對縣（市）城鎮(zhèn)電網(wǎng)建設(shè)與改造問題的探討

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摘要：通過對本地區(qū)各縣（市）城鎮(zhèn)電網(wǎng)存在問題的分析與研究，根據(jù)原水電部和建設(shè)部頒布的《城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》和國家電網(wǎng)公司2003年頒布的《國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)縣城電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)導(dǎo)則》，對縣城電網(wǎng)在建設(shè)與改造過程中的技術(shù)問題進(jìn)行分析與探討。

　　關(guān)鍵詞：縣城電網(wǎng)建設(shè)改造

　　1、前言

　　縣城電網(wǎng)是縣城范圍內(nèi)為縣城供電各級電壓等級電網(wǎng)的總稱，它包括高壓送電網(wǎng)、高壓配電網(wǎng)、中壓配電網(wǎng)和低壓配電網(wǎng)。縣城電網(wǎng)具有負(fù)荷密度大、用電量集中、供電可靠性要求高等特點(diǎn)，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，也是現(xiàn)代化城市建設(shè)的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一。

　　近幾年，隨著縣城建設(shè)和城市化進(jìn)程的加快，縣城面積迅速擴(kuò)展，但由于電網(wǎng)建設(shè)資金不足、管理體制不順等原因，縣城電網(wǎng)發(fā)展較為緩慢，明顯落后于城市建設(shè)和地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

　　按照國家電網(wǎng)公司的整體部署，今后幾年將加大縣城電網(wǎng)建設(shè)改造力度，擴(kuò)大縣城電網(wǎng)供電能力，以適應(yīng)城市建設(shè)和地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。

　　2、縣城電網(wǎng)急需解決的主要問題

　　隨著城鎮(zhèn)居民生活水平提高和城市化進(jìn)程加快，各縣（市）城鎮(zhèn)用電量迅速增長，根據(jù)國家電網(wǎng)公司最近頒布的《國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)縣城電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)導(dǎo)則》和國電安運(yùn)[1998]418號《關(guān)于加快城市電網(wǎng)建設(shè)改造的若干意見》的要求，目前縣城電網(wǎng)急需解決以下幾方面問題：

　?。?）地方經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，縣城電網(wǎng)供電能力存在嚴(yán)重不足。隨著地方經(jīng)濟(jì)高速增長，城市化進(jìn)程步伐的加快，對縣城電網(wǎng)供電要求越來越高，由于電網(wǎng)建設(shè)資金緊張、管理體制不順等原因，縣城電網(wǎng)發(fā)展較為緩慢。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2002年全局縣城110kV系統(tǒng)容載比約為1.65，10kV配變?nèi)萘颗c110kV主變?nèi)萘勘燃s為2.05，明顯低于城市規(guī)劃設(shè)計(jì)

　　導(dǎo)則的要求。"十五"計(jì)劃期間我國將進(jìn)入全面建設(shè)小康社會階段，城鄉(xiāng)居民生活水平將大幅度提高，縣城電網(wǎng)將成為我國今后5～10年主要電量增長點(diǎn)，預(yù)計(jì)我局各縣（市）"十五"計(jì)劃后3年縣城電量年均增長率將達(dá)19%，縣城電網(wǎng)供需矛盾將十分突出。

　?。?）縣城高、中壓配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)薄弱，多為輻射網(wǎng)，供電可靠性較低。目前縣城電網(wǎng)110kV高壓配電網(wǎng)絡(luò)仍比較薄弱，單主變、單回路供電較多，變電所之間轉(zhuǎn)供電能力差，保護(hù)配置復(fù)雜，安全水平較低等。如2002年全局有14座110kV變電所為單主變或單電源供電，占全局變電所30%.目前中壓配電網(wǎng)絡(luò)多為輻射網(wǎng)，環(huán)網(wǎng)供電方式極少，負(fù)荷轉(zhuǎn)移能力差，事故、檢修停電范圍大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2002年我局各縣（市）縣城供電可靠率為99.55%～99.96%，但實(shí)際情況略低于統(tǒng)計(jì)值。

　?。?）縣城電網(wǎng)電能質(zhì)量低，線損率居高不下，企業(yè)供電效益較差。由于縣城用電負(fù)荷高速增長，現(xiàn)有中壓配電網(wǎng)因?qū)Ь€細(xì)、回路數(shù)少，配變布點(diǎn)不足、無功補(bǔ)償容量欠缺等原因，縣城電網(wǎng)電壓合格率普遍較低。如2002年全局各縣（市）縣城10kV配網(wǎng)電壓合格率為95.73%～99.31%，而低壓電網(wǎng)電壓合格率更低。同時(shí)，因10kV網(wǎng)架不完善，縣城中壓配電網(wǎng)線損率居高不下，2002年全局10kV配網(wǎng)線損率為4.64%.

　?。?）縣城電網(wǎng)技術(shù)落后，設(shè)備陳舊，自動(dòng)化水平低下。目前縣城電網(wǎng)技術(shù)、設(shè)備普遍落后，雖然近幾年引進(jìn)并使用了一些新技術(shù)、新設(shè)備，但與國內(nèi)外先進(jìn)城市相比差距很大，設(shè)備檔次普遍較低，自動(dòng)化水平不高。如2002年全局縣城10kV配網(wǎng)電纜化率只有13.5%，絕緣化率為50.4%（含電纜）?？h城配網(wǎng)自動(dòng)化還處于規(guī)劃階段。

　　3、縣城電網(wǎng)建設(shè)改造問題的探討

　　3.1建設(shè)改造目標(biāo)

　　根據(jù)原水電部和建設(shè)部頒布的《城市電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》和國家電網(wǎng)公司最近頒布的《國家電網(wǎng)公司系統(tǒng)縣城電網(wǎng)建設(shè)與改造技術(shù)導(dǎo)則》要求，結(jié)合本地區(qū)縣城電網(wǎng)實(shí)際情況，建設(shè)改造目標(biāo)為：

　　（1）加強(qiáng)縣城電網(wǎng)建設(shè)，提高電網(wǎng)整體供電能力，根除供電"卡脖子"現(xiàn)象。

　?。?）優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高縣城電網(wǎng)安全運(yùn)行水平，增強(qiáng)抗御自然災(zāi)害和事故能力，縣城電網(wǎng)供電可靠率達(dá)99.7%以上。

　?。?）提高電能質(zhì)量，降低電能損耗，縣城電網(wǎng)電壓合格率達(dá)95%以上，10kV綜合線損率6%以下，低壓線損率9%以下。

　?。?）提高縣城電網(wǎng)配網(wǎng)自動(dòng)化水平，縣城電網(wǎng)設(shè)備選擇應(yīng)注重小型化、無油化、自動(dòng)化、免維護(hù)、少維修。

　　3.2建設(shè)改造問題的探討

　　根據(jù)本地區(qū)各縣（市）城鎮(zhèn)電網(wǎng)現(xiàn)狀及用電水平，縣城電網(wǎng)在建設(shè)與改造過程中應(yīng)正確處理好以下幾方面技術(shù)問題：

　?。?）簡化110kV電網(wǎng)，減少電壓等級，優(yōu)化高壓配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著220kV系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與完善，其供電可靠性有了很大提高，特別是近幾年，新技術(shù)、新產(chǎn)品在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用（如SF6斷路器、全封閉組合電器及微機(jī)保護(hù)等），以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)布局日趨合理，增強(qiáng)了供電區(qū)域之間互為備用能力，減輕了對單個(gè)變電所可靠性的依賴，為簡化110kV高壓配電網(wǎng)提供了有利條件。根據(jù)《城市電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》，結(jié)合本地區(qū)高壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，110kV城（鎮(zhèn)）變電所一般按終端變設(shè)計(jì)，一次接入系統(tǒng)以線路變壓器組或"雙T"內(nèi)橋接線為主，單臺主變?nèi)萘窟x用40～50MVA，最終主變規(guī)模2～3臺，按n-1電網(wǎng)供電安全準(zhǔn)則配置。簡化電壓等級，減少電壓層次，減少重復(fù)降壓，有利于縣城電網(wǎng)的管理和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，根據(jù)本地區(qū)縣城電網(wǎng)負(fù)荷密度（4000～000kW/km2），高壓配電網(wǎng)將逐步取消35kV電壓等級，原則選用220/110/10kV電壓等級。

　?。?）強(qiáng)化10kV配電網(wǎng)建設(shè)，中壓配電網(wǎng)盡量做到環(huán)網(wǎng)接線、開環(huán)運(yùn)行，提高配電網(wǎng)絡(luò)供電可靠性。中壓配電網(wǎng)承擔(dān)著向千家萬戶直接供電的任務(wù)，是縣城電網(wǎng)最重要的組成部分，近幾年，由于投資體制等原因，中壓配電網(wǎng)的建設(shè)明顯落后于高壓電網(wǎng)的發(fā)展，強(qiáng)化10kV配電網(wǎng)建設(shè)已迫在眉睫。中壓配電網(wǎng)一般按輻射網(wǎng)和環(huán)網(wǎng)2種形式設(shè)計(jì)，在縣城電網(wǎng)建設(shè)改造過程中盡可能按環(huán)網(wǎng)方式考慮，一般以單環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)，對市中心區(qū)或負(fù)荷密度較高的供電區(qū)域以雙環(huán)網(wǎng)為主。中壓環(huán)網(wǎng)線路應(yīng)設(shè)置若干個(gè)分段點(diǎn)（負(fù)荷開關(guān)或開閉所），一般以3～4段為宜，每段10kV線路裝接的配變?nèi)萘靠刂圃?500～3000kVA以內(nèi)，如10kV線路裝接總?cè)萘砍^10000kVA應(yīng)首先采取分流措施，以滿足中壓配電網(wǎng)n-1安全準(zhǔn)則要求。

　?。?）提高縣城電網(wǎng)線路電纜化、絕緣化率，是縣城電網(wǎng)建設(shè)與發(fā)展的方向。隨著城市的建設(shè)與發(fā)展，負(fù)荷密度的提高，在架空線路通道受限制情況下，解決高負(fù)荷密度地區(qū)（市中心區(qū)）供電的途徑不能只靠增加導(dǎo)線截面，此時(shí)唯一辦法是實(shí)現(xiàn)線路電纜化。由于電纜化建設(shè)投資大、涉及面廣，在建設(shè)資金嚴(yán)重短缺情況下，應(yīng)以縣城電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃為指導(dǎo)，分步實(shí)施，量力而行，對高負(fù)荷密度的市中心區(qū)、商業(yè)密集區(qū)應(yīng)結(jié)合老城改造逐步實(shí)行電纜化建設(shè)，在老城改造過程中應(yīng)盡可能敷設(shè)好電纜管線，條件不允許的，應(yīng)留有足夠的電纜線路通道。

　　（4）科學(xué)規(guī)劃環(huán)網(wǎng)點(diǎn)，合理選擇環(huán)網(wǎng)設(shè)備，努力實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)n-1安全準(zhǔn)則。架空配電網(wǎng)以柱上分段斷路器作為環(huán)網(wǎng)設(shè)備，柱上斷路器應(yīng)優(yōu)先選用體積小、容量大、可靠性高、維護(hù)工作量少、操作簡單的新型設(shè)備，如SF6負(fù)荷開關(guān)、真空負(fù)荷開關(guān)等，并留有配網(wǎng)自動(dòng)化接口。電纜配電網(wǎng)環(huán)網(wǎng)設(shè)備形式多樣，有10kV開閉所環(huán)網(wǎng)柜、高壓電纜分接箱、高壓配電室環(huán)網(wǎng)設(shè)備等。當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，高壓環(huán)網(wǎng)設(shè)備能快速、有效地將故障點(diǎn)隔離，確保非故障段正常供電，實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)n-1的要求。

　　（5）縮短供電半徑，提高功率因數(shù)，努力降低低壓電網(wǎng)線損率。在縣城電網(wǎng)建設(shè)改造過程中，應(yīng)優(yōu)先選用S9及以上新型低損耗變壓器，315kVA及以上變壓器要試點(diǎn)采用非晶合金配變。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)縣城電網(wǎng)負(fù)荷密度，合理布點(diǎn)、科學(xué)配置10kV配變?nèi)萘浚M可能縮短低壓供電半徑，確保低壓供電半徑不超過350m（不含接戶線）。同時(shí)應(yīng)注重低壓無功補(bǔ)償設(shè)備的配置，無功補(bǔ)償宜采用分散設(shè)置，分級補(bǔ)償，做到無功就地平衡。低壓無功補(bǔ)償容量一般按配變?nèi)萘康?%～10%設(shè)計(jì)，對特殊用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際功率因數(shù)大小、無功的分布情況，采用線路、配變相結(jié)合的補(bǔ)償辦法，使補(bǔ)償后配變負(fù)荷功率因數(shù)達(dá)0.9～0.95.隨著城鄉(xiāng)電網(wǎng)"同網(wǎng)同價(jià)"的實(shí)施，低壓電網(wǎng)線損電量將占總線損電量30%～35%，加強(qiáng)低壓電網(wǎng)管理，努力降低低壓電網(wǎng)線損率，將成為電網(wǎng)管理的重點(diǎn)之一。

　?。?）積極穩(wěn)妥推進(jìn)電壓時(shí)間型10kV線路饋線自動(dòng)化建設(shè)，盡可能減少中壓配電網(wǎng)故障停電時(shí)間。電壓時(shí)間型10kV線路饋線自動(dòng)化只需對現(xiàn)有的柱上斷路器進(jìn)行改造，就可以就地完成故障隔離、恢復(fù)送電，不依賴通訊和主站系統(tǒng)，其方式投資少、可靠性高、運(yùn)行方便、見效快，是目前提高架空配電網(wǎng)供電可靠性的有效途徑。經(jīng)我局對兩條手拉手的10kV線路進(jìn)行試點(diǎn)表明，該系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行可靠、效益明顯。為此，在縣城電網(wǎng)建設(shè)改造中應(yīng)積極推廣使用。