陳挺武

摘 要：到目前為止，我國(guó)構(gòu)建了大量的電力工程，實(shí)現(xiàn)了火電、水電、核電等的共同發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)也基本實(shí)現(xiàn)了全面覆蓋，基本能夠滿足社會(huì)生產(chǎn)以及人們?nèi)粘Ｉ畹男枨?。而在配電網(wǎng)規(guī)劃中，無(wú)論是現(xiàn)有配網(wǎng)的改造還是重組，都是非常復(fù)雜的，需要對(duì)各類(lèi)結(jié)構(gòu)元件進(jìn)行合理選擇，以確保電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。結(jié)合配網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，分析了其對(duì)于電纜設(shè)計(jì)的重要性及影響。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；電纜設(shè)計(jì)；電力負(fù)荷；高壓電網(wǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.22.151

城市化進(jìn)程的加快以及人們生活水平的提高使得社會(huì)對(duì)于電力的需求越來(lái)越大，也推動(dòng)了我國(guó)電力事業(yè)的迅猛發(fā)展。在配電網(wǎng)中，電纜占據(jù)了相當(dāng)大的比例，多見(jiàn)于城市建筑密集區(qū)域、負(fù)荷較大區(qū)域以及無(wú)法采用架空線路的工業(yè)區(qū)域。不過(guò)就目前而言，為了保證配電網(wǎng)的運(yùn)行安全，減少故障的發(fā)生，電纜的使用范圍正在持續(xù)擴(kuò)展。在這種情況下，就必須做好配電網(wǎng)的合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作。

1 配電網(wǎng)規(guī)劃現(xiàn)狀

在電力行業(yè)飛速發(fā)展的帶動(dòng)下，做好配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，保證其安全、穩(wěn)定運(yùn)行也就顯得尤其重要。具體來(lái)講，應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手：①立足實(shí)際需求，對(duì)配網(wǎng)結(jié)構(gòu)和各類(lèi)元件進(jìn)行優(yōu)化選擇，確保電壓等級(jí)經(jīng)濟(jì)合理、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠、結(jié)構(gòu)元件統(tǒng)一規(guī)范。例如，在對(duì)電纜、導(dǎo)線、變壓器、開(kāi)關(guān)設(shè)備等進(jìn)行選型時(shí)，應(yīng)該確保其各項(xiàng)參數(shù)能夠滿足電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行需求，同時(shí)對(duì)電網(wǎng)的建設(shè)成本進(jìn)行控制，對(duì)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行簡(jiǎn)化。②設(shè)定切實(shí)、可行的規(guī)劃目標(biāo)。就目前而言，配電網(wǎng)的規(guī)劃必須具備簡(jiǎn)潔、有效的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和明確、可靠的保護(hù)方案，在確保供電可靠性的同時(shí)，兼顧經(jīng)濟(jì)性。③對(duì)現(xiàn)有的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。雖然對(duì)于配電網(wǎng)的規(guī)劃建設(shè)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，相關(guān)技術(shù)也已經(jīng)趨于成熟，但是受各種因素的影響，總會(huì)出現(xiàn)一些不足和問(wèn)題，而且伴隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，負(fù)荷的變化會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，因此，想要確保配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，就必須做好配電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。

2 配電網(wǎng)規(guī)劃對(duì)電纜設(shè)計(jì)的重要性和影響

電纜設(shè)計(jì)在配電網(wǎng)規(guī)劃中占據(jù)了相當(dāng)大的比例，合理的配網(wǎng)規(guī)劃可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力負(fù)荷的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，為電纜截面的選擇提供可靠的參考依據(jù)，同時(shí)，簡(jiǎn)潔、可靠的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)能夠在減少電纜長(zhǎng)度的同時(shí)，保證良好的輸配電效果。因此，做好配電網(wǎng)的規(guī)劃工作，對(duì)于電纜設(shè)計(jì)意義重大。

2.1 配網(wǎng)構(gòu)成

2.1.1 低壓電網(wǎng)

在低壓電網(wǎng)中，對(duì)于電纜或者架空輸電線路的選擇，主要是根據(jù)區(qū)域的地形地勢(shì)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況決定的。在傳統(tǒng)公用低壓電網(wǎng)中，電纜一般是沿道路進(jìn)行輻射，在交叉點(diǎn)位置匯入配電柜。在對(duì)配電站的位置進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)該確保其盡可能處于負(fù)荷中心位置，同時(shí)具有足夠數(shù)量的電纜出線，以方便向節(jié)點(diǎn)饋電。在當(dāng)前的技術(shù)條件下，現(xiàn)有的低壓電網(wǎng)如果想要在控制成本的前提下，滿足不斷增加的容量要求，則只能在沒(méi)有饋電的節(jié)點(diǎn)上添加新的變電站，這樣，即使電力用戶和電力負(fù)荷成倍增加，想要超出電纜負(fù)荷的最大值也是非常困難的。從電網(wǎng)規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)性考慮，需要合理選擇饋電點(diǎn)的位置，同時(shí)確保電纜的類(lèi)型、截面積等均能夠滿足要求。

2.1.2 中壓電網(wǎng)

中壓電網(wǎng)一般只有配電功能，可以通過(guò)公用配電網(wǎng)的開(kāi)關(guān)站供電，也可以直接向用戶變電站供電。在電網(wǎng)中，電纜支路的起始位置均為開(kāi)關(guān)設(shè)備，同一條電纜中連接的變電站數(shù)量主要是根據(jù)運(yùn)行需要和電纜本身的載流量決定，同時(shí)根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際情況盡可能地滿足N-1原則。如果滿足這一準(zhǔn)則，則配電網(wǎng)規(guī)劃符合要求。在運(yùn)行當(dāng)中，一旦電纜出現(xiàn)問(wèn)題，控制系統(tǒng)就能夠通過(guò)就地切除或者遠(yuǎn)程控制的方式對(duì)故障電纜進(jìn)行切除，同時(shí)將其余的線路切換到另外的電纜上，以確保供電的可靠性。在配網(wǎng)規(guī)劃階段，短路容量的確定非常重要。從電纜開(kāi)關(guān)設(shè)備的資金投入考慮，需要對(duì)短路容量進(jìn)行嚴(yán)格限制。同時(shí)，相比較架空線路，電纜結(jié)構(gòu)的電容更大，也導(dǎo)致其充電電流和接地電流的增大。在中壓供電網(wǎng)中，通過(guò)變壓器和無(wú)功功率可以對(duì)充電電流進(jìn)行補(bǔ)償，因此并不需要額外設(shè)置補(bǔ)償裝置。

2.1.3 高壓電網(wǎng)

高壓電網(wǎng)的變電站應(yīng)該設(shè)置在城市中心區(qū)域，同時(shí)，從安全、占地等方面進(jìn)行考慮，需要采用屋內(nèi)布設(shè)的方式。

2.2 容量計(jì)算

對(duì)于不同的用電負(fù)荷，需要采用不同的容量計(jì)算方式對(duì)家庭用電、商業(yè)用電和工業(yè)用電進(jìn)行區(qū)分，以確保容量計(jì)算的準(zhǔn)確性和有效性。對(duì)于現(xiàn)有的電網(wǎng)負(fù)荷，同樣應(yīng)該關(guān)注。如果負(fù)荷本身的增長(zhǎng)不大，但是區(qū)域內(nèi)電力負(fù)荷的性質(zhì)出現(xiàn)了變化，可能會(huì)導(dǎo)致供電區(qū)域內(nèi)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移，需要通過(guò)建設(shè)新變電站的方式，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行改造。如果不需要進(jìn)行精細(xì)計(jì)算，只需要粗略估算，則可以采用單位面積負(fù)荷，以MVA/km2為單位。

2.3 網(wǎng)絡(luò)調(diào)查

網(wǎng)絡(luò)調(diào)查的主要對(duì)象是配電網(wǎng)中的短路、負(fù)荷潮流和動(dòng)態(tài)變化等，對(duì)于配電網(wǎng)規(guī)劃人員而言，負(fù)荷潮流計(jì)算，單相、兩相和三相短路計(jì)算的必不可少，在很大程度上影響著配電網(wǎng)規(guī)劃的效果，必須確保在將相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息輸入后，程序可以快速而靈活地對(duì)得出的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。同時(shí)，110 kV供電電壓的正負(fù)偏差絕對(duì)值不能超出額定電壓的10%，10 kV及以下三相供電電壓的允許偏差不能超過(guò)額定電壓的7%，220 V單相供電電壓的允許偏差值為+7%和-10%.在放射性電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，需要重視保護(hù)裝置的選擇和使用，對(duì)線路進(jìn)行保護(hù)?？梢越Y(jié)合負(fù)荷量，對(duì)熔斷器進(jìn)行分級(jí)設(shè)置，確保在短路故障發(fā)生時(shí)，熔斷器能夠有選擇地?cái)嚅_(kāi)，從而在切除故障的同時(shí)，確保電纜線路的正常運(yùn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

總之，伴隨著社會(huì)對(duì)于電力需求的不斷提高，配電網(wǎng)的規(guī)模越來(lái)越大，其結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜，使得配電網(wǎng)規(guī)劃工作受到了越來(lái)越多的重視。對(duì)于設(shè)計(jì)人員而言，必須結(jié)合不同區(qū)域的實(shí)際情況，制訂切實(shí)、可行的配網(wǎng)規(guī)劃方案，以保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

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〔編輯：王霞〕