郧阳区10千伏及以下农网项目建设回顾性分析--中国期刊网

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郧阳区10千伏及以下农网项目建设回顾性分析

发表时间：2021/6/11 来源：《基层建设》2021年第6期作者：胡波

[导读] 摘要：探讨本地区配电网存在的问题，为均衡负荷、降低线损和变损，提高供电质量和供电可靠性，满足负荷增长需要，结合高压变电站建设和10千伏配电网现状，新建和改造一批配电网项目十分必要。

        国网湖北省电力公司郧县供电公司湖北郧县 442500
        摘要：探讨本地区配电网存在的问题，为均衡负荷、降低线损和变损，提高供电质量和供电可靠性，满足负荷增长需要，结合高压变电站建设和10千伏配电网现状，新建和改造一批配电网项目十分必要。本文通过十堰郧阳区2016年第二批10千伏及以下农网项目回顾性分析，探讨农网改造价值，与同行交流学习。
        关键词：配电网；线损；低压
        1配电网现状
        1.1配网现状及运行情况
        （1）变电站供电现状：十堰市郧阳区位于湖北省西北部，供区供电面积517.43km2，至2014年底，郧阳区辖区内无220千伏变电站，郧阳区电网共有110kV变电站7座，全部以全户外形式为主，共有主变14台，变电容量总计520兆伏安；共有10kV公用出线间隔68个，已利用间隔56个，剩余12个；110kV供电线路12条，线路总长238.5公里，110kV线路平均长度19.87公里。均为架空线路，无电缆线路。其中，单链接线5条，单辐射2条，双辐射线路2条，单环网接线3条。110千伏黄柿变为单线变。
        （2）35千伏电网现状：现状17座35kV公用变电站中，全部为全户外式，合计共有主变25台，容量86.45兆伏安；共有10kV公用出线间隔73个，已利用间隔70个，剩余3个。2014年郧阳区共有35千伏公用线路12条，长度总计215.05公里，全部为架空线路，35千伏线路平均长度17.92公里。线路均为单辐射，变电站均为单线变。
        1.2配网运行现状
        （1）中压线路概况：
        截至2014年底，郧阳区共有10kV公用线路92条，10kV专用线路24条。公用线路总长度为2367.24km，其中架空线路2257.9km，电缆线路109.35km，主要导线截面为300、240、35mm2，电缆化率为0.48%，绝缘化率为1.4%，平均供电半径11.32km。单条线路装接配变台数为28.34台，装接配变容量为4.37MVA。共有187.671km线路运行年限超过30年，所占比例为7.93%。
        截至2014年底，郧阳区架空网共有77条10kV公用线路，共有多联络、单联络和辐射式三种接线模式，其中多联络线路2条，所占比例为2.6%；单联络线路6条，所占比例为7.79%；辐射式线路69条，所占比例为89.61%。
        截至2014年底，郧阳区电缆网共有15条10kV公用线路，共有单环网和单射两种接线模式，其中单环网线路13条，所占比例为86.67%；单射线路2条，所占比例为13.33%。
        截至2014年底，郧阳区共有柱上开关66台，电缆分支箱229台，环网柜16座，开关站1座。线路平均分段数为1.83段/条，线路联络率为22.83%，最大负载率平均值为22.4%，N-1通过率为18.48%。
        （2）配电设备概况：截止2014年底，郧阳区共有公用配电室31座，箱变286座，柱上变1543台，其中C级供电区域内公用配电室31座，箱变218座，柱上变202台，D级供电区域内箱变17座，柱上变1377台。全县共装接配变2665台，总容量574.89兆伏安，其中装接公用变压器1845台，容量221.22兆伏安；装接专用变压器820台，容量353.66兆伏安；公变与专变台数比为2.25:1，容量比为0.38:1，其中公变中高损耗配变383台，占比为20.76%，针对高损耗配变应进行及时更换，以减少损耗。
        10千伏公用配变1845台，容量221.22兆伏安，其中非晶合金0台，容量0兆伏安，高损配变383台；专用配变820台，容量353.66兆伏安。公用配电设施中有配电室座31座、箱变座235座、柱上变1579台，容量分别为9.37兆伏安、74.99兆伏安、136.87兆伏安。
        （3）0.38千伏电网概况：
        截至2014年底，郧阳区共有0.38kV线路5934.25km，其中电缆487.9km，架空裸导线5346.62km，架空绝缘线99.73km。一户一表率100%，配置智能电表4977块，占比为2.74%。
        郧阳区低压配电网中C级供电区域内低压主干线主要采用导线截面为50mm2，支线主要采用导线截面为25mm2；D级供电区域内低压主干线主要采用导线截面为16mm2，支线主要采用导线截面为25mm2，接户线主要采用导线截面为4mm2，可以看出郧阳区供电局辖区内的C、D级供电区域低压线路导线截面整体偏小，供电能力较差，不能满足用户用电需求。
        2配电网存在问题
        2.1重载情况分析
        （1）线路负载率分析
        郧阳区C区近两年城区大力加快基础设施建设以及多个大型小区的建设，城区用电负荷增长较快，原线路线径均为240及以下的铝芯电缆，已无法满足负荷增长需求，致使线路重载，目前3条线路可通过合理分配负荷解决重载问题。
        D区10千伏线路负载率20%及以下36条，占比52.94%；负载率30%-80%的30条，占比44.12%；负载率80%-100%的2条，占比2.94%。
        （2）配变重过载分析
        截至2014年底，郧阳区共有1845台10千伏公用配变，其中轻载配变890台，所占比例为48.23%；负载率为31%~40%的配变有772台，所占比例为41.84%；负载率为41%~60%的配变有86台，所占比例为4.61%；负载率为61%~80%的配变有52台，所占比例为3.2%；重载配变44台，所占比例为2.38%。
        郧阳区城区10千伏配变轻载运行情况较为普遍，主要原因在于乡镇地区绝大多数台区按预计报装负荷进行规划建设后，因平时多数外出务工，实际负荷并未达到相应预测值，造成大容量配变轻载运行；10千伏配变重载运行主要是因为配变容量较小，负荷快速增长后无法满足供电需求，造成小容量配变重载运行。
        2.2线路供电能力分析
        结合郧阳区现状实际及未来发展，郧阳区行政管辖区域内共辖16个镇、3个乡，供电区可划为C、D共2类供电区，其中C类地区为城关镇、茶店镇滨江新区、柳陂镇郧阳岛旅游区、城关镇子胥湖生态新区，剩余各乡镇均为D类供电区域。
        截至2014年底，郧阳区92条公用线路中有16条公用线路满足N-1校验，所占比例17.39%，均处于C类供电区，其余不满足N-1校验的线路中有71条为单辐射接线，有5条为重载运行线路，发生故障时负荷无法完全转移。末端电压不合格的10kV线路有5条，均分布在D类供电区域，均因供电半径大于30km导致末端电压不合格。
        2.3装备水平分析
        现状2367.24公里10千伏线路中，共有142.16公里运行年限在5年以内，占比6%；301.64公里运行在6-10年间，占比12.74%；1011.97公里运行在11-20年间，占比42.75%；479.98公里运行在21-30年间，占比20.28%；运行超过30年的有431.49公里,占比18.23%。
        现状1845台10kV配变中，共有875台运行年限在5年以内，占配变总台数的47.43%，108台运行在6-10年间，占配变总台数的5.85%，771台运行在11-20年间，占配变总台数的41.79%，91台运行在21年及以上，占配变总台数的4.93%。
        现状郧阳区共有柱上开关66台，电缆分支箱229台，环网柜16座，开关站1座。无运行超过20年的开关类设施。
        2.4低电压台区分析
        经过近两年国网公司对郧阳区电网的大力投入，通过配电网升级工程，全区内低电压台区明显减少，低电压情况得到了有效的缓解，目前郧阳区全区低电压台区610个，其中城区低电压台区74个，总容量14540千伏安，低电压户数1003户，农村低电压台区536个，总容量31190千伏安，低电压户数12063，低电压台区占全区台区数33.06%，低电压户数占全区低压用户数7.05%；结合迎峰度夏的情况，城区低电压台区主要出现在城乡结合部，多因高峰期用电负荷激增，而配电变压器容量偏小，导致低电压情况出现，农村低电压台区少部分因为高峰期用电产生季节性低电压，大部分因为供电半径过长而导致长期性低电压。
        2.5需优先解决的问题清单
        需优先解决的问题包括：
        a）过载运行的中压线路、配变台区。

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        b）重载运行，且两年内将过载的中压线路、配变台区。
        c）末端电压在198V及以下或用户诉求强烈，无法通过维修或转供负荷解决的台区。
        d）末端电压不合格的10千伏线路。
        e）低压计量装置前为为单相运行的低压主干线路。
        f）由于负荷增长，当年业扩报装已受限。
        g）解决高压变电站配套问题，变电站新出线（改造中压线路）满足当年新增负荷供电。
        h）新建（改造）台区满足当年负荷增长需求，且投产后预计两年内负载率可达到30%及以上。
        i）抵御自然灾害能力差，必须尽快抗风加固、抗冰加固的线路；严重威胁人员或电网运行安全，存在严重运行隐患的中低压相关设施。
        j）迂回供电、交叉供电的中压线路；分段数或分段开关位置不合理，网架结构不合理、不完善（不满足N-1），需要优化网架结构的10千伏线路。
        k）其它确需优先解决的问题，自行描述问题情况。
        2.6需合理解决的问题清单
        需合理解决的问题主要涉及还未造成重大安全隐患，但设备标准和性能存在问题，包括：
        a）老旧配变；
        b）高损配变；
        c）老旧线路；
        d）小截面线路，但目前未过载、重载；
        e）老旧开闭所；
        f）其它老旧设施（技改解决的项目除外）。
        根据需优先解决问题类型梳理，同时存在需合理解决问题类型，主要是问题类型a、b、c、d。
        3改造方法
        针对郧阳区0.38kV电网现状，主要存在低电压台区存量大低电压问题严重、台区布点不足、总体配变容量偏小，全区户均容量仅1.09kVA、低压线路截面整体偏小，供电能力不足，配电设备普遍老旧化严重的问题通过细化台区问题，依照导则要求对0.38kV电网进行分类改造。
        3.1提升供电能力
        对重过载配变、无法满足负荷增长需求配变宜通过新增配变布点，配变增容、提升低压导线截面予以解决。台区布点按照“小容量、密布点、短半径，高压延伸”的原则建设。
        3.2低电压改造
        根据台区电压偏低的原因，造成郧阳区低电压台区主要有以下四个原因(部分台区电压偏低由多个原因导致)：
        （1）10kV线路供电半径过长造成末端10kV电压低，其中郧阳区有9条10kV线路供电半径超过30km，此类原因造成36个低电压台区。
        （2）台区低压供电半径过长造成末端低电压，郧阳区处于山区，乡镇大部分地区地广人稀，造成供电半径普通偏大，此类原因造成350个低电压台区。
        （3）配变容量偏小存在供电卡口，致使用电高峰期出现低电压情况，多数存在城镇、城乡结合部与集镇地区，此类原因造成32个低电压台区。
        （4）导线截面偏小导致末端低电压，郧阳区低电压台区中407个台区低压主干线截面在50及以下，故郧阳区大多低电压台区并非仅一项原因造成低电压问题，需通过全覆盖改造解决低电压问题。
        根据以上四个造成台区低电压的原因，可通过（1）新建35kV配电站，新增10kV线路，缩短中压线路供电半径（2）新增小容量配变布点，增大整体配变容量缩短低压供电半径（3）改造低压小截面、老旧线路，提升供电能力，在规划年对台区低电压问题逐步予以根本性解决。
        3.3提高装备水平
        对郧阳区高损、运行年限超过20年、老旧小截面低压线路、设备予以改造、更换；提高地区低压绝缘化水平，新规划的居民小区和商业区域，导线线径按终期报装容量选择，配变容量按终期报装容量一次安装到位。
        3.4完善网络结构
        在现有台区布点的基础上，明确各台区供电半径，规范台区供电范围，完善用户接入管理，做到低压不跨区、不迂回供电。
        4典型项目建设方案
        根据郧阳区配电网现状及电网运行现状，本次主要选取低电压台区、满足新增负荷供电需求、消除设备安全隐患的配网项目。以十堰市郧阳区大桥110kV变电站10kV桥63桂花线低电压台区改造工程为例，
        方案概述：
        1）改造岔河村上台区：
        改造岔河村上台区：原配变S9-30kVA增容为S13-100kVA配变，新增100kVA配电箱1台；改造0.4kV主干线路，采用JKLYJ-120/0.814kM、YJLV-4*120/0.045kM；改造0.4kV分支线，采用JKLYJ-70/0.592kM、YJLV-4*70/0.048kM；改造低压接户线33条，采用YJLV-4*35/0.788kM，改造低压接户线5条，采用YJLV-4*50/0.133kM。更换10米电杆25根，12米电杆10根。改造后照明用户61户，动力用户5户，户均容量1.52kVA,供电半径0.451kM。
        2）新增岔河村上1#台区：新增S13-50kVA配变1台，新增50kVA配电箱1台；新建10kV线路，采用JKLGYJ-70/0.407kM；改造0.4kV主干线路，采用JKLYJ-70/0.392kM；改造0.4kV分支线路，采用JKLYJ-50/0.271 kM；改造低压接户线13条，采用YJLV-4*35/0.309kM，改造低压接户线2条，采用YJLV-4*50/0.056kM。更换10米电杆18根，12米电杆8根。改造后照明用户28户，动力用户2户，户均容量1.66kVA,供电半径0.241kM。
        台区及低压线路改造，主要采用新增台区及增大低压线路线径方法，提高改造台区电压质量，同时提高台区供电能力，消除配电台区安全隐患，配变采用S13及以上最新型节能配变。台区10KV引线均采用50以上线径型号。
        配变台区项目实施与郧阳区中压配网规划相衔接，进行台区低电压和供电卡口改造，可满足未来5年居民负荷增长需求，降低运维成本50%。客户低电压投诉将降为0。
        0.4千伏线路方案采用旧线路路径，台区主干线选择与台区配变容量进行匹配，50KVA配变主干线采用JKLGYJ-70导线，100KVA配变主干线采用JKLGYJ-120导线，200KVA配变主干线采用JKLGYJ-150导线。接地方式采用多点接地方式。下户线按导则要求均采用三相四线制。
        5效果总结
        本批项目解决低电压台区87个，以新增布点、配变增容、改造低压线路、台区转址为主。本批项目及前5批项目实施后，10KV线路平均分段数由1.89提高到1.99；10KV站间联络率由3.79%提高到4.82%；联络条数由9条提高到11条；10KV线路满足N-1条数由21条提高到23条；低电压台区数由244台降低为140台，重过载台区由11台降为0台；配电线路最大负载率由42.1%降至38.5%，配变变压器负载率由30.03%降至27.65%；台区户均容量由1.49千伏安提升至1.54千伏安。
        本批项目实施后将解决本次项目中10千伏线路及10千伏线路所带台区的一部分低电压问题、重载问题以及老旧线路、老旧高损配变等问题，至2017年完全解决低电压台区，重过载台区、重过载线路的问题。通过多批次的农网改造项目的实施，至2020年完全解决高损配变、老旧线路、老旧配变的问题。
        作者简介
        胡波，男，1973年9月生，湖北，本科学历，助理工程师，主要从事电力工程管理。