城区10kV配电网网架结构优化分析

朱国治

摘 要：当前城区经济建设持续发展，工业、企业数量不断增加，对于电力电能的需求量也不断上升。城区10kV配网架构存在一定的局限性，无法有效满足不断增加的用电负荷量，必须加大城区10kV配电网网架结构的优化力度，优化配网架构。文章重点分析了城区10kV配电网网架结构优化方法。

关键词：城区；10kV配网；网架结构；优化

中图分类号：TM73 文献标识码：A

文章选择主变压器互联的方法，接线模式选择混合接线法，同时打造出了10kV配网目标网架构造，这种架构方式可以极大地满足用电需求，缓解城区用电负荷压力，从而有效确保了配网的安全、有效供电。主变互联的方式，能够有效提升主变负载率，保证10kV配网能够安全、稳定地供电，同时，能够优化平衡不同变电站之间负荷的合理转移，其中二供一备K型站的启动，具有更加显著的优势，能够有效提升供电容量，确保负荷能够有效转移。

1 10kV配电网网络架构现状分析

现阶段，我国10kV配电网主要选择以下几种接线模式，具体体现为：环形接线、放射状接线、混合状。多种接线模式各自都有属于自己的优势和不足，具体体现在：

（1）放射式：接线构造相对简单、成本低，该接线模式能够促进电荷发展，然而，该接线模式只适合配置于城区配网分支线路。

（2）混合状：一般用在城区配网接线，电网建设成本低、通过增设线路、转移电荷的方法，能够满足城区高负荷、高需求的用电量，而且适合发展新用户，确保电网的安全性、稳定性，受到高品质电压。缺点：构造繁琐、线路易遭受腐蚀发生老化，不利于配网自动化运转。

（3）环形接线：构造基础、简单，线损却相对严重，有利于自动化运行，成本低、容易进行统一控制。

2 10kV配网架构的理念和思想

城区10kV配网架构最根本是要满足用电负荷量，能够不断地满足、动态适应日益增长的城区用电负荷需求量，而且需要配网灵活运转、便于调度和操作，支持负荷的科学转移。供电安全性较高、节省成本，线路易于拓展。通常来说10kV配网结构一般包括两大部分，分别为：主网结构与次网结构，这样才能打造出更加简单、明了的网架结构，方便配网调度。

10kV配网的分层结构图，如图1所示。

3 主变压器互联模型

现阶段，我国城市地域所选择的配网变电站通常包括两大类：110/10kV，35/10kV。通常把两到三台主变压器配置于变电站。变电站实际接线、联系过程中还需要着重考虑以下方面：主接线、站间联络等。

某个地域网络系统内部，电力电能供应并非来自于某个变电站，是各个变电站间相互配合、联系的结果，然而，现实中的变电站之间往往会有更为复杂的关系，这无疑为配网结构的优化带来了困难。

由于变电站之间相互联系能够保证安全、稳定供电，下面就将以三变电站互联为例来分析主变压器互联模式。

假设双主变压器变电站内部低压端选择单母线分段接线，三主变压器变电站内部低压端选择单母线分段接线模式，同时，设定任何主变压器出现故障问题，电力负荷就可以对等地转移到与其联络的变电站。所选容量各自确定在：

50WVA，63MVA，80MVA.同时，变电站之间联络较好、处于均衡状态，由于主变压器容量有所差异，其互联模式对应的数据见表1。

从表1能够看出：当选择3变电站模式情况下，如果对应增设2台主变，在没能互联状态下主变压负载率达到50%，创建互联供电时，主变负载率达到84%，此时，供电能力也对应增强，同时，设置3台主变，主变负载率达到66.7%，对应的供电能力也显著增强。

经过互联，主变压器无论是在负载率还是供电能力方面，都显著增强。从上面的图表能够看出，在三台变压器时，配置3台主变更有效，无论在变压互联还是负载率方面都具有优势。而且由于主变压器自身的容量不断上升，对应供电系统的供电水平也显著提高。

4 10kV配网接线模式的优化

对于城区配网来说，通常采用以下接线模式，主要的接线模式类型包括：单辐射式、单环网式、双环网式。不同的接线模式有不同的结构，体现出不同的特点。具体体现在：

（1）单辐射。该接线模式具有一定弊端，体现在：负面影响较大、影响范围较广，不能保证安全、稳定地供电，该接线模式只适合用在对供电安全度、稳定性要求较为放松的区域，该接线模式下，线路的负载极限值高达100%。

（2）单环网。安全性较好、稳定性高，线路分布清楚，线路能够更加灵活地工作，其负载极限值达到50%。

（3）双环网。稳定性强，安全性高，一般可以用在商业区，线路的负载率极限值也能达到66.7%。

5 以K型站为主的接线模式

通常来说，K型站的接线体现出自身的特点，具体体现为：清楚、明确、灵活、出线带继电保护。10kV母线能够自行切断，且线路中一旦出现故障点，很容易被分析、诊断出来，从而确保在短时间内来转移负荷，而且能够积极地把负荷进行有效释放，在业界得到了充分的认可。

K型站能支持并促进10kV配电网结构的优化，主要发挥中介点的功能，特别是负荷较为聚集时，能够对变电站供电能力进行有效地釋放，对应缓解供电危机。

6 中心城区目标网构建

城区供电，主体负荷来自于商业用电以及住宅区用电，这些城区地域中需要有较强的供电能力。这些地域环境中，土地空间相对有限，而且城建设施相对健全，有一定的城市规划需求，从长期来看，可以尝试选择输电线路入地模式。商业城区10kV配网主网架构、主变互联具体如图2所示。

该城区商业中心地带选择二进线K型站，以及二供一备K型站，这两种类型的变电站同步接线，其中还涵盖一些电缆馈线组、架空线路等，以此达到不同变电站之间电力负荷的有效转移。

来源于一个变电站的各个母线段，为二进线K站2路进线提供电能。二供一备K型站的2路运转线路，分别来源于一个变电站的各个母线，其他线路也分别从各个变电站伸出，以此来确保供电安全、稳定，确保不同变电站间能够进行有效的负荷转移。

结语

10kV配网网架结构的优化具有特殊的方法，可以依照本文选择主变压器互联的方法，接线模式也可以选择混合接线法，同时打造出了10kV配网目标网架构造，这种架构方式可以极大地满足用电需求，缓解城区用电负荷压力，从而有效确保了配网的安全、有效供电。

通过主变互联的方式，能够有效提升主变负载率，保证10kV配网能够安全、稳定地供电，同时，能够优化平衡不同变电站之间负荷的合理转移，其中二供一备K型站的启动，具有更加显著的优势，能够有效提升供电容量，确保负荷能够有效转移。

参考文献

[1]冯光，王文博.浅谈中压配电网网架结构优化[J].中国电力教育，2013（36）：226，240.

[2]葛少云，郭明星，王成山.城市高压配电网接线模式比较研究[J].电力自动化设备，2004，24（02）：33-37.