浅析城市配电网特点-存在问题及解决途径

浅析城市配电网特点\\存在问题及解决途径

摘要: 随着国民经济的发展和人民物质文化生活的不断提高，社会对电力需求逐年增长，对供电质量和供电可靠性要求越来越高，对作为城市血脉的配网的需求也提出更高的要求，城市配电网（本文分析的对象为城市10kV配电网，在实际中一般称为中压配电网，以下称为配电网）不断的发展扩大，结构由简单放射状接线向环网接线、树状接线发展，本文主要就配网的主要结构特点，当前存在主要的问题及解决方法，如何规划运行好城市配网，让其更好的服务社会进行剖析。

  关键词：配电网规划结构发展

Abstract: with the development of the national economy and people’s material and cultural life rise ceaselessly, social demand for electricity is increasing year by year, the power quality and reliability requirements of increasingly high, as the city of blood distribution demand also put forward higher requirements, city distribution network ( this article analyzes the object for the 10kV distribution network in the city, practice is generally referred to as a medium voltage distribution network, hereinafter referred to as the distribution network ) continued to expand the development, structure by a simple radial connection to the loop network connection, tree junction development, this paper focuses on the main structural features of distribution network, the current main problems and solutions, how to run good city planning of distribution network, make it better social services are analyzed.

Key words: Planning of distribution network structure development

一、配电网的结构及特点

城市配电网是电力系统的重要组成部分，近年来，国家投入了大量资金对城市电网及农村电网进行改造，取得了阶段性的成果。随着近郊城市化程度的迅速提高，对配电网网架结构提出了较高要求，配电网处于整个电力网络的末端，直接针对电力用户，随着城市规模特点的不同，各城市配电网的规模结构也不尽相同，虽然配网的结构多样，但基本上可以归纳为放射状、环状和树状三类。

放射状接线采用单电源供电，适用于非重要负荷，结构简单、可靠性低。它的优点是比较经济，高压开关数量少、投资小，新增负荷也比较方便。其缺点是故障影响范围较大，供电可靠性较差。当线路故障时，部分线路段或全线将停电；当电源故障时，将导致整条线路停电。

环状接线有两个电源（有时是同一变电站的两条母线）供电，正常运行时联

络开关断开，开环运行，每条线路最大负荷只能达线路允许载流量的一半，留有一半的备用容量。其中一条线路故障或部分区间故障时，通过切换操作可以使非故障段恢复供电可从另一条线路送电，使相应供电线路达到满载运行。这种接线结构简单清晰，运行较为灵活，可靠性较高，但正常时仅有一半的负载出力，经济型较差。主干线通常可分为2～3段，随着电网的发展，在不同回路之间通过建立联络，就可以发展为更为复杂的接线模式，线路利用率进一步提高，供电可靠性也相应的有所加强，便于过渡，适合负荷的增长需求。

树状接线是通过在干线上加装分段开关把每条线路进行分段，并且每一分段都有联络开关与其他线路相连接，当任何一段出现故障时，均不影响其它段正常供电，这样使每条线路的故障范围缩小，提高了供电可靠性。在这种接线方式中，每条线路一般留有1/3或1/4的备用容量。与环式接线模式相比，树状接线模式提高了线路容量的利用率（由50%提高到70%左右）。随着城市区域负荷密度不断提高，配电线路逐步增多，在原有单联络的线路之间再进行分段和联络，形成树状接线模式，提高了配电网络带负荷的能力。但是这种接线方式在线路联络开关合上以后会对继电保护装置有较大的影响，增加保护装置的选择性及相互配合的难度，容易造成保护误动或拒动。

配电网网架结构不合理的矛盾日益突出，主要表现为：①现有配电网10kV线路以辐射供电为主，负载率过高，分段不合理，联络数过少，无法满足N-1准则；②现有配电网变电站电源点过少，10kV出线仓位过少，小容量中压用户占用变电站10kV仓位过多，导致变电站10kV仓位利用效率低下；③网架不合理，线路长、用户多，10kV线路供电半径过大等。

二、配电网存在的问题及未来展望

长期以来由于城市建设规划与电力的规划相对独立，以及国家电力投资“重发轻输不管配”的建设发展模式，使配电网建设留下的欠账太多，底子薄弱，目前的配电网存在许多的问题，很难适应当前城市建设发展的需要，主要反映在如下几个方面：

1、建设标准问题。长期以来,由于忽视配电网建设，造成配电网投资不足,与输电网相比，配电网设备老化、技术性能偏低,供电事故率远远大于输电网。配电网建设缺少统一的标准，供电部门根据自己的情况进行建设，建设目标欠明确，建设随意性大。从设计、设备选择、建设标准均不统一，网络结构和设施配置不规范，制约了城市配电网的性能提高和进一步的发展。

2、规划问题：近年来城市建设提速, 城市规划发展与电力的规划发展脱节，往往是城市规划发展完成并开始建设，才通知供电部门，由供电准备配套的电力建设，电力部门在进行规划设计时，又会因绿化、公建设施等给电力走廊的增加了难度，往往很难找到合适的线路走廊。同时因建设周期的问题,可能造成用电负荷区配套的电源点建设不及时，出现供电滞后现象。

3、旧线改造问题，现在运行中的部分早期建设的线路导线细、线损率高、

输送功率小，很难满足负荷快速增长的需要，因负荷区已经形成，进行改造时，一般情况下已经没有线路走廊可供选择，只能拆旧改新，势必会对用户造成长时间停电，造成重大社会影响。此外城市商业区和市民集中居住区，要求取消架空线路，改用电缆的呼声越来越高，但此类地区地下管线密集，很难找到合适的路径敷设电缆，同时改造时，不可避免的会损毁路面、绿化及其它公建设施，赔付、恢复资金巨大，供电部门很难独自完成改造任务。

4、安全运行问题，早期建设的配电网线路裸导线居多，而且导线细、材料标准低，安全运行情况较差，加上城市公共建筑、绿化树木、施工的大型机械增多，及易造成配电网线路对树木放电，被施工机械损坏情况，每年都会出现多起此类事故，此外随着配电网结构越来越复杂，手拉手线路多，环网联络接点多，特别是树状接线的增多。通常的继电保护装置的已经很难满足快速切除故障，恢复非故障点供电的需求。

三、配电网解决途径

伴随城市发展与城市配网建设的矛盾体现，城市配网建设越来越受到社会的关注，针对配电网存在的问题，已经开始着手解决。

对建设标准问题，在国家层面上，建设部已经修编了《城市配电网技术规范》的征求意见稿，国家电网公司已出台了《城市配电网技术导则》等技术标准，对配电网的典型设计、典型造价、通用设备规范等技术原则做了要求。配电网的建设正在逐步向标准化发展。

对规划问题，各区域供电部门已开始根据城市总体规划目标和不同发展定位，将配电网建设纳入到统一城市规划之中，以适应城市发展需要，在城市建设中预留必要的电力通道。城市配电网在今后建设中，根据“安全可靠、结构合理、技术先进、调度灵活、环保节能、适度超前”的原则，不断提高完善，以满足城市发展需求和配电网安全运行水平。

对旧线改造问题，技术水平较低的架空线路改造时，应与用户充分沟通，制定协商详细的改造计划，按照新标准进行改造。能全部改造的，一次改造完成，不能全部改造的可以分段、分批进行改造，也可以采用架空、电缆相结合的改造方式进行改造。对城市商业区和市民集中居住区的架空改电缆及新建电缆线路工程，应与城市规划部门沟通，详细了解地下管线分布，及本地区进一步的规划，尽量将电缆路径选择在绿化带等影响较小的地点内，还可以与通信及其它部门协商借用其管线及通道，对车流密集的道路，尽量采用地下穿管的方式进行穿越。改造资金的问题，可以根据谁受益谁出资的方式，与受益部门友好协商，联合出资解决。

对安全运行问题，对位于城市配网中的裸导线线路及技术标准低，安全运行情况较差的线路坚决按新标准进行改造，越快越好；对线路走廊内的施工工地进行重点关注，通过向施工单位及大型施工机械的司机发放明白纸等宣传沟通方式，使其明白安全距离，地下电缆走向等，以减少对配电网的损坏机率；对架空

线路走廊内的绿化树木，及时修剪，使其满足规程要求。对结构复杂的配电线路的保护配置问题，应尽量保持正常的运行方式，对无法避免的特殊方式，应根据预想的运行方案提前设定多套对应定值，方式改变后及时修改定值，以满足继电保护装置的需求。

四、配电网未来展望

城市配电网是随城市的发展，伴随着城市人口及工业规模的不断扩大，而逐步扩大形成，它是为满足城市建设的需要而逐步完善起来的。它依附于城市，为城市服务。我们的城市会越来越美，我们的城市的配电网也会越来越坚强，越来越完善，现在的电网正在向着智能化的方向发展，为适应将来电网智能化的需求，配电网设备也在为配电自动化预留接口。

“十二五”期间，国家电网计划投资1.6万亿元建设智能电网，按照智能变电环节占比约20%份额计算，智能变电环节投资额度将达到3200亿元。智能变电环节主要投资方向即是智能变电站，在“十二五”期间，国家电网将建设110千伏及以上智能变电站6100座，其中新建智能变电站5100座，改造站1000座，按照平均每座智能变电站200万元保守投资额计算(主要指智能变电站保护设备及监控系统)，在“十二五”剩余四年内，智能变电站投资规模约120亿元，平均年投资额度约30亿元。可以设想在不久的将来将有一张完善、坚强、智能的城市配电网为我们的城市提供可靠的供电服务。

参考文献

1、方向晖 中低压配电网规划与设计基础中国水利水电出版社，2004

2、DL/T 599-2005 城市中低压配电网改造技术导则中国水利水电出版社

3、中国南方电网有限责任公司电网建设施工作业指导书·第4部分:配网工程中国电力出版社

4、山东电力集团公司直供中低压配电网技术原则。

5、山东电力集团公司直供中低压配电网规划指导意见。