宋莉君 汪文琦
中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司 陕西省西安市 710054
0 引言
在能源改革和社会经济发展的大背景下，我国电力系统呈现出蓬勃发展的繁荣景象。国家战略层面提出的“能源革命”战略、“互联网＋”行动计划、“配电网建设改造”行动计划，以及正在大力推进实施的电力改革和新型工业化、城镇化建设等，为电网的变革和发展提供了重大机遇。配电网作为经济和社会发展的重要基础设施，对实现智能电网和能源互联网战略目标起着关键作用。国家能源局于 2015 年 8 月 31 日发布“配电网建设改造行动计划 (2015-2020 年)”，明确提出 2015—2020 年投资超过2万亿元、全面加快配网现代化建设，立即引起社会各界的广泛、高度关注。近年来，我国在配电网建设方面的投入力度不断加大，并且取得了一定成绩。然而，当前配电网的职能和结构依然较为单一，配电自动化的总体覆盖率不高，配网故障管理和自治自愈能力较弱，新能源接纳能力偏低。在基础设施建设方面，相比于输电网，配电设备老化、故障停电等问题突出，供电可靠性水平与国际先进水平差距较大，电能质量亟待提升。
1 供电区概况及主要问题
对于配电网设计，首先应确定供电区的现状情况，确定该新区的总体范围，了解近年全社会用电量、全社会最大负荷以及网供最大负荷。下文以某国家级新区为例介绍需收集的相关资料。
1.1 装机规模
新区电网共有并网发电站 4 座（含1座光伏发电站），有机组4台、光伏单元1个。其中小火电厂1座，机组2台；光伏发电站1座；其它发电类型2座，机组2台。
1.2 电网规模
新区电网共有系统变电站20座，主变44台；地电变电站3座，主变6台；用户变电站9座，主变17台。新建投运变电站6座，主变10台，包括系统变电站4座，用户变电站 2 座。
1.3 输配电规模
新区电网共有110kV 线路74条； 35kV 线路 15 条；10kV 线路339条。其中新建投运110kV线路22条，10kV线路55条。
1.4 各电压等级电网存在问题
根据收集的相关资料，明确各电压等级电网目前存在的主要问题，如变电站的最大负载率是否偏高，以核实变电站的重载情况；根据目前变电站的布点位置考虑各电压等级通道资源、间隔资源能否支撑新区负荷增长及网架优化的需求；供电能力、电网结构、供电可靠性是否仍需进一步完善；10千伏电缆化率、架空线路的绝缘化率、配电自动化覆盖率等指标的上级要求，供电线路的平均负载率是否能够充分发挥负荷转供及运行效益等。
2 设计过程梳理
2.1 设计准备阶段
在设计准备阶段，设计人员应与供电公司配网专责深入交流计划立项的工程类型，急需解决的工程情况等，并与各工程对应供电所班组对接工程现状、提出可能的设计方案，并明确各设计方案的优缺点、需重点关注的问题等。建议可以从供电公司营销部门的投诉情况、各供电线路的最大负载率、最大负荷电流、重载（过载）配变、线路负荷曲线图、上级公司的各项指标要求等方面入手，结合设计施工难度、现场电缆路径情况、设计费用等提出项目清单。
2.2 现场踏勘阶段
新区配电网改造新建项目一般主要包含1）10kV环网柜更换工程、10kV电缆分支箱更换工程；2）110 kV变电站10kV送出工程；3）重过载台区配变治理工程；4）网架结构完善及负荷转移工程等，不同的项目类型踏勘时间及重点均不一样，具体踏勘时应根据工程类型考虑不同的踏勘提纲。
1）10kV环网柜更换工程、10kV电缆分支箱更换工程
现场踏勘时应注意勘查现状环网柜、电缆分支箱的铭牌信息，确定现状环网柜、电缆分支箱的电源点及出线方向、备用间隔；记录每回电源进线、出线电缆型号；核查更换环网柜、电缆分支箱后与原有每回进出线的电缆衔接配合，不满足长度要求的应新增电缆，并开列电缆接头及对电缆接头的安全和保护材料。对拆除原有环网柜、电缆分支箱并整体更换的工程，根据新换环网柜尺寸对现有基础进行踏勘或在原有设备附近寻找新设备的基础位置，以满足新设备的安装需求，确定工程的可行性。
2）110 kV变电站10kV送出工程
电缆路径利用原有设施的项目，需详细收集相关电缆沟道现状图纸，并由10kV出线处开始踏勘，根据现场实际的电缆井走向以及电缆沟道内部电缆数量（需明确原有沟道占用比以及本项目所需电缆数量），考虑利用原有电缆路径的可行性。必要时可与前期沟道工程施工单位沟通了解现场情况。切忌完全按原有图纸设计工程方案，原有设计经过几年的变迁，已不能完全代表电缆沟道的现状情况。需新建部分电缆沟道、排管的项目，需与业主单位沟通确定新建沟道、排管的必要性，可行性。综合考虑市政规划、电力远期规划、周边负荷增长等各方面情况确定新建电缆沟道、排管的规格及长度。
3）重过载台区配变治理工程
此类工程的主要问题在于台区设备过载，存在过负荷跳闸现象。台区用电负荷增长较快，台区在用电高峰频繁故障，配变已不能满足区域用电负荷需求。此类工程线路类型涉及电缆及架空线路，电压等级涉及10千伏及380伏，现场情况相对复杂。需明确核查现状，确定台区现状，现有配变容量、投运时间、供电户数、供电半径、现有各电压等级的导线线径；根据现状负荷考虑新增配变容量，需注意核查原有架空线路是否有“卡脖子”现状；原有杆塔是否有老旧、裂纹、锈蚀等现象，架空路径中是否有树线矛盾、跨路跨房距离不足、运维不便等情况；原有电缆路径能否满足工程需要，原有电缆是否有过热烧融痕迹等。
4）网架结构完善及负荷转移工程
此类工程现场踏勘时需注意查看原有线路供电半径、接线形式、导线型号、投产时间、装见容量、最大负荷电流等，通过优化配电网网架及负荷转移等方式以解决原有线路问题，但同时需注意不对转移后的线路造成负面影响，且需注意供电区域是否与网格化规划相匹配。另外则应考虑施工难度，线路路径能否满足城市规划等问题。
3 文件编制阶段
设计文件编制时，工程建设规模中应说明清楚新建、改造、更换设备的数量及容量，新建、改造、迁改各电压等级电缆或架空线路的长度，新建、改造开闭所、配电室的数量及规模。工程建设期限应与合同年限、业主计划相匹配。电网现状部分应按踏勘的实际情况填写，并提供涉及部分的配电网接线现状示意图。治理重过载配变、线路项目必须提供该配变或线路的PMS负荷曲线图，网架类项目必须提供改造前后的地理接线图、拓扑图。工程建设必要性及可行性需详细论证，必要性主要从配变、线路是否过载，供电可靠性是否满足要求，原有设备是否存在严重安全隐患等方面分析；此部分应注意需从业主单位收集运行数据资料。
4 结语
本文对配电网新建改造项目从设计准备阶段——现场踏勘阶段——文件编制阶段进行提炼设计方案、提出现存问题及解决方法，可为读者进行配电网设计提供参考依据，以提高设计效率，减少质量问题。