張 楠，王 征，姜 濤，王 勇

(國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110006)

遼寧A+～D類供電區(qū)10kV網(wǎng)架建設(shè)方案

張 楠，王 征，姜 濤，王 勇

(國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110006)

在分析遼寧10kV配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，分析不同負(fù)荷密度、負(fù)荷分布、電源點(diǎn)分布等情況下，適合各類供電區(qū)配電網(wǎng)的接線模式。在此基礎(chǔ)上，提出過渡區(qū)配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化建議，提出各類供電區(qū)配電網(wǎng)目標(biāo)網(wǎng)架和建設(shè)方案。

10kV配電網(wǎng)；網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；建設(shè)方案

隨著城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展以及城市規(guī)?；ㄔO(shè)，配電網(wǎng)的建設(shè)也隨之規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，配電網(wǎng)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建設(shè)也成為城市配電網(wǎng)規(guī)劃與改造過程的重點(diǎn)。然而，由于城市中配電網(wǎng)規(guī)模大，接線模式眾多，導(dǎo)致遼寧配電網(wǎng)運(yùn)行管理出現(xiàn)許多問題，例如通道走廊難解決、設(shè)備運(yùn)行不善、線路負(fù)荷分配不合理等[1]。

采用傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，無法準(zhǔn)確反映細(xì)化的供電指標(biāo)。同時(shí)，由于接線模式過于集中，區(qū)域地形千差萬別以及區(qū)域負(fù)荷密度不盡相同，導(dǎo)致變電站供電結(jié)構(gòu)不能正確地反映實(shí)際的區(qū)域情況。針對(duì)這些問題，本文借鑒國(guó)外配電網(wǎng)的先進(jìn)理念，對(duì)其經(jīng)典模型進(jìn)行Fenix，依據(jù)供電模型的原則及構(gòu)建思路，對(duì)供電區(qū)目標(biāo)網(wǎng)架建設(shè)的過渡方案進(jìn)行了定義。據(jù)此構(gòu)建了適用于遼寧地區(qū)目標(biāo)網(wǎng)架的典型供電模型，對(duì)遠(yuǎn)景目標(biāo)網(wǎng)架規(guī)劃有著重要的指導(dǎo)意義。

1 10 kV網(wǎng)架建設(shè)原則

(1)一般情況下，由于10 kV架空線路主干線應(yīng)該裝設(shè)分段開關(guān)，位于分支線路的首端仍需要安裝分段開關(guān)，因此，需要依據(jù)線路長(zhǎng)度以及負(fù)荷分布情況，進(jìn)行分段設(shè)計(jì)，一般少于5段。

(2)在分區(qū)之間，需要構(gòu)建負(fù)荷轉(zhuǎn)移通道，同時(shí)為了增強(qiáng)區(qū)域的供電可靠性，應(yīng)加強(qiáng)中壓主干線路之間的聯(lián)絡(luò)。

(3)由于不同區(qū)域的配電需有明確的供電范圍，一般情況下不進(jìn)行重疊和交叉，因此，需要依據(jù)變電站的運(yùn)行管理、負(fù)荷密度以及變電站位置等因素，對(duì)供電站的供電范圍以及供電站的負(fù)荷情況進(jìn)行時(shí)時(shí)調(diào)整。

(4)應(yīng)根據(jù)城鄉(xiāng)規(guī)劃和電網(wǎng)規(guī)劃，預(yù)留目標(biāo)網(wǎng)架的廊道，以滿足配電網(wǎng)發(fā)展的需要。

2 10 kV接線模式

2.1 輻射

對(duì)單電源輻射網(wǎng)絡(luò)主干線路進(jìn)行分析，可知主干線路分為3～4段，同時(shí)，供電半徑控制在3～5 m，每段線路配電裝接容量控制2.5～3 MVA。由此解決了當(dāng)線路或者設(shè)備故障、檢修時(shí)的系統(tǒng)供電可靠性差的問題，對(duì)于建設(shè)簡(jiǎn)單清晰、投資少、運(yùn)行方便的配電網(wǎng)絡(luò)提供便利條件[2-3]。輻射狀接線方式示意圖如圖1所示。

圖1 輻射狀接線方式示意圖

2.2 多分段適度聯(lián)絡(luò)

作為分段適度聯(lián)絡(luò)接線模式，由于每個(gè)分段都與其他線路連接，同時(shí)每條干線的加裝分段都裝有開關(guān)，縮小了線路的故障范圍，同時(shí)，大大提高了供電系統(tǒng)的可靠性。即使任何一段出現(xiàn)故障，也能保證其他段線路的安全性[4]。

采用三分段三聯(lián)絡(luò)的接線方式，在每條接線線路上應(yīng)保留1/3或1/4的備用容量，以保證在進(jìn)行多段多聯(lián)絡(luò)接線時(shí)具有較高的架空線利用率；但弊端是一方面在線路間建立聯(lián)絡(luò)線，一方面線路投資加大。此接線模式可用于大部分城市區(qū)域，聯(lián)絡(luò)線引接簡(jiǎn)單方便[5-6]。多分段適度聯(lián)絡(luò)接線方式示意圖如圖2所示。

圖2 多分段適度聯(lián)絡(luò)接線方式示意圖

2.3 環(huán)網(wǎng)

單環(huán)網(wǎng)將相同變電站與不同變電站的母線通過一個(gè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接，連接采用“手拉手”方式，這樣保證即使不同區(qū)段發(fā)生故障，負(fù)荷也能轉(zhuǎn)供到相鄰的饋線，保證可靠性，完成轉(zhuǎn)供，但設(shè)備利用率為50%。環(huán)網(wǎng)接線方式示意圖如圖3所示。

圖3 環(huán)網(wǎng)接線方式示意圖

3 10 kV網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

根據(jù)地形特點(diǎn)和負(fù)荷密度的不同，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可分為點(diǎn)狀供電結(jié)構(gòu)、鏈?zhǔn)焦╇娊Y(jié)構(gòu)和塊狀供電結(jié)構(gòu)。點(diǎn)狀供電結(jié)構(gòu)中缺少互聯(lián)變電站，鏈?zhǔn)焦╇娊Y(jié)構(gòu)中互聯(lián)變電站座數(shù)為2，塊狀供電結(jié)構(gòu)中的互聯(lián)變電站座數(shù)不少于3座。一般塊狀供電結(jié)構(gòu)中互聯(lián)變電站座數(shù)為3座或4座[7]。中壓配電網(wǎng)典型供電結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。

圖4 中壓配電網(wǎng)典型供電結(jié)構(gòu)示意圖

在確定各主變的互聯(lián)關(guān)系后，即可確定各主變的最大負(fù)載率，據(jù)此能夠保證模型內(nèi)全部主變通過“N-1”校驗(yàn)所需的最小站間聯(lián)絡(luò)數(shù)，以此數(shù)量構(gòu)建模型內(nèi)各個(gè)變電站之間的聯(lián)絡(luò)，其余出線構(gòu)建站內(nèi)聯(lián)絡(luò)。這樣可最大程度地減少迂回聯(lián)絡(luò)造成饋線長(zhǎng)度增加的情況。

結(jié)合制定網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的思路和原則，根據(jù)沈陽(yáng)地區(qū)電網(wǎng)的負(fù)荷特性、地域特性和現(xiàn)狀電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等因素選擇適用的目標(biāo)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。對(duì)現(xiàn)狀電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化改造，使其既能滿足未來負(fù)荷發(fā)展的需要，又能經(jīng)濟(jì)安全地運(yùn)行。

根據(jù)導(dǎo)則各類供電區(qū)域10 kV配電網(wǎng)目標(biāo)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)推薦表(見表1)。

10 kV線路轉(zhuǎn)供能力主要取決于正常運(yùn)行時(shí)的變壓器容量裕度、線路容量裕度、中壓主干線的合理分段數(shù)和聯(lián)絡(luò)情況等。

根據(jù)不同供電區(qū)10 kV網(wǎng)架的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，并提出各供電區(qū)10 kV網(wǎng)架的過渡轉(zhuǎn)移能力。考慮架空與電纜分開討論，單輻射→單聯(lián)絡(luò)→多聯(lián)絡(luò)以及單輻射→單環(huán)網(wǎng)→雙環(huán)網(wǎng)。

表1 10 kV配電網(wǎng)目標(biāo)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)推薦表

綜合所述，10 kV網(wǎng)架過渡方式，在架空網(wǎng)建設(shè)完善過程中，注意分階段建設(shè)：①D類供電區(qū)在初期負(fù)荷較輕的情況下，可采用單輻射、“手拉手”單聯(lián)絡(luò)方式；②D類供電區(qū)過渡到C類供電區(qū)，當(dāng)線路負(fù)載率在50%～67%時(shí)，考慮采用“多分段兩聯(lián)絡(luò)”；③C類供電區(qū)過渡到B類供電區(qū)，當(dāng)線路負(fù)載率在50%～67%時(shí)，考慮采用“多分段兩聯(lián)絡(luò)”；④C類供電區(qū)過渡到B類供電區(qū)，當(dāng)線路負(fù)載率在67%～75%時(shí)，考慮采用“多分段三聯(lián)絡(luò)”，提高設(shè)備利用率；⑤原單輻射線路按供電可靠性要求和負(fù)荷密度發(fā)展情況逐步增長(zhǎng)分段，增加拉手能力及互帶能力。

10 kV電纜網(wǎng)絡(luò)考慮到地區(qū)發(fā)展的階段性，環(huán)網(wǎng)接線模式應(yīng)考慮階段性。在初期，考慮采用單環(huán)網(wǎng)接線模式，兩條線路負(fù)載率不超過50%(適合B、C類區(qū)域)；隨著地區(qū)負(fù)荷發(fā)展，可考慮逐步形成雙環(huán)網(wǎng)模式(適合B地區(qū))。

但不同方式應(yīng)該是循序漸進(jìn)、逐步優(yōu)化的過程，并根據(jù)附近電源點(diǎn)的情況因地制宜、適度發(fā)展。

4 結(jié)語

10 kV網(wǎng)架將架空與電纜分開討論，過渡型式為：?jiǎn)屋椛洹鷨温?lián)絡(luò)→多聯(lián)絡(luò)以及單輻射→單環(huán)網(wǎng)→雙環(huán)網(wǎng)，原單輻射線路按供電可靠性要求和負(fù)荷密度發(fā)展情況逐步增長(zhǎng)分段，增加拉手能力及互帶能力。

在架空網(wǎng)建設(shè)完善過程中，D類供電區(qū)在初期負(fù)荷較輕的情況下，可采用單輻射、“手拉手”單聯(lián)絡(luò)方式；D類供電區(qū)過渡到C類供電區(qū)，當(dāng)線路負(fù)載率在50%～67%時(shí)，考慮采用“多分段兩聯(lián)絡(luò)”；C類供電區(qū)過渡到B類供電區(qū)，當(dāng)線路負(fù)載率在50%～67%時(shí)，考慮采用“多分段兩聯(lián)絡(luò)”；C類供電區(qū)過渡到B類供電區(qū)，當(dāng)線路負(fù)載率在67%～75%時(shí)，考慮采用“多分段三聯(lián)絡(luò)”，提高設(shè)備利用率；B類及以上供電區(qū)采用“多分段多聯(lián)絡(luò)”型式。

[1]陳俊章.國(guó)家電網(wǎng)公司“十二五”農(nóng)村電網(wǎng)發(fā)展綜述[J].農(nóng)電管理,2016(1):9-12.

[2]王帥.配電線路的合理規(guī)劃[J].黑龍江科學(xué),2014(11):280.

[3]段運(yùn)鑫,劉寶江,魏勇,等.基于光纖網(wǎng)絡(luò)的10 kV智能配電網(wǎng)差動(dòng)保護(hù)方案設(shè)計(jì)[J].電器與能效管理技術(shù),2015(13):28-31.

DUAN Yun-xin, LIU Bao-jiang, WEI Yong, et al. Differential Relay Protection Scheme Design for 10 kV smart distribution network based on optical fiber network[J].Low Voltage Apparatus,2015(13)：28-31.

[4]黃亮標(biāo).配電網(wǎng)工程的全過程管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[J].東北電力技術(shù),2014，35(5):56-59.

HUANG Liang-biao.Study on evaluation indexes for whole process management of the power distribution network project[J]. Northeast Electric Power Technology,2014，35(5):56-59.

[5]易強(qiáng)紅,霍凱龍,胡曉陽(yáng).中壓配電網(wǎng)建設(shè)改造舉措[J].四川電力技術(shù),2014，37(4):70-75.

YI Qiang-hong, HUO Kai-long, HU Xiao-yang. Construction and reconstruction Measures of medium-voltage distribution network[J]. Sichun Electric Power Technology, 2014,37(4):70-75.

[6]王鋼.關(guān)于電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)的幾點(diǎn)思考[J].電子技術(shù)與軟件工程,2014(11):265-266.

WANG Gang. Automation Construction of Electric Power Distribution network[J]. Electronic Technology and Software Engineering, 2014(11):265-266.

[7]國(guó)網(wǎng)遼寧電力:重點(diǎn)城市核心區(qū)配電網(wǎng)建設(shè)全面展開[J].電力安全技術(shù),2014，16(6):18.

(本文編輯：楊林青)

ConstructionSchemeofLiaoningA+～D10kVPowerGrid

ZHANGNan,WANGZheng,JIANGTao,WANGYong

(StateGridLiaoningElectricPowerSupplyCo.,Ltd.,Shenyang110006,China)

ThispaperanalyzesLiaoning10kVpowergridstructure,andthedistributionnetworkconnectionmodessuitablefordifferentpowersupplyareasintermsoftheloaddensityanddistribution,sourcedistribution,etc.Thenitproposesthestandardizationandseriationofthespatialgridstructureintransitionregion,andputsforwardthetargetgridstructuresandconstructionschemesforvariouskindsofpowersupplyareas.

Liaoning; 10kVdistributionnetwork;powergridstructure;constructionscheme

10.11973/dlyny201701007

張 楠(1979-)，男，碩士，高級(jí)工程師，從事電網(wǎng)規(guī)劃、項(xiàng)目前期管理、光伏發(fā)電接入配電網(wǎng)技術(shù)業(yè)務(wù)等工作。

TM

A

2095-1256(2017)01-0027-03

2016-11-08