10kV配电网规划设计的技术经济分析 刘丙乾

发表时间:2020/7/15   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:刘丙乾 王晴
[导读] 摘要:在我国,10kV的配电网是大中型城市配电系统的重要组成部分,它把适合需求的电能输送到用户端。
        (国网山东省电力公司济宁供电公司  山东省济宁市  272000)
        摘要:在我国,10kV的配电网是大中型城市配电系统的重要组成部分,它把适合需求的电能输送到用户端。近些年来,随着城市建设的需要,国家对于中小城市的电网改造投资力度加大,城市电网得到了较好的改善,电能质量也有所提高。因此,电力企业对10kV配电网规划的合理性和经济性,要求逐渐提高,配电网规划工作规模扩大,涉及到的领域较广。因此,本文宗旨对10kV配电网工程在设计和经济性两方面进行分析,并找出合理的科学解决方案,满足基本需求,并提高城市经济效益。
        关键词:10kV配电网;配电网工程设计;经济性分析
        中图分类号:TM727            文献标识码:A
        引言
        10kV在配电网中的应用十分广泛,对10kV配电网进行规划设计有利于保证配电系统的安全稳定运行。对于10kV配电网规划设计,可以按照以下步骤进行,一是进行配电区域的现状分析,了解该地区的负荷情况、负荷类型和网架结构等情况;二是设定目标,如配电网的供电可靠性应该达到的指标、应满足多少负荷需求等、总投入的资金控制的范围等;三是按照设定的目标,规划设计出各种选项,经过技术性和经济性比较之后,一般可以得出多个不同的规划设计方案;四是分析各种选项,在此过程中可以结合配电系统的实际运行,通过对不同的方案在技术和经济等方面进行分析,评估各个不同的方案的优缺点;五是决定最优选项,经过分析比较可以得出适合该区域配电系统的最佳方案。
        1、配电网规划设计的技术经济分析
        1.1配电网网架规划
        在10千伏主网架规划设计方面,为进一步提升网架结构,设计既满足电网实际要求,又符合当前配电网建设工程实际的电力系统高可靠性网架,需要研究国外先进城市的高可靠性配电网架结构,其中新加坡是以变电站为中心,明确划分供区,配电网络通过同一变电站不同母线形成环网即一个“花瓣”的“梅花瓣”结构,法国巴黎是由外围向内一圈圈布置的“外环”、“中环”和“内环”配置的“手拉手”环形结构,在学习国外较为先进的配电网结构并总结国内先进网架的优缺点基础上,统筹考虑工程需求、地形地貌、环境因素、资金要求等各方面因素,因地制宜设计以开闭所为核心节点的“蜂窝型”网架,形成开闭所围绕变电站并与周围变电站所供的开闭所联络类似“蜂窝”的结构,构建具有特色“变电站-开闭所-环网室-箱变-用电单元”高可靠性网架,使供电界面更为清晰,达到正常情况一个开闭所控制一片区域,检修时能够清晰了解电源点,故障时能有效转移负荷,有效提高供电可靠性。
        1.2技术经济比较分析
        采用这种方式的网架结构,在技术和经济方面都符合要求的要求,供电可靠性越高的规划方案,其所需要花费的经济建设成本也较高,故应该充分考虑到当地的实际情况,采用合适的规划设计方案。对于配电线路的线径选择方面,应该充分调研当地的负荷基本情况,并考虑到未来的负荷增长情况,采用符合要求的导线线径,以避免后期配电系统在运行过程中不会出现卡脖子的情况。通过现状分析、负荷预测、网架规划、方案比选、成效分析五大关键流程,以典型模式为最小供电单元,开展立足远景的目标网架研究,以目标网架为引领,制定逐年过渡方案,通过引入联络组合概念,消除无效联络,明确供区范围,梳理出合理清爽的网架结构,形成供区明确的供电方案,开展规划实施。在低压方面,为保障任一台配变停电不影响其余用户停电,缩小停电范围,在学习应用国家电网公司典型设计的基础上,可采用“开闭所-环网室-箱变-手拉手”典型网架结构,要求新建小区形成环网型欧式变压器,在任一台配变停电时,该支线可通过联络开关闭合完成负荷转供,提升供电可靠性。


        2、10kV配电网建设的经济性分析
        2.1建设安全、可靠、合理、经济的网架结构
        由于当前我国电力网厂分开之后,电网的安全稳定运行和经济性都成为比较突出的问题,从长远考虑,电网结构要进行逐年建设,除了适应未来电网的发展还要考虑当前的情况。因此一般根据负荷的长期预计水平及电源的长期布局,从安全性和经济性进行分析后,一次决定电网5~10年内的结构,分年度建设完成。电网结构的接线方式根据线路的长短考虑,总的来说长距离线路实行分段进行,比如中间设电站或开闭站,可以避免在全线停运后减少阻抗的增加,提高电力系统的稳定性和送电容量。在城市中的中低压改造中,对于增加电源点和加大横截面的措施可以采用,不仅可以提高输送供电能力还可以减少线损,提高经济性。
        2.2关于城市中低压配电网建设和改造
        从城市经济考虑,根据末端电压要求,在繁华地区的供电半径为150m,市区一般为250m,都不超过400m。在三相四线制供电系统中,相线截面应与中性线截面相同。在设计原则中,应根据高压配电变电所的负荷和位置进行分区,主干线导线从长远发展看采用一次建成。如果负荷过大,可以随时增加馈入点和变电所,不用更改电网结构,节省成本。对于线损率Ks的规划值的计算,电力导则要求公用电力网综合线损率一般为0<Ks<8%;35~220kV主网线损率Ks<3%;远景规划l0kV及以下配电网线损率Ks<5%;远景年的线损率呈下降趋势。
        2.3合理的调整好10kV线路的用电负荷与用户用电时间
        电网线损的理论计算基础上,要先把10kV线路经济负荷的电流值进行计算,算出来后依据这个把用户用电负荷进行组织,并且调整好,然后再做用电负荷估算。轻负荷的线路,又或者在线路负荷比较小的时候,我们可以避免线路轻载运行,选用集中供电的方法。在一定时间内对用户供电,其他的时间线路可以暂时不供电。若这样的线路不只一条的话,我们可以轮流供电。重负荷线的路,又或者线路负荷比较大的时候,我们为了避免线路的负荷过重,也可以分开安排用户用电的时间,线路负荷过高时,应该适当的把次要负荷暂停供电,用电高峰过后再供电。
        2.4调荷和调压相结合调荷
        可以使得线路经济运行,其涉及组织调整用电负荷,这项工作比较复杂。调压主要是电力系统中供电单位中的工作,相对比较容易,所以我们应该首先推广应用。对于那些固定消耗比较大,输送的距离比较长,其电压的水平本来就比较低,这样的配电线路,我们要是选用降压运行就很有可能出现电压质量低劣问题。所以,我们为了调压运行不出现这种弊端,就需要有效运用经济运行,这类线路就应该选用调荷和调压相结合这样的方法配电网在规划设计中,需要考虑到的因素较多,如线路走廊、建设资金、技术是否满足等,本文详细对10kV配电网规划设计的方法及需要考虑的技术影响因素等进行了分析,并通过实践案例介绍了相关的经济效益情况。
        结束语
        总之,城市10kV配电网的设计和经济性都是为了满足城市对电力的需要,配电网建设的合理性关系城市经济的发展,同时配电网设计的经济性可以节省成本,提高经济效益。因此城市相关部门对10kV配电网的设计与经济性进行分析,以电力未来发展趋势作为着眼点。解决电网规划建设中的问题,进一步完善城市供电的质量和电量,为城市的经济发展作出贡献。
        参考文献:
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