试论城市配电网规划设计及建设改造

试论城市配电网规划设计及建设改造

李伟彪张京进

（国网河南宝丰县供电公司河南宝丰467400）

摘要：城市配电网是城市现代化建设中重要的基础设施。改造与建设发展城市配电网是开拓城市电力市场，发展城市经济和提高人民生活水平对用电需求的必由之路。长期以来，重发轻供不管用的观念使配电网建设改造未得到应有的重视，中低压配电网没有统一规划进行发展建设，私拉乱接形成了零乱的网络。设备技术性能落后、线路老化、事故频发、供电可靠性差、电能质量低、严重影响人民生活水平的提高和国民经济建设的发展。

关键词：城市配电网；改造；规划；设计

1.城市配电网改造和规划的内容与目标

对城市配电网进行改造建设、规划设计的目标主要是改善当前配电网运行过程中存在的薄弱环节，解决配电网中存在的设备陈旧、供电质量差、供电可靠性低以及供电效率低等问题，对配电网进行改造和升级，重新规划设计，提高供电电能的质量，降低电能的损耗，最终使其能够满足当前城市建设发展和将来城市运行的电能需要。城市配电网改造和规划的设计应该满足切合实际、适当超前的原则，具备一定的前瞻性、可靠性和可操作性；同时配电网的的规划设计还应该正确处理城市近期建设与远期发展的关系，考虑到城市的社会、人文环境、经济环境以及现场环境之间的综合影响。城市配电网改造和规划设计的内容主要包括分析当前配电网布局与符合分布的现状，对负荷分布的位置进行预测；确定城市配电网规划设计的目标以及电网结构的原则、供电设施的标准等；进行配电网供电电量和电力的平衡设计，提出对供电电源点的建设要求，确定变电所的布点位置和容量，确定无功补偿的容量以及其布点位置；确定城市配电网调度、通信以及自动化等方面的规模和要求，预算城市配电网建设过程中各个规划期的投资、主要设备的规范和数量以及扩大配电网供电能力之后产生的社会经济效益等。

2.城市配电网现存问题

事实上，我国许多城市的配电网都或多或少存在缺陷和问题，有许多问题可以归纳为历史遗留问题，也有不少问题，包括电网设计混乱薄弱、装备陈旧落后、供电半径过大、导线截面太小、设备绝缘水平低、无功补偿和配电变压器容量不足、自动化水平极低。这些问题很多是因为建造和规划设计不当而导致的。我们将讨论城市配电网的存在问题，并通过分析加深认识和了解。

2.1配电线路负荷不均衡

城市配电网最显著的问题莫过于配电网线路（尤指10kV线路）的运载不均衡。由于历史原因，部分地区发展缓慢，人口流动较大，造成该地段线路常年处于空载状态；与此同时，还有很多地区，由于发展迅速，原有的使用要求早已不能满足城市发展要求，配电线路常年处于满载乃至是超载的状态，容易发生故障，损耗程度较大，对设备造成损伤。

.2配电设备陈旧

配电网设备包括了架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施等设备，由许多的零件设备组成。然而，当前许多配电设备过于陈旧，难以实现自动化，且故障频发，消耗了电力企业大量的人力物力。设备布局不合理设备布局不合理也是配电网普遍存在的问题。电网结构不合理的主要原因包括了原来的规划设计不合理、地区用电负荷因发展而造成的不同、新用户的接入造成的电网结构变化等。当时没有过多考虑到配电网的电源布点分布严重影响了现代配网改造中的计划检修、故障处理等工作，并对后期城市配网的供电质量等方面造成了很大的不便，尤其是在用电高峰期甚至有些地方出现了主变负载不均衡等问题，一方面造成了生活质量下降，一方面也增加了不必要的经济损失。

2.3供电可靠性低

很多地方使用架空线为供电的媒介，介于架空线自身属性的原因，架空线出现故障的次数相对较大，出现故障的频率大，因此常常需修护人员修复。这使得供电的可靠性大大降低。再加上不合理的电网结构，还经常出现供电出现故障前不能及时预测到问题，供电出现故障后不能及时修复事故的问题，这些都是让供电可靠性变低的主要原因。

3.城市配电网规划设计与建设改造措施

3.1做好配电网络的全面规划

城市配电网规划设计与建设改造的过程中，工作人员首先应该借助先进的仪器以及设备对城市的配电网负载情况以及载荷分布进行详细的了解，尽可能地收集相关数据，以为城市配电网规划设计与建设改造提供科学的数据信息，从而构建更加科学高效的城市配电网系统。首先，针对城市配电网的电力预测应该根据城市的发展规划与经济情况，并结合城市的行政级别对电力进行更加准确科学的预测，进而做好城市配电网的全面规划与设计。其次，城市配电网规划与改造的设计目标应该根据城市的发展目标，坚持城市的发展原则，实现城市配电网系统的科学设计与改造。

3.2分期实施配电网改造

现阶段，城市配电网改造阶段，中低压配电网的改造工作对整体的供电质量具有重要的影响。中低压配电网主要由0.4k电压线路、开闭所、配电所以及10k线路构成，广泛地分布在城市的大街小巷。以前城市配电网建设规划过程中，规划设计不够全面，存在供电区域重叠、接线方式繁杂等情况，给城市配电网建设改造增加了难度。现阶段，大部分城市0.4k低压配电线路呈现放射状分布，在运行过程中会造成很大的电能损失。为了降低电能损失，提高低压配电网供电的质量，可以选择低压与高压共杆架设或低压高空架设的方式。低压受电可以选择不同中压配电所，根据城市道路设计，形成开口环网，确保低压线段的停运倒换，这样可以使10kV中压配电线路或配电所停运时，能够保持向低压用户供电。

3.3加强高压配电网建设

高压配电网在城市配电网的建设中处于十分基础和关键的地位。因为高压配电网可以接受电源点所给予的几乎所有容量，用来满足全部供电负荷的要求。因此，如果高压配电网的建设无法达到标准，无法进一步快速的提高，就会影响其他级别的配电网的建设规划。

3.4合理选择电压等级

简化电压等级可以通过分层原则，在分层的基础上再逐步的使电压等级提高。通过此种方法，可以切实的使电网布局趋于科学化，达到降低电网结构复杂性的目的，并且可以带动变电层次的降低，有效缓解电能无益消耗的情况，这样才能使电网的运作能力大大提高。例如：中小市区和城郊所使用的电压可以由原来的等级分别改变成高、中、低压三层配电网。

3.5加强市民对电力企业的认知

通过网络、报纸等媒介，积极宣传电力企业的作用，提高其形象，有利于百姓配合城市配电网建设改造与规划的工作，消除市民对建设的疑虑和误解，同时还可以增强百姓对用电知识的了解，减少私自篡改线路的现象，创造全民对城市配电网建设的支持与关注，使得城市配电网建设切实可靠的得以进行。

4.结束语

改革开放以来，特别是国家加大城网和农网改造力度以后，开始对落后陈旧的城市供电线路进行整顿改造，新建了一些供配电线路、变电站和配电台区，但是由于缺乏全面长远的配电网规划，在对负荷的估计预测、对供电可靠性和电能质量的要求、对配电网建设与城市建设环境协调等方面都暴露出改造建设后的配电网和设施不能适应城市高速建设以及经济发展和人民生活水平提高对用电的要求，严重影响了电力市场的发展。通过对城市配电网的不断规划设计和建设升级改造，能够更好地满足现代城市高速发展下的现代电网要求。通过合理的规划设计和施工建设，提高城市的电网系统的运行管理水平，保证配电的稳定性和安全性，为电力企业带来更高的经济效益。

参考文献：

[1]张勇.临汾城区配电网规划项目管理研究[D].华北电力大学,2014.

[2]韩四化.某城市配电网升级改造方案设计与实施[D].华北电力大学,2014.

[3]邢利刚.内蒙古电网营销监控系统功能设计与运营效果评价研究[D].华北电力大学,2014.

[4]何鸿远.惠阳区中低压配电网规划研究[D].华南理工大学,2014.