浅谈利用业扩工程优化配电网络结构

浅谈利用业扩工程优化配电网络结构

【摘要】以江门某小区业扩工程为例，介绍了城市配电网环式供电网络的结构和运行方式，论述了利用业扩工程优化配电网络结构的重要性和实现方法，并对在目前的中压配电网接线方式进行了讨论。

【关键词】业扩工程配电网络结构优化

1 引言

随着城市建设的不断发展，城市用电负荷日益增长，客户对供电的品质和可靠性的要求越来越高。为适应客观形势的要求，各供电企业逐步加强了配电网络的建设，特别是近几年来通过城市电网改造，各供电企业的中、低压配电网络都取得了长足的进步。但是由于配电网络长期积累的问题较多，因此，配电网络的结构优化、设备优化、技术优化、管理优化，始终是今后多年需要坚持的工作。在当前及以后的业扩工程中，如何在节省投资和优化配电网络结构中找到平衡点显得尤为重要。一些重要或敏感负荷发生停电事故，会造成重大的经济损失或不良的政治影响。因此，实现城市电网负荷的不停电转移，有着重要的现实意义。本文结合江门某小区小区业扩工程的实际情况，简述利用业扩工程优化配电网络结构的方法。

城市电网的一个显著特点是负荷点分布比较密集，每个点的负荷量比较大。另外，城市土地昂贵，空间有限，环境保护要求高。因此，以地下电缆为主的环式供电网络（简称环网），应是城市电网结构的首选。

2 利用业扩工程优化配电网络结构实例分析

现以江门某小区为例，说明环网的结构。江门某小区原有容量为6*800kV A，其中#1室T接110kV碧辉站10kV贯溪线#27塔，从山湖雅苑#1室引出线到山湖雅苑#02公用配电站，由110kV碧辉站10kV贯溪线单线供电，碧辉站贯溪线与白沙站幸福线通过幸苑开关箱联络单环网，日常分列运行。由于后来小区规划建设扩大，报装增容申请后，其规划容量达到了9290kV A，并且还有后期规划。原有供电线路不能满足小区的供电要求，需要从变电站新建线路供电。通过对周围负载及其线路的考察分析，可以利用新建线路对原有供电线路网络结构进行优化改造，以提高供电的品质和可靠性。在对其已建成线路的线径和增容后容量负荷分析，提出了新建山湖雅苑支线与碧辉站贯溪线、白沙站幸福线形成“N-1”的典型接线方案。具体方案见图1。

10kV贯溪线主干线为电缆及架空混合线路，电缆线路线径为YJV-300mm2，架空线路线径为LGJ-240mm2，线路装见容量为9680kvA，额定运行电流为749A，日常运行电流在350A左右，其负载以住宅、工业为主；10kV幸福线线主干线为架空及电缆混合线路，架空线路线径为LGJ-240mm2，电缆线路线径为YJV-300mm2，额定运行电流为610A，线路装见容量为4520kvA，日常运行电流

在150A左右，其负载以工业为主；山湖雅苑小区在报装增容申请后，其装见容量将达到了9290kV A，该小区的以住宅为主，且为新建住宅线径为YJV-300，额定运行电流为749A，估算负载率在30%-35%左右，日常运行电流在160A左右。在线路改造前，由于该地区的负载日益增大，受线路的额定电流制约，10kV贯溪线和10kV幸福线无法在其中一条线路发生事故或检修时，转供其线路上所有负荷，供电可靠性不高。通过新建10kV山湖雅苑线的业扩改造工程，形成了互为备用的“3-1”单环网的网络结构。当10kV贯溪线或10kV幸福线发生事故或停电检修时，可操作支线控制开关，通过10kV山湖雅苑线对其负荷进行转供。由于10kV山湖雅苑线以电缆线路为主，供电可靠性较高，并且其负荷以住宅为主，负载率不高。因此该线路有能力作为10kV贯溪线和10kV幸福线的备用线，对其进行转供电。通过该业扩工程，大大提高了该地区线路的供电可靠性，同时也避免了投资新建备用线路，提高了线路的利用率。

3 互为备用的“3-1”单环网简介

互为备用的“3-1”单环网（见图2）主备接线模式的优点是供电可靠性较高，线路的理论利用率也较高。这种接线方式非常适合在城市核心区、繁华地区和住宅小区采用。随着城市建设发展，局部地区的负荷水平逐步增大、趋于饱和，负荷密度很高，电缆环网线路密集。这种条件下，在原有单环网的回路基础上添加专用备用线路，就可以发展为这几种理论负载率较高的接线方式，以适应负荷发展，并在规划中预先设计好主备馈线组模式及线路走径。在实施中，先形成单环网，注意尽量保证线路上的负荷能够分布均匀，并在适当环网点处预留联络间隔。随负荷水平的不断提高，再按照规划逐步形成主备馈线组模式网络，满足供电要求。

4 互为备用的“N-1”单环网简介

在目前的中压配电网接线方式一般有单电源辐射接线、双电源手拉手环网接线、三电源环网接线、三分段三联络接线、互为备用“N-1”单环网、N供一备（N-1）接线等。所谓“N-1”（见图3）主备接线模式，就是指N条电缆线路连成电缆环网，其中有1条线路作为公共的备用线路正常时空载运行，其它线路都可以满载运行，若有某1条运行线路出现故障，则可以通过线路切换把备用线路投入运行。

该种模式随着“N”值的不同，其接线的运行灵性、可靠性和线路的平均负载率均有所不同。一般以互为备用“3-1”和互为备用“4-1”模式比较理想，总的线路理论利用率分别为67%和75%。“5-1”以上的模式接线比较复杂，操作也比较繁琐，同时联络线的长度较长，投资较大，线路载流量的利用率提高也不明显。

供电可靠性最高的方案不一定具有最好的经济性，一般的情况是为了小幅提高供电可靠性指标，则需要投入大量的资金。因此在江门地区的业扩工程应结合当地的发展水平，实现经济性和可靠性的统筹兼顾。

5 江门地区业扩工程分析建议

考虑到江门地区较大，各个县市发展水平不一，在开展业扩工程时，如何优化配电网络结构需要更多的听取客户的意见，以实际需求来综合考虑。在城市（城镇）发展初期，一般负荷密度较低，供电可靠性总体要求不高，需要连续供电的企业数量不多，变电站布点较为分散，此时应建设以双电源手拉手、三分段三联络接线方式为主的中压配电网，辅以单电源辐射接线，并预留日后发展的电力通道和通信通道；主干线的线路截面宜按15-20年一次建成，避免出现主干线截面过小制约载流量，从而削弱相关接线方式负荷转移能力。当经济不断发展、城市向中大型发展的过程中，城市负荷密度越来越高，城市用地越发紧张、价格越发昂贵，供电可靠性要求不断提高，商业、金融业、证券业、人流密集场所、高层建筑等负荷等级较高的用户集中出现，这时对城市配电网提出了更高的要求。

此时的配电线路以电缆线路为主，接线方式建议以三供一备为主，因为三供一备接线方式组网灵活，能从手拉手环网、三分段三联络等接线方式基础上增加备用线路，较为方便、快速地组网；能提高设备、线路使用率，充分利用变电站10kV出线开关资源，节省电缆线路的投资，并具备较高的供电可靠性。由于电缆线路设置分段或环网点是会受到地理位置、线行等限制，没有架空线路设置分段那么灵活，所以应综合考虑，按照规划的供电半径合理配置分段开关（分段数），切忌为了增加环网点而无序增加环网线路和开关，忽略了线路接线方式布置及其负荷控制等因素，从而导致投资增加但收效不大。另外，应合理控制和分配好线路的负荷分布，为逐步实施配网自动化打下基础。当城市（或城市中某个区域）发展到一个比较稳定的时期，其负荷密度处于较高并稳定的水平，供电可靠性要求非常高，此时的配电网应具备较高的设备装备水平、自动化水平和管理水平。一个结构坚固、转变灵活的网架（接线方式），是实现配网自动化的基础。中压配电网的主干线形成上述环网网络，并具有一定备用容量，能灵活地适应系统各种可能的运行方式，有利于提高供电可靠性。

6 结语

在城市电网中，采取灵活合理的环式网络供电方式，有利于对用户实现连续、可靠和优质供电。因此在当前的业扩工程中，特别是在城市供电区域，可以根据实际情况采用灵活的网架结构，以达到优化配电网络结构，实现优质、可靠供电的根本目的。

参考文献：

[1]葛少云等.中压配电网各种接线模式的最优分段.电网技术，2006，V ol 30.

[2]三供一备结线在深圳配电网中的应用.供用电，2000.

[3]霍艳萍.中压配电网典型接线方式在城市发展中应用的探讨.电网技术，2006.