工业技术 Ｉ■ 浅谈中小城市中低压配电网的基础设施改造探讨 程德刚 （湖南省电力公司常德电业局湖南常德４１５０００） ［摘 要］城市中低压配电网是电力系统的重要组成部分，是城市建设的重要基础设施。本文对城市中低压配电网建设和改造，提出了我市中低压配网的 发展目标、网架结构、配电网装备水平，并对城市配电网规划设计、目标网架接线模式、供电方案的主要技术原则进行了分析和介绍。 ［关键词］配电网 配网规划 建设改造负荷预测 变电站 中图分类号：ＴＭ７１５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１０）３４—０３２６一Ｏ１ １我国城市电嘲的现状 电力工业的建设发展，由于历史原因一直不能适应国民经济迅速发展的形 势，电源建设落后，长期处于缺电状态。党的十一届三巾全会后，随着改革开 放形势的发展，国民经济和人民生活对供电的需求大大增加。电源建设投入 加大，电力紧张状态有所缓解。但由于对电网建设缺乏一个全国长远的发展 规划，导致输电网结构薄弱，配电网更是落后，有电送不出，电网（包括了输电、 变电、配电）成了电源和用户间的“弊端”。 １ １城市电力负荷增长迅猛 １９８６￣１９９３年全国用电负荷平均增长率为９．２％，其中居民生活用电和第 三产业平均增长１８％，不少城市年平均增长率在１５％以上。１９９６年以来，许多 城市夏季持续高温，高峰负荷年增长率达１６％～２５％。２０００年已达６７８０ＭＷ。 ２０００年～２０１０年最高负荷已达１７４８０ＭＷ。 这样的增长速度给城市电网带来很大压力，相当多的设备因过负荷而发生 故障，如上海市在浦东开发开放的带动下，城市建设规模迅速扩大，用电负荷增 长很快，尤其以中低压配电网负荷的增长速度明显加快。特别是中、低压配 电网负担沉重，以上海和天津的市中心区为例，低压电网负荷年增加约２５％。 电压质量差，故障频繁。 １．２城市电网建设滞后 据统计，全国发电量的７５％是经由３５～１ｌＯｋＶ供配电网送给用户的，约８０％ 电量是在城市电网内销纳的。而我国电网工程的投资滞后于发电工程的投 资。每兆瓦发电容量配有３５～１ｌＯｋＶ线路，８Ｏ年代初期平均为４０．２ｋｍ，以后 逐年降低，到９０年代初期平均不足２４ｋｍ，仅为１９８０年的８６％。相应配有的变 电容量，１９８０￣１９８１年为２．０２万ｋＶＡ，１９９３￣１９９４年降为１．８９万ｋＶＡ，而从 发、输、配、用各环节的容量增长关系看，ｌ ９９４年与１９８０年相比，全国发 电装机容量增加２．Ｏ１倍，用电设备容量增加２．０２倍，而同期的变电容量和线 路数量仅分别增长１．９２和０．８倍。电网的增长明显低于发电和用电两头，而 且，城市电网中的配电网（包括中、低压）的投入更为不足，高峰供电时，处于 极限运行状态。要实现配电网的彻底改造，适应用电发展需求，必须增加配电 布点：实现住宅小区组合变压器环网，高压到楼，分装变压器：建设电缆环网改 造电缆架空线路。城网改造前我国发电、输电、配电的投资比例大约是１： ０．２１：０．１２，而美国是１：０．４３：０．７，英国是ｌ：０．４５：０．７８，日本是１：０．４７：０．６８， 相比之下，我国城市电网建设改造的投资确实太少。面临负荷的高速增长，必 然会造成城市电网的重重困难，所以我国城市电网的改造势在必行。 １．３城市电网技术落后、设备陈旧 近年来虽引进和开发了一些新设备和新技术，但全国城网的技术水平与国 外相比差距仍很大。许多城市在扣除系统电源不足限电因素后，供电可靠性 还不到９９．６％，城市电网的现代化管理技术直接影响到供电可靠性和经济运行， 城市电网领域中的科研工作和新技术推广方面进展较缓慢。城市电网中，特 别是配电网设备普遍陈旧、落后，小截面老旧线路、老式油断路器、老式 柱上断路器、三令五申已淘汰的配电设备等仍在大量运行。 ２我国城市电网的弊端 城市电网电压等级的配制，应简化电压等级，减少电压层次。逐步提高配 电电压等级，有利于配电网的管理和经济运行。随着城市电力负荷密度的增 加，更是要求将已存在的非标准电压逐步规范改造。多年来，我国有关城市在 这方面已取得显著成效，逐步取消了３．３ｋＶ、５．２ｋＶ和６ｋＶ等中低压配电电压 以及７７ｋＶ、ｌ３２ｋＶ、１ ５４ｋＶ等高压配电电压，确立以２２０ｋＶ、１１ ０（６６）ｋＶ、 ３５ｋＶ和１Ｏ（２０）ｋＶ、０．２２／０．４ｋＶ为标准电压系列，很多城市正逐步简化成２２０／ １ １０／１０（２０）／ｏ．４ｋＶ或２２０／６６／１０／０．４ｋＶ和２２０／３５／１０／０．４ｋＶ四级降压层次，避 免重复降压。在城市电网推广２０ｋＶ配电电压早已经过技术经济论证，并已列 入我国国家标准，从城市长远发展看，通过技术经济的比较，２０ｋ７（替代ｌＯｋＶ） 配电电压更经济、效益更好，如苏州已开始在新开发的工业园区投入运行。 北京也有计划在工业园区采用２０ｋＶ电压等级，城网采用２０ｋＶ电压等级并促使 制造部门开始研制、生产相关产品逐步推广，从制造技术水平看，完全可以实 现国产化，１ ＯｋＶ、２０ｋＶ先并存，逐步创造条件积极推广应用。 高压网深入市区，可采取单环供电或双环供电并至少要有两个以上的电 ３２６｝科技博览 源点，并与系统有坚强的联系：３５ｋＶ及以上输配电网要满足“Ｎ一１”准则， 城区重要用户满足“Ｎ一２”准则：配电网建立坚强的配电网架，实现配电主 干线手拉手供电，配电网层次清晰，供电区域明确。城市外围的环网是供应城 市配电网的主要电源，是重要的骨干网架，对其可靠性要求很高，通过环网上的 枢纽变电所向城市中心直接放射供电或经降压配电。我国的～些大城市正先 后按负荷的发展建设２２０ｋＶ外环网，有的城市负荷增长较快，很多城市目前已 在考虑筹建高一级的５００ｋＶ外环网，将原有的环网开环分片运行。有的小城 市则先形成１１ＯｋＶ环网，然后按发展需要再建２２０ｋＶ环网。 高电压深入城市负荷中心是城市用电大幅度增长后必然趋势，我国近年来 大城市和中小城市都开始建设市中心２２０ｋＶ和１ｌＯｋＶ变电所，但由于一般需要 电缆引进高压电源，以及市中心用地困难，变电所需要布置紧凑，并需解决通信 干扰和噪音问题，建设资金也较大，只能因地制宜。 为减少占地面积，防止火灾，减少环境污染并与城市环境相协调，应采用小 型化、组合化、无油化、电缆化低损耗、低噪音以及环保和节能型设备。 积极采用同杆架设（双同路或多回路）和紧凑型线路，尽量减少占地面积，实现 中低压架空线路绝缘化。＿人力采用电容器组自动切换装置和配电变压器有载 分接开关，以有效及时的控制电压和负荷率，达到配电网网损的有效降低。实 现变电站自动化后，无人值班或少人值守变电站对经济运行、提高变电站运 行管理水平，效果十分显著，在城网建设改造工程中，２２０ｋＶ及以下应全面推行 变电站自动化 实现无人值班或少人值守。 逐步分期、分阶段实现配电网自动化，以有效地提高配电网供电可靠 性。随着计算机技术的推广，电力系统自动化发展很快，在国外一些先进国家 已经建立了配电自动化系统（ＤＡＳ）和配电自动化管理系统（ＤＭ８），不单是在电力 系统中对发电、送电、变电、配电系统实行安全监控和调度，还扩展到整 个供用电领域中的系统运行监控，故障判断、负荷调控、无功功率补偿和电 压调整，用电管理、电费计量等方面，自动化的综合效益也是无可置疑的，我 国的一些研究单位和高新技术开发单位为发展电力系统自动化，做了大量的工 作，取得了’一定成绩，一些城市已在试点，并取得了一些成绩。 重要城市的中心市区及繁华街道，小区的配电网应实现供电地下电缆环网 化，推广使用交联聚乙烯绝缘电缆，保证向用户提供安全可靠不间断的供电网 络。 电力企业应逐步建立现代化企业信息管理系统，建立与客户服务为中心的 具有国际先进水平的营销现代化体系。对城市住宅实施“～户一表”制， 并逐步做到远方抄表，提高自动化管理水平。 结语 随着科技的发展，我国的电力工业充满生机与活力，正在阔步跨入２１世 纪。展望未来，任务艰巨而前景美好。实现变电站自动化后，无人值班或少 人值守变电站对经济运行、提高变电站运行管理水平。为达此目的，我国将 实施“优化火电结构，大力发展水电，适当发展核电，因地因网制宜开发新能 源，同步建设电网，积极减少环境污染，开发与节约并举，把节能放在首位”的 方针。 参考文献 ［１］赵云鹏．浅析ＩＯＫＶ配电网谐波的危害与治理［Ｊ］．科协论坛・下半 月，２００８，（８）． ［２］张龚，刘新东．论配电网四种无功补偿技术方案的比较［Ｊ］．数字技术 与应用，２００８，（１２）． ［３］刘家伟．浅谈我国现行配电系统中谐波的产生原因及治理措施［Ｊ］． 东北电力大学学报，２００９，（６）．