小议城市配电网规划设计参考要点

夏闻宇

摘要：随着我国电力系统配电网设备的不断发展，国家在城乡电网建设和改造中，要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电—变压器降压—低压配电的供电方式，要使配电设备向节地、节能、紧凑型、小型智能化、无人值守的方向发展。本文分析了智能化配网规划设计工程中所应该考虑的几点问题，仅供参考。

关键词：配电网;规划;设计

Abstract: Along with the our country electric power system distribution network equipment development, in national urban and rural power grid construction and transformation, require a high voltage directly into the load center, forming a high voltage power transformer step-down - low-voltage power supply mode, to make the distribution device to the festival, energy saving, compact, small, unattended intelligent direction of development. This paper analyzes the intelligent distribution network planning and design in the project should consider a few points, for reference only.

Key words: distribution network; planning; design

中图分类号：V242.3

引言：配网规划设计是一个很复杂的工程问题，其复杂性突出表现在具有规模大、不确定和不精细因素多和涉及领域广等。不仅需要拥有大量的相关规划地区发展的历史数据，还需要对现状进行深入分析，对城市未来发展状况有一个全面的了解。配网规划设计智能化成为了一个趋势。

一、配电网规划设计的几个原则

1、配网规划既要切合实际，又要适当超前，应具有前瞻性、可靠性和可操作性

2、正确处理近期建设与远期发展关系，同时还要考虑社会、经济、环境的综合效果

3、配网规划要充分考虑110 kV及以上电压等级的主网规划，切实考虑110 kV变电站站之间的10 kV环网(外环)的重要性

4、配网规划应该得到城建规划部门认可，纳入城市建设总体规划，才能顺利实施。使规划既有权威性，又有灵活性，在实施中既要严格执行，又要结合实际适当调整

二、配电网规划设计的几个注意问题

1、中低压中性点运行方式长期以来，我国中低压配电网大部分采用中性点不接地方式，它的最大优点是发生单相接地故障时并不中断向用户供电。随着配电网的扩大，电缆线路的增多，电网对地电容电流大幅度上升，直接威胁着电力系统的安全运行。根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》，电容电流超过10A时中性点应改为消弧线圈接地。九三年起为配合变电所无人值班，国内研制了多种自动跟踪消弧线圈补偿装置，其原理大同小异，基本上都在原调匝式消弧线圈的基础上增加控制装置，由于其原理相对简单，可以运行于全补偿状态，工艺要求低，因此目前市场占有率较高，其它还有调隙式、直流偏磁式、调容式等，均由于各种原因难以进入实用状态。顺便说一下，目前有厂家在消弧线圈调谐装置中附加接地检测装置，其原理与出线保护装置中的接地检测装置是一致的，但使用时二次电缆需增加很多，不宜采用。消弧线圈的调节采用微机自动跟踪补偿装置。当主变无中性点引出时，结合变电所的所用电，在中低压母线上设置接地（曲折）变压器。近年来，国内各大城市中低压中性点改用电阻接地的越来越多。采用电阻接地，单相接地故障时动作于跳闸，健全相过电压倍数可限制在2.8倍以下，进一步降低弧光过电压，电网可采用绝缘水平较低的电气设备，提高设备运行条件和提高人身安全。目前中性点电阻值大致有5.77Ω（上海）、10Ω（北京、广州）、16Ω（深圳），电阻值大小取值各有利弊，从各地运行情况来看，都是可行的。但在以架空线为主的电网中应慎用电阻接地。2、过电压保护根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》，变电所应设有防止直接雷和雷电波侵入的过电压保护措施。全户内变电所采用屋顶避雷带防直击雷，屋顶避雷带采用-40×4镀锌扁钢或8圆钢，半户内变电所设独立避雷针对主变进行保护。

3、接地

变电所接地方式以水平接地体为主，辅以垂直接地极，主接地网采用-50×6镀锌扁钢，布置上尽量利用配电楼以外的空地，深埋接地极。变电所主接地网的接地电阻应不大于0.5欧姆。考虑到微机保护监控系统对接地要求较高，二次设备室及中低压二次电缆沟接地采用25×4铜排。当1中低压采用GIS时，1中低压配电装置室也需采用铜排接地。4、保护监控无人值班变电所设计与常规变电所最大的不同点在于二次监控设备必须满足现场无人值班要求，目前采用微机保护基本上没有多大疑义了，而监控方式通常有两种模式：4.1.采用综合自动化系统4.2.采用常规二次保护加RTU应该说，两者都能满足无人值班的要求，后者结构简单、造价低廉，但采用综合自动化系统技术上更先进，集成化程度更高，更易于做成面向对象的层次结构，从技术上讲是发展方向。随着计算机技术、自动控制技术的不断完善和成熟，综合自动化设备性能日趋稳定，价格逐渐下调，应作为新建变电所的首选系统，而后者可以作为老变电所改造用。采用综合自动化，就应该采用分布式结构（中低压保护装置安装在开关柜上），以充分发挥其功能，减少二次电缆，降低造价，但分布式保护装置应解决配电装置室的散热通风及电磁干扰问题。作为无人值班变电所，所内不宜设置固定的计算机监视设备（后台机），但应设置能与现场维护调试用便携式计算机相适应的硬、软件接口。另外，为了运行维护方便，变电所遥测、遥信、遥控量和当地显示量应按《无人值班变电所设计规程》进行设置，加以统一化、标准化。5、交流所用电和直流系统5.1交流所用电变电所宜设置二台所用变压器，容量为80～100KVA。当变电所设置三台主变时分别接入#1、#3主变低压侧母线，设置二台主变时则分别接入其低压侧母线。所用电采用中性点直接接地TN系统，额定电压380/220V，采用单母线分段接线。5.2直流系统直流电源宜采用一组220V蓄电池，容量应满足全所事故停电2h的放电容量，一般为100AH，单母线接线。蓄电池组宜采用性能可靠、维护量少的蓄电池，如阀控式密封铅酸蓄电池等。直流系统应具有自动调节功能，充电装置实现智能化实时管理，并应设置一套微机直流接地监测装置。

6、负荷预测和电力电量平衡问题

负荷预测是城网规划设计的基础，包括电量需求预测和电力需求预测两部分内容。负荷预测工作宜先进行电量需求预测，再进行电力需求预测。一般先进行各目标年的电量需求预测，再根据年综合最大负荷利用小时数求得最大电力需求的预测值，也可按典型负荷曲线，得出各时间断面的电力负荷值。负荷预测常用方法有：单耗法、弹性系数法、自然增长法、综合用电水平法、负荷密度法、相关法等。可根据城市的负荷预测的条件和各电压等级的实际需要，综合选用适用预测方法，并相互校核、补充。

城网规划以电力平衡为主，对于受电电源不确定因数较多的城市，既要进行电力平衡计算，同时也要进行电量平衡计算，这样可使城网规划的结果更加合理

三、总结

总之，城市配网规划作为配网改造与建设的一个关键环节，要切合实际，又要适当超前，正确处理近期建设与远期发展关系的同时，还要考虑社会、经济、环境的综合效益。建立配网地理信息管理系统（GIS），才能实现建设现代化的城市配电网络的目标,最大限度地满足社会经济的发展和人民生活水平的提高对用电的需求。