10kV配电网网架结构的优化研究

10kV配电网网架结构的优化研究

【摘要】目前，我国城市快速的发展，加大了供电企业供电压力，存在配网供电能力不足，电网结构薄弱等问题不断的暴露，再加上电网建设方面，得不到重视，供电企业忽略了10kV及以下的配电网建设。这是因为采用的设备比较陈旧，技术比较落后，导致供电的可靠性不高，电压质量差，线路耗损比较高。要改变现有的配电网网架结构，以实现配电站的基本功能。另外，本文研究一种新的配电网网架结构，可以满足配电网经济、可靠、安全的要求，且可实施性比较强。

【关键词】10kV配电网；网架结构模式；配电网接线方式

1.现阶段10kV配电网网架结构的现状

目前，我国供电企业比较常用的配电网接线方式包括双“T”接线、三“T”接线、环型接线、放射型接线以及混合式接线。接线方式是混合式接线，一般使用在城网建设中，但电网建设由于发展前期得不到重视，投入的建设资金少，而城市的供电电能质量、电荷以及供电可靠性的需求不断增大，当前要解决工作实际中的问题，当电荷量发生变化时，增加到一定程度之后，配网线路技术人员可以通过增加临近变电站线路，转移电荷，形成混合式接线方式来解决这问题，其优点在于能够随时满足电荷增加的需要，而不需投入更多的资金对线路改造就可以发展新的用户，不但为供电企业节约成本也提高了供电可靠性。

2.10kV配电网网架结构优选的研究

在对电网网架结构模式进行优选时，不仅要考虑技术经济的指标，还应结合城市规划、负荷发展、用户增加等方面考虑。以下几方面对不同网架模式进行研究。

2.1技术性属性

10kV配电网技术方面主要包括供电可靠性、容载比、电压调整、短路容量、通信干扰这几个技术指标。供电可靠性是指当电网设备停止工作时，还可以连续供电的可靠程度，它必须要符合电网供电的安全准则，否则供电可靠性就比较低。容载比是用来宏观调控电网容量的一个指标，计算时，在满足供电可靠性的基础上，用配电网变电和线路的容量与对应的电荷相比所得的值。电压调整要根据国家标准中规定的允许的电压的偏差进行调整。在短路容量中的规定有：110kV、35kV和10kV线路允许的最大短路电流分别为20kA、16kA、16kA。

2.2经济性属性

供电企业在确定选用电网网架模式时，要将电网建设运行的成本计算在内。具体来说，需要计算的指标包括变电所、线路以及线路配电设备的投入资金，线

路与设备损耗的费用，线路与设备运行、维修等的费用，这样得到的费用再利用“最小年费用法”转化成配电方案的年费用，再除以该方案的等效电荷，最终得到的就是单位负荷年费用，用Fn表示，Fn用来衡量一个方案的经济属性。

2.3可实施性属性

在选择电网网架结构模式的时候，还要考虑可实施性属性，主要是网架模式的选择要充分考虑与环境的协调。考虑一下几方面的问题：第一方面：线路的辐射污染问题、通讯设备干扰问题，当线路发生事故对人身造成的危害问题都要充分的考虑；第二方面：电网线路可能出现对燃气、给排水、电信线路的建设造成一定的制约；第三方面：变压器和配电设备产生的噪声，发出的电磁波会对周围的人们造成伤害，SF6气体如果泄露，也会对环境造成污染，对人体造成危害。因此，供电部门应要充分考虑这些因素的影响，对电网的网架模式进行综合的评分，最终选择最优的模式来建设。

3.配电网接线方式的选择原则

目前，我国正在开展城市配电网建设和改造工程，要求在规划和设计配电网接线方式时，应该按照《城市中低压配电网改造技术导则》中的相关规定，在正常情况下，设计的配电接线方式应该满足经济性、合理性和安全性等基本要求，在进行故障检测时，接线方式应该具备较强的灵活性。在选择接线方式时，需要遵循以下原则：第一，便于运行和维护；第二，降低线路损耗，优化网架结构配置；第三，保证线路运行的安全性和合理性，降低线路连接成本；第四，合理投资，尽量减少材料和设备的投入；第五，充分满足配电自动化的需求；第六，能够适应配电系统中各种运行方式；第七，提高电压质量以及供电的安全性、可靠性。

4.配电网接线方式

4.1普通环式接线方式

普通环式接线方式是指在同一个中压变电站的供电条件下，将不同的两回中压配电线路的中部或者末端连接成环式网络。当中压变电站采用的是分段采用单母线时，两个两回线路应该来源于不同的母线段，这样即使中压变电站某个线路中断，也不会对用户用电产生任何影响。只有当配电全部中断时，才会影响用户用电。如果在检测变电站的某个母线，也不会对用户供电产生影响。与放射式配电网结构相比，这种环式连接方式的投资更大。但是在检测中压配电网的停电故障时，可以采取分段检测的方式，这样缩小了停电范围。另外采用普通环式接线方式的用户每月平均停电时数比放射式要小很多，这种接线方式在大城市边缘、小城镇以及乡镇使用比较普遍。

4.2分段联络接线方式

市区的中压配电网是沿道路架设格子分布，在道路的交叉口连接线路。在配

电网中设置杆架开关进行分段，这样形成了一种多分段、多电源和多连接的环式运行网络。在正常情况下，各线路和邻近线路连接点的开关设备断开，配电网络环式运行。如果线路出现故障，可以通过操作分段开关以及网络连接点来减小停电范围，这样极大地提高了供电的安全性和可靠性。

5.总结

根据对电网网架结构模式方案的选择，可以确定出最优的方案，以实现电网供电的可靠性与安全性，还可以降低线路的耗损，从而提高电功的利用率。本文中选用的优劣系数法可以帮助我们更好的选择方案，具有实际的指导意义。

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