摘要：城市電網(wǎng)的建設(shè)與改造，作為一項長期的系統(tǒng)工程，應(yīng)結(jié)合城市建設(shè)實際情況，嚴格按照技術(shù)導(dǎo)則的要求，以發(fā)展的眼光進行規(guī)劃和設(shè)計。以建設(shè)一個網(wǎng)架堅固、結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)設(shè)備先進，朝自動化、智能化方向發(fā)展的電網(wǎng)為目標(biāo)逐步進行。

　　關(guān)鍵詞：配電網(wǎng),中壓,低壓,繼電保護

　　隨著經(jīng)濟迅速發(fā)展，社會電力需求越來越大，配電網(wǎng)的安全可靠性對大電網(wǎng)的運行和經(jīng)濟效益的影響越來越明顯。為了保證電能質(zhì)量，降低配電網(wǎng)故障率，改善供電可靠性，城市中低壓配電網(wǎng)的建設(shè)與改造已是電網(wǎng)的重要發(fā)展趨勢。配電網(wǎng)的建設(shè)與改造應(yīng)該堅持科學(xué)化、規(guī)范化的原則，既要切合實際，又要適當(dāng)超前。要正確處理好配電網(wǎng)的近期建設(shè)與遠期發(fā)展的關(guān)系，同時還要考慮社會、經(jīng)濟、環(huán)境等綜合效益。這樣才能使城市中低壓配電網(wǎng)適應(yīng)長期發(fā)展和城市現(xiàn)代化的要求，從而大大提高配網(wǎng)供電可靠性。

　　一、城市中低壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及要求

　　1)城市中壓配電網(wǎng)應(yīng)根據(jù)變電站布點、負荷密度和城市規(guī)劃小區(qū)或功能區(qū)劃分，分成若干相對獨立的分區(qū)配電網(wǎng)，有明確供電范圍，不交叉重疊。根據(jù)分區(qū)負荷預(yù)測和負荷轉(zhuǎn)供能力的需要，確定中壓線路容量和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。每個分區(qū)至少應(yīng)有2個以上電源供電，重要的應(yīng)有2個變電站供電。分區(qū)的劃分要隨著新的變電站的投入和負荷密度的增長而進行調(diào)整。

　　2)城市中壓配電網(wǎng)應(yīng)在建設(shè)和改造的基礎(chǔ)上增加配電網(wǎng)的供電能力，適應(yīng)負荷增長的需要和改善配電網(wǎng)的供電質(zhì)量。

　　3)城市中壓配電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有較強的適應(yīng)性和供電能力，主干線截面應(yīng)按長遠規(guī)劃一次選定;在不能滿足負荷發(fā)展需要時，可增加新的中壓供電饋線或建設(shè)新的變電站，并為新的變電站劃分新的供電分區(qū);新建的開關(guān)站、配電站的規(guī)模應(yīng)按遠期規(guī)劃要求設(shè)計，土建工程一次建成，電氣設(shè)備分步建設(shè)。

　　4)中壓配電網(wǎng)應(yīng)有一定的容量裕度及設(shè)置必要的聯(lián)絡(luò)點，相鄰變電站或同一變電站不同母線的相鄰線路之間應(yīng)裝設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，以利于負荷轉(zhuǎn)移。配電網(wǎng)改造后，應(yīng)能實現(xiàn)線路非檢修(故障)段的負荷轉(zhuǎn)移，進而實現(xiàn)任一中壓饋線柜因故停運時轉(zhuǎn)移全部負荷的目標(biāo)，并爭取實現(xiàn)當(dāng)變電站的一段母線因故停運時能轉(zhuǎn)移全部負荷的目標(biāo)。

　　5)配電網(wǎng)的建設(shè)在設(shè)備選型等方面應(yīng)考慮配電自動化的需要，在中壓配電網(wǎng)建設(shè)的同時，應(yīng)考慮進行通訊通道的建設(shè)，合理利用電纜隧道、電纜溝、電纜排管及架空線路的路由資源。

　　6)主干線的正常運行方式最大負荷電流控制在以下數(shù)值，當(dāng)超過時應(yīng)考慮采取增加線路來分割負荷。單環(huán)網(wǎng)接線的饋線：最大安全運行電流的50%;輻射型接線的饋線：最大安全運行電流的70%。

　　7)饋線分段原則：每條主干線均應(yīng)裝設(shè)分段開關(guān)進行分段，按供電范圍和負荷分布宜分為3~4段，每段配變?nèi)萘靠刂圃?000kVA以下或配變戶數(shù)5~6個左右，A，B供電區(qū)線路0.5~1km左右裝設(shè)分段開關(guān)，C供電區(qū)線路2km左右裝設(shè)分段開關(guān)。電纜線路主干的連接采用開閉所或環(huán)網(wǎng)站作為節(jié)點，嚴禁采用將分支箱串接在主干線上。

　　8)10kV線路分支線超過1km或后端負荷超過1500kVA的應(yīng)在分支線裝設(shè)斷路器或負荷開關(guān)，其它分支線可裝設(shè)刀閘或跌落開關(guān)。

　　9)中壓配電網(wǎng)短路電流一般應(yīng)限定在16kA及以下，最大不應(yīng)超過20kA，其具體限定值應(yīng)與使用設(shè)備的制造水平相適應(yīng)。

　　10)無功電力應(yīng)分層分區(qū)、就地平衡。無功補償應(yīng)根據(jù)就地平衡和便于調(diào)整電壓的原則進行配置，可采用分散和集中補償相結(jié)合的方式，無功補償裝置應(yīng)能實現(xiàn)自動投切。補償原則為：低功率因數(shù)的配電站(室)、箱式變壓器和桿上變壓器應(yīng)在低壓側(cè)集中安裝可自動投切的電容補償，變壓器低壓側(cè)按照配變?nèi)萘康?0%~30%安裝;供電線路長、功率因數(shù)低的郊區(qū)10kV線路應(yīng)安裝柱上高壓電容補償，線路按照配變總?cè)萘康?%~10%安裝或經(jīng)計算確定;有條件的應(yīng)在低壓配電線路安裝低壓線路集中補償裝置;配電變壓器無功補償控制裝置應(yīng)以電壓為約束條件，根據(jù)無功功率(或無功電流)進行分組自動投切，無投切振蕩，無補償呆區(qū)，防止在低谷負荷時向系統(tǒng)倒送無功。

　　11)中性點接地方式。由10kV架空線路構(gòu)成的系統(tǒng)，當(dāng)單相接地故障電容電流不超過10A時，應(yīng)采用不接地方式;當(dāng)超過上述數(shù)值且要求在接地故障條件下繼續(xù)運行時，應(yīng)采用消弧線圈接地方式。由10kV電纜線路構(gòu)成的系統(tǒng)，當(dāng)單相接地故障電容電流不超過30A時，應(yīng)采用不接地方式;當(dāng)超過上述數(shù)值且要求在接地故障條件下繼續(xù)運行時，應(yīng)采用消弧線圈接地方式或小電阻接地系統(tǒng)。

　　12)為了縮短配電線路發(fā)生故障后尋找故障區(qū)段的時間，在尚未實現(xiàn)自動化的線路(含電纜線路)宜裝設(shè)故障指示器。

　　13)防雷和接地。低壓供電系統(tǒng)宜采用TN-C接地型式，也可采用TT接地型式。低壓線路主干線的末端和各分支線的末端，零線應(yīng)重復(fù)接地。低壓接戶線在入戶支架處，零線也應(yīng)重復(fù)接地。10kV及以下的配電系統(tǒng)中主要采用金屬氧化物避雷器作為防雷措施，多雷區(qū)應(yīng)增加防雷措施。低壓架空配電線路，宜在變壓器安裝一組低壓避雷器。10kV柱上開關(guān)設(shè)備應(yīng)裝設(shè)金屬氧化物避雷器，常開聯(lián)絡(luò)開關(guān)的兩側(cè)均應(yīng)裝設(shè)避雷器。

　　10kV由架空引接電纜的終端桿，應(yīng)裝設(shè)金屬氧化物避雷器作為保護。變壓器外殼、低壓側(cè)中性點、避雷器(有裝設(shè)時)的接地端必須連在一起，通過接地引下線接地，接地電阻符合要求。架空絕緣導(dǎo)線應(yīng)有防止雷擊斷線的措施，做好裝設(shè)避雷器的常規(guī)防雷措施，采用防弧金具和放電嵌位柱式復(fù)合絕緣子等先進適用性技術(shù)。

　　二、中壓配電網(wǎng)

　　1)配電架空線路通道規(guī)劃應(yīng)選擇在地質(zhì)情況穩(wěn)定、不易遭受雷擊及臺風(fēng)襲擊的地方，城市主要道路應(yīng)有不少于一回的線路走廊，配電架空線路通道應(yīng)爭取納入當(dāng)?shù)氐氖姓��?guī)劃。為提高供電可靠性，有條件的地區(qū)中壓架空配電線路宜設(shè)置聯(lián)絡(luò)，滿足“N-1”準則。中壓架空配電線路導(dǎo)線截面選擇應(yīng)規(guī)格化，推薦使用50、95、150、240mm2等導(dǎo)線截面;主干線的通流量應(yīng)與變電站、開關(guān)站出線、開關(guān)柜的載流量相匹配;新建線路應(yīng)使用絕緣導(dǎo)線，并在適當(dāng)?shù)奈恢醚b設(shè)接地線夾，變電站出線2km線路必須全絕緣化。架空線路的設(shè)計(線間距離、排列方式等)、施工(桿上配電設(shè)備的安裝)要為實施配電網(wǎng)的不停電作業(yè)創(chuàng)造條件。

　　2)中壓配電電纜網(wǎng)絡(luò)的接線方式選擇應(yīng)結(jié)合區(qū)域的負荷水平進行，并充分考慮線路接線模式的過渡，依據(jù)負荷發(fā)展的不同階段選擇適合的接線方式。對于重要供電區(qū)域、重要保供電用戶、城市中心繁華地區(qū)、市政規(guī)劃特殊要求以及技術(shù)經(jīng)濟比較合適的情況宜采用電力電纜。

　　3)分段、聯(lián)絡(luò)用的柱上開關(guān)應(yīng)采用體積小、防塵防潮性能好、具有防止涌流誤動的負荷開關(guān)或斷路器，采用斷路器時開斷容量滿足短路電流要求，長線路末段及主要分支線路可采用重合器保護。變壓器應(yīng)采用免維護的S11及以上節(jié)能型變壓器，逐步推廣非晶合金變壓器和單相變壓器，淘汰S7及以下高耗能變壓器;接線組別一般采用D，yn-11。柱上變壓器不宜直接與主干線連接，應(yīng)靠近負荷點或負荷中心，三相變壓器容量不應(yīng)超過400kVA。

　　三、低壓配電網(wǎng)

　　1)公用低壓配電網(wǎng)應(yīng)實行分區(qū)供電的原則，低壓線路應(yīng)有明確的供電范圍。與中壓架空線同桿架設(shè)時，低壓架空線路不得越過中壓架空線路的分段開關(guān)。低壓架空線路宜采用樹枝狀放射式結(jié)構(gòu)，低壓電纜線路可采用單環(huán)網(wǎng)或雙放射結(jié)構(gòu)。低壓線路的供電半徑不宜過大，為降低線路損失及滿足末端電壓質(zhì)量的要求，城市低壓線路一般應(yīng)控制在100~150m，最大不超過250m;農(nóng)村區(qū)域低壓線路供電半徑控制在500m以內(nèi)。在三相四線制供電系統(tǒng)中，應(yīng)保證三相負載均衡，零線截面宜與相線截面相同。

　　2)低壓架空線路宜采用鋁(銅)芯交聯(lián)聚乙烯絕緣線，并應(yīng)采取防進水措施。市區(qū)低壓配網(wǎng)應(yīng)完全絕緣化。架設(shè)方式可采用分相式或集束式。低壓架空線路導(dǎo)線線號選擇應(yīng)考慮發(fā)展需要和設(shè)施標(biāo)準化，一般干線截面宜采用150mm2、185mm2、240mm2，支線宜采用70mm2、95mm2。接戶線宜采用銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣線或電纜，為住宅供電的接戶線其型號選擇還應(yīng)考慮負荷增長，銅芯絕緣接戶線導(dǎo)線截面不應(yīng)小于10mm2。架空低壓配電網(wǎng)原則上不分段，不與其它臺區(qū)低壓配電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)。低壓配電方式通常為三相四線制，低壓負荷分散、進戶點多，每相負荷應(yīng)注意盡量平衡。

　　3)低壓電纜選用原則。成片開發(fā)的多層住宅小區(qū)、負荷密度大的區(qū)域、市政環(huán)境需要的地段，其低壓供電應(yīng)采用低壓電纜。對于采用中壓電纜配電網(wǎng)的地區(qū)，低壓配電網(wǎng)宜采用電纜網(wǎng)。低壓電纜應(yīng)選用交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，宜選用四芯等截面或五芯銅導(dǎo)體電纜，電壓等級應(yīng)選用0.6/1kV。

　　4)成片開發(fā)的小區(qū)，應(yīng)根據(jù)負荷情況一次建成低壓電纜網(wǎng)絡(luò)，由配電站供電。小區(qū)低壓配電箱宜裝設(shè)于室內(nèi)并應(yīng)有防腐措施并有明顯的警告標(biāo)識。配變臺區(qū)是由配變臺架(含配變)、低壓線路、接戶線、表箱、計量裝置等組成。配變臺區(qū)的設(shè)計、建設(shè)、改造應(yīng)遵循臺區(qū)標(biāo)準化的建設(shè)要求。

　　四、自動化、保護及通信

　　1.繼電保護

　　10kV配電網(wǎng)的繼電保護裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求，10kV重要開閉所應(yīng)采用微機型保護裝置，并符合繼電保護裝置反措要求，應(yīng)采用速斷或延時速斷、過電流保護，可選用重合閘裝置。保護信息的傳輸宜采用光纖通道。繼電保護裝置應(yīng)配置足夠容量的不間斷電源或直流系統(tǒng)。

　　2.備用電源自動投入裝置

　　備用電源自動投入裝置應(yīng)具有保護動作閉鎖的功能，在工作電源或設(shè)備斷開后才能投入，并保證只動作一次。10kV備自投裝置應(yīng)采取微機型裝置，并設(shè)可靠閉鎖功能，滿足各種運行方式下的備自投動作邏輯。一級負荷電力客戶，宜在變壓器低壓側(cè)的分段開關(guān)處，裝設(shè)自動投入裝置。

　　3.電能信息采集與監(jiān)控管理

　　裝見容量在50kVA及以上專變用戶應(yīng)安裝電力負荷管理終端。公用配電變壓器低壓側(cè)應(yīng)安裝配變監(jiān)測終端。有條件的低壓用戶可安裝集中抄表設(shè)備。

　　4.自動化通信

　　配電網(wǎng)的通信系統(tǒng)的建設(shè)以滿足配網(wǎng)自動化系統(tǒng)信息傳送為前提，并結(jié)合配網(wǎng)自動化系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃，預(yù)留資源保證新的通信需求。通信系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)充分利用現(xiàn)有的通信信道，通信方式可采取光纖、公用移動通信網(wǎng)等方式，應(yīng)根據(jù)各系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸可靠性、實時性要求擇優(yōu)選用。系統(tǒng)日常運行應(yīng)對通道狀況進行監(jiān)視，重要的通信通路應(yīng)為雙通道，并可手動或自動切換。通信系統(tǒng)的電源輸入互為備用，電池智能化管理。

　　五、結(jié)論

　　通過配網(wǎng)的建設(shè)和改造，不斷提高配網(wǎng)的穩(wěn)定供電能力，提高配電網(wǎng)的現(xiàn)代化管理水平，滿足城市用電增長的要求。在建設(shè)和改造過程中，應(yīng)控制工程造價，要制定多個工程方案，從工程造價和供電可靠性等方面入手考慮從中選取最優(yōu)方案，發(fā)揮投資效益，高質(zhì)量地完成配網(wǎng)建設(shè)改造的任務(wù)。

　　參考文獻

　　[1] 城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導(dǎo)則[S](國家電網(wǎng)公司Q/GDW156-2006).

　　[2] DL/T599-2005,城市中低壓配電網(wǎng)改造技術(shù)導(dǎo)則〔S〕.北京:中國電力出版社,2005.

　　[3] 電網(wǎng)運行準則[S](DL/T1040-2007).