10kV配电网结线模式优化的探讨

2016-12-05梁冰梅广东电网有限责任公司江门供电局广东江门529000

低碳世界 2016年22期

梁冰梅（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门529000）

10kV配电网结线模式优化的探讨

梁冰梅（广东电网有限责任公司江门供电局，广东江门529000）

完善配网网架结构是江门供电局配电网规划与改造工作的重点之一。作为配网网架结构完善与否的基本体现，10kV配电网结线模式是否合理对配网的规划、建设、运行各环节均具有重要意义。本文在综合考虑配网的安全运行、节能降损、供电质量、配网自动化建设和投资等方面因素的前提下，对目前江门城区配电网所采用的结线模式现状进行了分析，寻找出适合本地区不同负荷密度区的最优结线模式。

10kV配电网；结线模式

1 江门城区10kV配网结线模式实例分析

10kV侨乐线等3条农网线路环网结线方式现状分析及改造建议：

1.1 现状分析

潮连变电站10kV侨乐线、10kV坦边线、东升变电站10kV东潮线现有的环网结线方式。10kV侨乐线装见容量为15435kVA，是JKLGYJ150绝缘架空线路，变电站出线开关的CT为400/5；10kV坦边线装见容量为12205kVA，是LGJ150绝缘架空线路；而10kV东潮线装见容量为0kVA，这种环网结线方式属环网联络点设置不合理的非典型结线模式。

由于潮连变电站10kV侨乐线、10kV坦边线同由变电站的1段母线供电，当潮连变电站10kV1M预试或故障等原因需要停电时，则该两条线路的负荷无法全部转由10kV东潮线供电。

10kV侨乐线装见容量虽高，但实际用电负荷并不高。装见容量最大的高级技院用户自身容量已达9600KVA，剩余的专变容量仅为3590KVA，其他用户大部分为居民或商业用户。由于学校和一般住户实际用电需求较轻，2008年10kV侨乐线最高供电仅为165A。10kV坦边线公变用户与专变用户之比为3：2，居民和商业用户居多，用电也较轻。2008年10kV坦边线最高供电为227A。

1.2 改造建议

通过对这三条线路的现状分析情况来看，可以将10kV侨乐线、10kV坦边线、10kV东潮线改造成3-1典型结线模式。具体改造建议如下：

（1）将潮连站10kV侨乐线由10kV 1M母线改接入10kV 2M母线供电，并将其变电站出线开关柜的CT比由400/5更换成600/5。

（2）将10kV侨乐线、坦边线架空线路更换为LGJ-240导线，提高线路供电能力。

（3）在高级技院A开关分支箱至东潮线东潮#02箱之间新增一个10kV开关箱，并将高级技院A开关分支箱去高级技院中心室的10kV电缆改接至新增的10kV开关箱，将部分负荷割接至10kV东潮线，合理分配线路负荷。

（4）从10kV侨乐线#56塔架设LGJ240导线至潮连站10 kV坦边线#60塔接通，并在新架10kV架空线路中途增加一台柱上联络开关及两侧线路刀闸。

改造后，10kV侨乐线装见容量为8105kVA，10kV坦边线装见容量为10110kVA，10kV东潮线装见容量为9425kVA。预计10kV坦边线最高电流为188A，10kV侨乐线最高电流为85A，10kV东潮线最高电流为119A。

1.3 改造需增加的线路和设备的费用情况

将10kV侨乐线等三条线路改造成3-1典型结线模式，需要增加的设备和线路详见表1，大约需花费397万元。

表1 10kV侨乐线等三回线路网络改造新增设备表

2 配网结线模式对线损“四分”及配电自动化的影响分析

2.1 配网结线模式对线损“四分”的影响

线损不仅包括电网传输中的电能损耗，也包括由于系统运行方式、计量误差、偷漏电等造成的一切不明损失，在统计上通常用供电量与售电量的差额来度量，供电企业降损的任何一种努力，都会通过线损率的降低来得到验证。因此，线损是考核电力网运行部门的一个重要经济指标，线损率则是供电企业管理水平的综合反映。不断降低电能损耗，是企业提高经济效益的必然要求。

在目前国家大力贯彻落实“节能减排”重大方针的时期，搞好线损管理，对于缓解能源紧张，推进节能环保政策具有深远的意义。在此形势下，南方电网有限责任公司大力推行线损“四分”管理，即线损分压、分区、分线、分台区管理。以江门城区10kV配电网为例，目前，江门城区10kV配电网已基本实现了分压、分区的管理模式。但10kV及以下电压等级配电网线损管理较为薄弱，特别是分线、分台区管理工作难度较大。而电网结构不尽合理，10kV配网结线模式不规范是重要原因之一。10kV配电网结线模式是否规范直接导致电网结构的优劣，而电网结构的优劣是影响线损能否降低的直接因素，在降损管理中起到举足轻重的作用。一个设计理想、结构优化、布局合理的10kV配电网络，必须是在能向电力客户提供合格电能的同时，也能使电网本身有能够长期处于低损、高效、经济的运行方式下。

10kV配网结线模式对线损“四分”管理中的“分线”影响最大。10kV配网所采用的结线模式决定了10kV配网潮流的分布，也就决定了10kV配网各元件上的功率损耗。为提高供电可靠性，配网通常采用多分段多联络的结线方式。这类结线方式虽然能在一定程度上提高电网的转供电能力，并进一步提高供电可靠性，但其必然也会同时造成电网结构繁琐，配线中的潮流分布复杂，很难精确确定各配网中的潮流构成，这就对于要求细分到台区和线路统计的线损“分线”管理带来较大难度，在一定程度上不利于“分台区”、“分线”管理的开展。要解决这个矛盾，除进一步优化电网结构外，还需大力提高10kV配网管理的自动化程度，即，加强10kV配电自动化系统的建设，为线损“四分”管理提供技术保障手段。

2.2 配网结线模式对配电自动化的影响

随着国民经济持续多年的高速发展，城市用电负荷成倍增长，配网网络规模急剧膨胀。不仅10kV配电网的建设和管理需要现代化手段支持，更重要的是配网的运行管理中，几十年来平时靠经验、事故跑现场、查故障要巡线的原始管理方法，已经无法应付现代配电网的运行管理和用户需求，难以管理好众多的运行设备，加之对各种复杂的倒闸操作和快速进行事故处理，更需要自动化才能得以有效解决。因此，配电自动化的实施是国民经济发展的需要，也是电网发展、管理和运行维护现代化的必然选择，是提高配网供电可靠性，为广大用户提供优质电能服务的重要手段。目前，配电网的自动化程度已是体现供电企业管理效益和竞争实力的重要指标之一。

众所周知，实施配电自动化的重要作用就是提高配网供电可靠性。有机构对配电系统事故处理所需时间进行了统计，统计表明，配电变电所变压器组事故时，从事故停电至开始其他变压器组供电，自动操作需要5min，人工操作需要30min（缩短了25min，约83%）；改由其他变压器组和变电所恢复送电操作由自动化系统完成需15min，而采用人工操作则需要120min（缩短105min，约88%）；变电所发生全所停电时，由自动化系统完成全部配电线路负荷转移需15min，采用人工就地操作则需要150min（缩短了135min，约90%）。以上数据均是在配网设备运行正常的情况下统计的。需要注意的是，在配网一次网架结构稳定、系统设备运行稳定可靠性的前提下，自动化系统产生的效益才能充分发挥出来。否则，若因配电网络本身结构不合理，结线模式不规范，或是配网改造、设备检修等原因引起的停电次数、停电时间所占比重远远高于故障引起的停电次数和停电时间时，则采用自动化手段对提高供电可靠性所产生的影响也就相对较小。因此，配电自动化是依托配电网的一次设备和网络结构来实现的，它要求配电网应具有合理的网架结构，其馈线应至少具备与另一条馈线的，从这个意义上来说，多分段多联络的电网结构是实施配电自动化的理想结线模式。

在分段数过多时，系统停电损失费用下降不大，而分段开关等设备的投资反而增加很多，从而造成总费用随分段数的增加而增加，经济性显著下降，因此，当分段数超过最优分段数时，实施配电自动化所带来的供电可靠性提高的效益将变得非常有限，而其投资费用急剧增加，经济效益恶化，容易造成“得不偿失”的后果。