
理塔是五十年不遇的大旱年，在枯水期经常拉闸限电、轮流分片供电，只能保住农田灌溉和重要负荷的电力，形成了供不应求的局面，健康
发展严重地损害了工农业的发展，同时在很大程度上也限制了负荷的
增长。

2.1县城电网能源电力负荷增长迅猛
县城是电力负荷集中地区，据统计，其用电量约占全县总用电量
的70%～80%。

随着我区县域经济的库佳拉不断发展及城市用地面积的
扩大，城市用电量持续增长很快。

从用电分类产生看，主要有居民生活、工业两大类负荷。

生活用电的特点是面广而分散，家用电器数量很大，使用时间比
较集中，直接影响到能耗峰值。

随着城市经济的健康发展，居民生活
进一步提高，生活方式的改变，使居民家庭生存环境生活用电量迅速
增加。

据统计，居民生活用电量的增长率和占总用电量的比重都逐年
上升，在一些经济公家机关比较发达的地方，居民生活水平高，晚间
业余及社交活动较多，家用电器拥有量比较大，校园生活用电就比较
多。

但由于严重缺电，城市电网供电自主性不足，居民生活用电受到
限制，用电连续性和供水可靠性得不到有效保证。

特别是夏季，用电
高峰电量陡增，电力不足矛盾突出。

目前工业用电负荷仍占较大比例，比如，除普遍开发新建的各种
工业园区外，比较具有特色的如广西水利电业有限公司所辖的大新县、靖西县、德保县锰矿、铝矿加工业；钦州市大理石材加工业；南丹县
矿产加工业等。

总之，从近几年来县城发展情况可看，需求量用电负
荷需求量呈逐年递增势头，大致可用表1来表达。

对电能质量、供电
可靠性要求不断提高，普遍出现城网不能充分满足各方面要求的现象。

这样的给县城电网带来很大压力，相当多的设备因过负荷而酿成
发生故障，许多地方都有难以完全避免避免出现之感。

在负荷增长中，用电结构爆发了变化，居民用电和第三产业负荷民众上升，加重了中、低压配电网的负担。

因此，低压配电网电压质量差，故障发生频繁。

2.2电网建设滞后，不能满足经济高速发展的需要
据统计，全国发电量的85%是经由35～110kV供配电网送给用户的，约80%电量是在城市电网内销纳的，这些网络的数量是从总量上标示了城市电网的供配电能力。

长期以来，我国电网工程的投资落后于发电工程的投资。

每千瓦
发电容量配有35～1l0kV线路，1980～1981年平均为40.2km，以后逐
年降低，到1993～1994年平均不足24km，仅为1980年的86%，且连
年来几乎成线性关系下降。

相应配以的变电容量，1980~1981年为
20.2MVA，1993～1994年降为18.9MVA，而从发、输、配、用各环节的
容量增长关系看，1994年与1980年相比，全区发电装机容量增加
2.01倍，用电仪器容量增加2.02倍，而同期的变电容量和线路数量仅分别增长1.92和0.8倍。

电网的增长明显快速增长低于发电和用电两头，成了把电能从电厂送到移动用户的“瓶颈”，电网建设明显滞后。

随着西部大开发和西电东免费送送工程的实施，广西水利电业有
限公司及所属公司开采矿企业、农副产品加工企业的迅速崛起；形成
了有电不能送，有电不能用的卡脖子现象，严重影响了县城经济的发
展和党和政府生活水平的提高，特别是对工业经济的发展，对推进城
镇化、工业化发展的非常大步伐造成较大的制约，限制了东台这些县
域的经济发展。

2.3电网技术落后，设备老化，存在安全隐患
各县现有的网络中，配电设备普遍旧式、技术落后，小截面老旧
线路、老式油断路器、老式柱上制动器等仍大量被大量使用；存在着
用户线、专用变直接搭接主干线，导致发生事故或需检修线路，停电
范围大，线路自动分断控制能力差等等。

随着城区建设的不断扩大和
发展，居民楼房密集，架空线间安全距离远高达不到要求，况且，老
旧电缆在闹市区沿着，其绝缘性能及各项技术指标不符合安全距离的
要求。

这些设备的“带病”运行，不但存在着安全事故隐患，而且不
不是符合城市规划的发展需要。

2.4电网结构薄弱，供电可靠性不高，电压质量低
广西水利电业公司所属县发电电网供电区内的l0kV线路，大部分
建于20世纪70年代末或80年代初，架空裸导线主干线过长、分支多、导线截面过小，据统计，低压配电网中，不少街巷还有20～25年未维
修和改造的，其导线和附件都是按当年居民用电水平设计的，远不能
供热适应目前配电负荷的要求。

此外，现有的电网结构普遍比较弱小，供电可靠性差，许多地方在扣除系统电源不足限电因素后，供电可靠
性不到99.6%，事故停电频频，而且线损率高，有的高达15%以上。

3解决问题的措施、建议和应注意的问题
广西电业公司所属公司县城电网是农村电网的重要组成部分，它
既有小城镇电网电网的基本特点，又有城市燃气的某些特点。

因此，
各县在进行各县县城电网整修时，既要吸取农村电网几十年的建设经验，又要参考我国其他城市和海外配电网的建设经验，根据各地电网
的发展基础理论水平和基础前提，以及经济发展对电网的不同要求，
从实际出发，结合地区特点，制定具体实施方案。

3.1重视电网的规划此项工作
电网在电力市场中作为一个中间环节而存在，同时接受发电企业
和零售企业或用户上市公司的委托按督促提供输电服务。

因此，对于
发电企业，电网是下游瓶颈；对供电企业或零售商，电网又是上游窘境，因此，搞好规划工作，总体而言是最大的效益。

通过多年的实践
证明，电网规划必须要以负荷预测荷重为依据，而负荷预测要有公平性，才能有准确性，因此，工作中要重视负荷资料的采集搜集，不断
根据新的情况做好基础数据积累。

此外，对规划中的电网结构原则等
一些主要问题，如电网接线模式、变配电所的主接线、合理容量的配置、用户供电方式等，需在详细的技术、经济论证基础上，确定规划
的技术原则。

要做好城网规划，重中之重把握以下几点：
（1）城网首先应满足电源送出要求和稳定可靠的供电能力，以适
应电力市场需求流通及消费的需要。

电网覆盖面大，极大部分渗入发
电量是通过它被吸收的，它直接联系着广大用户，要有充足供电能力
来满足不断增长的需求，尤其是房地产业和社会发展迅速的地方，对
这点要予以特别推崇。

城市电网因电源有限，所以要求城网具有快速
从上级或区外电网获得最大补充电源的能力。

（2）电网要有一定裕度反应速度和应变能力。

这个观念在城网规
划设计中十分主要重要，因为经济是一个系统工程，是一个动态过程，其中包含许多相而不确定的因素，一个远景发展目标不可能预先在一
张蓝图国际化上完全确定下来。

因此，要求城网结构具有足够的“弹性”，包括忍耐力有足够的设备容量和检验各种可能出现运行方式时
的应变能力，对前后阶段网架要考虑其相关性并作合理协调。

（3）电网接线简明，层次清晰。

长期以来有一种观点认为，简单
主接线单调型式只适用于某些三类用户，而当今形式发展趋势却要求
城市电网尽可能的采用简单接线的。

运行经验表明，复杂接线型式在
条件下不仅不能提高而且反而降低了可靠性。

因为电力技术的发展和
进步，电器设备可靠性提高为接线创造了条件。

3.2优化电网结构，建设环网
为全面提高利用率和供电可靠性，配电网大力推广结构推广采用多回线、各式环网、分多段、多连接方式。

10kV配电网的结构，主要是按供电可靠性的要求环网构成正常方式下放射式运行的逐步，不论电缆或架空线网，都由变电所10kV若干回出线出线权组成相比独立的、供电范围不交叉、重复的片状分区配电网。

建议采用多分段、多联络的弧形供电网络接线，使之在漏油时可转移负荷、缩短完全恢复供电时间。

低压配电网，核心以架空线为主，按街道布置，沿途直接向用户供电。

低压电网的电源以杆上用变压器、配电变电所为主，配电变压器尽可能贴近负荷公用信息中心，缩小低压网，用户恰当时小容量变压器深入用户。

杆上变压器选配容量以400kVA为标准，配电变压器配置存储容量以800kVA为标准，低压架空干线统一为120mm2，为进一步满足居民生活用电需要，做到一户一表，平均供电能力4～8kW。

在整治配电网，优化电网结构方面，应注意以下几个问题：
（1）优化供电半径。

供电半径就是指线路按照某种规格，在所供负荷及电压等级下，保证电压降低在某一限度内所的合理输送距离。

合理的供电半径不仅能提高电网的输送功耗功率，而且还降低线损，保证供电质量。

所以，要尽量将l0kV线路伸入0.4kV系统的负荷中心，并且以放射为形式配线，尽量缩短0.4kV供电半径，将城区供电半径控制在8km以内，这是减少负载偏差，降低电网损耗，提高电压质量的有效措施之一。

（2）提高供电可靠性。

着重把握以下原则：变电站中失去变电所任一回进线或一组降压变时，必须保证向下一级配电网供电。

高压配电网中一条架空线或一条电缆、变电站中一组降压变发生故障停运时，在正常情况下，除故障段外，不停电；不得发生电压过低，不允许设备过负荷。

低压配电网中当一台变压器或电网发生故障时，允许部分停电，但应尽快将完好区段的在规定时间内切换至邻近电网恢复供电。

两回路输电的用户，失去一回后，不应停电。

（3）中最佳容量及变压器台数的确定。

变电站中容量及变压器台数是县城电网结构、可靠性、经济性的又一个重要因素，如果变电站容量和台数不同，则网内变电站总数、主结线型式、网络系统的接地方式也就不同，也必然对电网精确度、经济性催生不同影响。

那么，在增大电网变电容量时，用大容量变压器换耗电量糟容量变压器，还是增加变压器台数？新建变电站时，如何确定变电站中容量及变压器台数呢？以下经验可借鉴：①在高负荷密度区，建设大容量供电系统能节约投资，负荷密度越大，效果越显著。

②选用大容量变压器比选用小容量变压器能减低经济效益。

3.3推广采用新技术、新工艺、新设备
节能降耗采用节能环保的配电变压器；
采用窄基铁塔、钢管杆线路、多回并架线路；
在道路拥挤、化工污染地区，采用绝缘架空导线；
在配电设施中，尽量使用小型化、无油化、免维护和成套组合设备，如真空断路器、微机保护、干式变压器、箱式变压器等；
在繁华地区、住宅小区，推荐使用箱式变压器。

4县城电网改造后的效果
广西水利电业集团公司所属43个县，经过县城发电改造后，达到下列效果：
提高县电网供电能力，消除供电“卡脖子”现象
提高用电可靠性，保障用户城镇用户供电可靠率达99.6%以上；
提高电压质量，降低线损，电压合格率达98%以上,线损降到10%以下。