城镇配网改造中若干问题的探讨关键研究

2018-02-13

今日自动化 2018年3期

（国网四川省电力公司剑阁县供电分公司，广元 628317）

0 引言

随着我国城市化发展进程的加快，城镇居民生活水平有了明显提高，用电负荷持续增大，在电力供应方面的要求也越来越严格。供电部门必须要具备超前意识，从长远角度出发，做好相应的规划设计，实现对城镇配网的改造和优化，为用户提供安全、稳定的电能。城镇配网改造属于一项复杂的系统性工程，对改造的安全性和有效性有着非常严格的要求，当前城镇配网改造中还存在一定的问题，只有针对这些问题制定相应的解决措施，才能取得理想的改造效果，文章就此展开了研究分析。

1 城镇配网特点

第一，对供电可靠性有严格要求，城市用电负荷相对集中，一旦停电，将会产生非常大影响和损失，因此，对供电可靠性有着严格要求；第二，负荷密度大，城市人口密集，企业较为集中，用电负荷存在有高密度性特点，在配电线路选择方面尽量选择较大直径；第三，安全性要求高，城市空间有着非常高的利用率，很多电力线路靠近活动场所和建筑物布置，非常容易出现人员误碰等情况，在具体的设计过程中需要对安全裕度充分考虑；第四，线路走廊紧张，当前城市建设中，往往将绿化带和人行道等作为线路的主要通道，但是受到这些区域宽度等因素限制，往往需要采取同杆多回路架线方式，同时还需要做好对拉线的分析考虑；第五，绝缘化率要求高，结合当前城市发展情况，架空电力线路逐渐完成了入地电缆化，在城市档次和品味的衡量方面，可以将电缆化率作为一项重要指标[1]。

2 城镇配网改造中若干问题分析和解决

2.1 导线截面选择和负荷划块

根据功率流向分析，在同一条线路，线径的布置上在靠近电源的部位选择较大线径，靠近负荷位置，可以适当选择小线径。如果未做好前后截面的配合与匹配，将非常容易产生不必要的浪费，对线路供电能力产生严重影响，尤其是线路主干部分，必须要提高截面配合问题处理有效性。具体包含以下几个方面：第一，对供电区域重新划分，促进供电范围的小块化和区域化发展，我国电网建设后，很少进行大规模改造，受到长期历史遗留问题影响，存在较为普遍的负荷划块不清以及电网结构不合理等情况，对线路的运行和维护产生十分严重影响。因此，可以通过负荷划块等方式，明确新供电区域用电负荷，划块工作的开展可以以城区道路为干线，通过这种方式，提高负荷界限划分合理性，避免用户出现私拉乱接等情况[2]。在确定线路最大用电负荷时，可以按照pmax=k1·k2·pt公式进行。k1、k2、pt分别表示负荷同时率系数、配变负荷率系数、单条线路配电变压器容量和。城镇居民负荷在k1、k2系数选择方面，范围控制在0.35-0.5之间，同时与当地实际情况相结合。另外，负荷性质和配变容载比不同，系数的配置情况会有明显差异，在工业用电负荷方面，可取0.5，在居民用电负荷方面，可取0.35；第二，与线路最大负荷相结合，15-20年负荷预测可选择增长率方式进行，实现对远期线路最大负荷的准确计算；第三，遵循15-20年后线路最大负荷电流在导线经济运行电流值以下为原则[3]。一般城网10 kV配电线路导线可选择LGJ-240，分支线路可选择LGJ-150。

2.2 无拉线杆型

拉线会带来较大的负面影响，从城市发展角度出发分析考虑，取消拉线十分必要。可以选择不打拉线的钢管杆或者窄基铁塔等，在城市电网中有着非常广泛应用。同时在综合分析运输、面积、安装和美观性等方面因素，城区中钢管杆有着非常明显的应用优势。但是因为钢管杆的成本相对较高，其造价超过拉线砼杆8-15倍。针对这一问题，可以从以下三个方面出发分析考虑。第一，如果线路的转角不超过5°，结合导向张力，耐张杆可以选择弯矩在100 kNm或者75kNm高强度砼杆。因为很多城区线路在人行道和绿化带上，需要结合具体的土质计算其抗倾覆能力，在允许弯矩情况下，分析是否需要装设卡盘；第二，如果单回转角在45°以下，或者双回路转角在20°以下，可以与转角大小相结合，选择自制角铁横担钢管杆；第三，在钢管杆与基础连接方面，包含有法兰式和插入式等，法兰式连接方式可以实现杆子的重复利用。插入式立杆较为灵活，横担与线路夹角控制容易，但是会影响到杆子的重复性使用。

2.3 环网化改造

结合中国电网现状，线路手拉手环网仍属于供电可靠性的一项重要保证措施。10 kV城网线路中，环网开关站有着供电可靠性高以及操作灵活等特点，应用越来越广泛。但是环网开关站在实际应用中还存在一定的局限，不仅需要较大的投资，同时还需要占用一定的面积。虽然占地面积不是很大，但是在当今城市中，除非规划预先留地，很难找到合适的建设位置。正是因为这两个方面特点，对环网在老城区改造中很难取得理想的应用效果，针对这一情况，可以采取以下方式：第一，电缆线路实现异电源手拉手环网，在电网发展过程中，在环网开关站、电缆分支箱等可以选择单环网结线方式，提前预留50%裕度，随着负荷的增长，也可以将线路负载率提高至67%，能够为配电线路异电源环网的实现打下良好基础。另外，大量实践经验表明，选择一对一方式，不仅能够方便管理，同时还能够实现对各类事故发生的有效控制[4]。第二，在架空环网线路布置柱上断路器，以此实现单联络接线，在两条馈线之间设置相应的联络开关，通过这种方式，能够将线路负载率控制在50%以下。随着负荷的发展，可以选择两联络环网结线方式，控制负载率不超过67%，另外，还需要结合负荷的变动等情况对线路分段点设置进行适当的调整。

2.4 绝缘化改造

绝缘化改造可以选择架空绝缘导线和电缆两种不同方式，其中架空绝缘导线应用十分广泛，能够通过在导线表面覆盖的绝缘层实现对相间短路以及线路接地等故障的有效控制，使供电可靠性得到有效保证。如果城镇的通道相对较为狭窄，还可以在保证距离安全情况下，通过缩小线间距离方式提高导线排列紧凑性[5]。架空绝缘导线等的使用，在线路安装工艺、线路金具等方面有严格要求：第一，在电缆分支箱选型时，尽量选择带SF6分支总断路器设备，还需要配置相应的接地开关和隔离开关；第二，为了降低电缆分支箱体积，分支线最多设4回路，同时与负荷发展相结合，提前预留分支回路；第三，为了实现对架空绝缘导线线路检修过程中接地困难问题的有效解决，可以选择线路合适位置安装JYD型穿刺接地线夹。