林毛寅
(國網福建長樂市供電有限公司)
長樂市中壓配電網結構現狀分析
林毛寅
(國網福建長樂市供電有限公司)
城市中壓配電網結構是城市配電網的基礎,電網的結構是否合理嚴重影響電網的供電能力、供電可靠性、供電經濟性、電能質量等關鍵性指標。因此,電網結構作為城市電網的基礎,其變電站配置、配電線路接線方式的合理性等指標成為了重要的分析點。本報告基于長樂市配電網評估體系,通過對相關評價指標的評估將分析出長樂市配電網存在的問題,希望借此有助于下一步長樂市配電網的研究與優(yōu)化。
中壓配電網;結構現狀
福建省長樂市供電公司共有現役110kV變電站18座,主變39臺,總容量1902MVA,共有現役220kV變電站5座,10kV側總容量為900MVA。其中五大供電片區(qū)的變電站數量,主變數量及容量情況如表1所示。
表1 長樂市各供電片區(qū)220kV和110kV變電站配置情況
根據長樂市規(guī)劃,將長樂市總共10個供電所歸并為五個供電片區(qū)。由表1數據可知,長樂市供電片區(qū)中金峰(4座)和江田供電片區(qū)(6座)塊110kV變電站數量最多,而漳港供電片區(qū)的鶴上供電所則不存在110kV變電站,可見在數量上變電站分布較不均勻。220kV變電站主要分布于漳港和配電檢修供電片區(qū)。根據資料分析,金峰供電片區(qū)的金峰站、首峰站和湖濱站存在跨所供電情況,造成變電站供電情況復雜,不利于地區(qū)供電可靠性提高與供電部門管理。
長樂市存在3座變電站僅存在一臺主變,三座變電站分別位于金峰、營前和江田供電所,其主變容量均為50MVA。該情況可能會造“N-1”不滿足。當站內一臺主變發(fā)生故障時,由于沒有備用主變提供電力,因而只能靠線路聯絡線轉供負荷。因此該變電站出線有較大可能會失去電力供應,影響其供電可靠性。其它變電站均有兩臺及以上主變,若其中一臺主變發(fā)生故障,則可以優(yōu)先考慮通過另一臺主變進行負荷轉帶。此外長樂市存在兩座變電站主變容量不匹配情況,分別為城區(qū)供電片區(qū)的里仁變和營前供電片區(qū)的洞頭變。主變容量不匹配將會導致當變電站單臺主變發(fā)生故障時,其相互轉供負荷的能力將產生影響。
架空線路進行合理的分段與聯絡,為提高線路的供電可靠性提供了有力的保障。一般而言,分段數越多,每次故障停電影響的范圍越小,并且分段數、分段位置與聯絡數、聯絡位置如形成良好配合時,能將故障段線路的負荷合理轉移到聯絡的其它線路上,有效地增強10kV配電網的負荷轉供能力。長樂市10kV線路共有公線199條,其中架空線共有188條。
從總體來看,長樂市10kV現狀網188條架空線沒有裝設分段開關的比例達到了44.15%,將近占到了一半,這也是一個較大的問題,下一階段亟待解決。其余裝有分段開關的線路主要以單分段為主,兩分段及以上占到了30%。
長樂市10kV現狀網188條架空線主要以單聯絡為主占到了總數的50%以上,兩聯絡也占到了26.06%。但是存在接近7%的無聯絡線路,雖然比例較小,但是無聯絡的情況對于電網的發(fā)展是一個不利的因素,需要引起足夠的重視。
圖1 長樂市10kV架空線分段、聯絡比例
圖2 長樂市架空線分段聯絡比例
長樂市現狀網10kV架空線分段聯絡接線模式中,除去無分段線路和較少的單輻射,主要以多分段多聯絡、多分段單聯絡為主。線路多分段(含聯絡)數量占到了50%以上,但仍存在較多無分段、無聯絡的線路。無分段線路占到了總數的44.15%,數量較多。其中長限變電站、沙嶺變電站、首祉變電站三座變電站所屬公線架空線均為無分段情況,存在問題較大。金峰變電站無分段線路數量最多,達到了14條。長樂目前無聯絡線路僅有6條,情況良好。以上無分段、無聯絡線路都是制約電網發(fā)展的主要因素,為此在未來的電網改造和建設中,應當適當加強線路分段聯絡的規(guī)劃建設。長樂市現狀網10kV架空線總體來看,分段聯絡比比例最大分布在[0,1),比例達到了50.53%;分段聯絡比在[1,5]這個區(qū)間的比例達到了42.56%;多分段無聯絡的線路和無分段無聯絡的線路,只占6.91%。以分段聯絡比例大于1視為合格,即合格的比例達到了42.56%。
從總體對長樂市10kV架空線分段聯絡比梳理發(fā)現滿足要求的分段聯絡比達到[1,5]的線路比例只有42.56%。而分段聯絡比在[0,1)之間的卻達到了50.53%,這是因為長樂存在大量無分段架空線路,部分線路存在聯絡開關數大于分段開關數的情況。
圖3清晰的展現了長樂市五大供電片區(qū)各自的架空線分段聯絡比比例情況。五大供電片區(qū)中城區(qū)供電片區(qū)分段聯絡比位于[1,5]之間的比例最大,達到了55.56%,也是最符合規(guī)定要求的供電片區(qū)。
綜上所述,從各個方面對長樂市10kV架空線分段聯絡比進行分析均發(fā)現,分段聯絡比位于[0,1)的比例較大,究其原因主要是無分段線路及部分線路分段數小于聯絡書導致的,成為問題的主要來源,無分段情況較為嚴重,這可能與電網建設周期與歷史條件有關,希望加快架空線由無分段向多分段轉變的進程,以滿足要求,提高供電可靠性。
圖3 五大供電片區(qū)架空線分段聯絡比
長樂市中壓配電網現狀年10kV配電線路總數為312條,主要采用架空線路,電纜線路采用較少,僅有28條(架空、電纜混合線路按照長度所占比例歸入相應線路架設形式)。312條配電線路中公線為199條,用戶專線為113條。其中10kV架空線路公線共有188條,接線模式主要有:多分段多聯絡、多分段單聯絡、無分段聯絡,另外還存在少量多分段無聯絡、單輻射接線模式。根據表(分段聯絡),按B、C、D各類供電區(qū)對21個變電站所屬架空線路進行接線模式統(tǒng)計結果如圖4所示。
圖4 長樂架空線接線模式比例
從圖4可以看出,長樂市中壓配電網現狀年10kV架空線路接線模式較多,單接線模式分布較為集中,主要集中在多分段多聯絡、多分段單聯絡、無分段聯絡。主要接線模式中無分段聯絡模式所占比例最大為40.43%,多分段多聯絡所占比例為29.26%,多分段單聯絡所占比例為23.4%,所占比例較為少的多分段無聯絡、單輻射接線模式在3%左右。
總體上對長樂市中壓配電網現狀年10kV架空線路接線模式進行分析發(fā)現,接線模式為無分段或無聯絡的所占比例達到了47.34%,含分段聯絡接線模式為52.66%。含分段聯絡的接線模式可視為典型接線模式,所以總體上長樂市10kV架空線路接線模式情況較為良好。
圖5 五大供電片區(qū)架空線接線模式
通過統(tǒng)計分析發(fā)現長樂市架空線路接線模式主要以無分段聯絡、多分段多聯絡為主。其中金峰、漳港片區(qū)的合理接線模式線路所占比例較高分別為61.22%和60.87%,營前片區(qū)的合理比例較低僅為36%。總體來看,目前長樂公線中架空線的分段聯絡情況亟待改善,合理接線模式較低。
線路裝接容量合格率通過考察主干線路分段數、每段配變容量來對長樂市中壓配網的線路結構及線路配變容量進行總體把握,并結合《福建省電力公司技術導則》相關規(guī)定來評判線路。
根據《福建省電力公司技術導則》規(guī)定,主干線均應裝設分段開關進行控制,按供電范圍和負荷分布宜分為3~4段,每段配變容量控制在2000kVA以下。10kV線路配變容量小于等于10000kVA。結合長樂市中壓配網主干線的實際情況,首先對199條公線中的188條架空線總裝接容量進行統(tǒng)計分析,進而對架空線各分段裝接容量結合線路負載率進行統(tǒng)計分析。長樂市中壓配網312條線路中共有公線199條,公線中架空線路為188條。188條架空線中裝設有分段開關的線路為105條,83條線路尚未裝設分段開關。
圖6 供電片區(qū)線路分段數分布圖
圖6清晰的顯示了長樂市中壓配網中105條線路裝設有分段開關線路的分段情況,兩分段線路數量最多,占到了43.81%,三分段以上線路所占比例為56.19%。根據《福建導則》規(guī)定及對規(guī)定的說明,兩分段線路不滿足導則要求,所以考慮三分段及以上線路。三分段及以上線路共59條,下面對59條線路按照線路裝接配變容量要求進行整理分析,按照先整體后分段的原則分析。
首先從整體分析來看,統(tǒng)計分析發(fā)現59條三分段及以上線路中總裝接配變容量合格的有38條,21條不合格,合格率為64.41%。按照線路各分段裝接容量考慮,59條線路中只有5條線路合格,其余54條線路均不合格。綜合線路總裝接容量和各分段裝接容量整體來看,長樂目前10kV公線中三分段及以上架空線路裝接容量合格率較低,存在問題亟待解決,這也是下一步改造優(yōu)化的重點之一。
長樂10kV線路三分段及三分段以上裝接配變容量超過10000kVA的線路達到21,達到總數的36.21%。無分段但容量超過8000kVA的線路為14條。這14條線路沒有裝設分段開關且分段裝接容量超過8000kVA,需要引起足夠的重視,在近期內做出改造方案,改善線路的無分段情況。
本文分析了長樂市10kV配電網的結構性指標,得出其在主變容量匹配度、站間聯絡線比例等方面較優(yōu),但是存在部分片區(qū)的架空線分段聯絡合格率、接線模式典型化率較低和線路裝接容量較大等方面的結構性的問題。這些問題將是今后長樂市配電網改造的重點解決方向。
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1004-7344(2016)32-0073-02
2016-10-15