10kV配電網建設規劃研究

吳林雄

摘要10kV配電網建設規劃是配網設計主要組成部分，其設計水平關乎供電的安全可靠性。文章闡述了10kV配電網建設規劃特點，詳細分析了10kV配電網建設規劃步驟，為城市配網建設提供理論參考。

關鍵詞10kV配電網；負荷預測；網架規劃

1 10kV配電網建設規劃特點

10kV配電網在我國經濟社會發展中的地位占舉足輕重。建設規劃好10kV配電網，可以提高配電網運行的各項指標，降低電網電能損耗、節約能源，提高電力公司的經濟效益。10kV供電半徑小，線路回數多，布線工作量大且繁瑣，線路和配變規劃與土地使用現狀和規劃、用戶類型密切相關。負荷地理分布要求的信息量大、不確定因素多，一般遠景規劃沒有意義。

2 10kV配電網建設規劃

2.1制定規劃的總體原則與目標

10kV配電網規劃要遵循應適應本地區電網的發展，規劃要與高壓配電網和低壓配電網的發展相協調。同時配電網規劃應定位在遠景飽和規劃，滿足供電可靠性、電能質量等技術要求的前提下，使運行與投資費用達到最小。

2.2電網現狀分析

分析高壓電源分布主要分析帶35kV～110kV母線的220kV以上變電站分布、最大供電半徑、容載比現狀，接入110kV和35kV網的地方電源分布情況，35kV和110kV網架結構及運行方式分析線路運行年限及維護現狀，運行率（T=P/Pmax），110kV變電站負荷分布情況及容載比以及電網運行指標現狀。

2.3負荷預測

2.3.1電量總量預測方法

電量總量預測方法可采用電力彈性系數法、時間序列法、產值單耗法、參數回歸法。本文介紹的彈性系數法。

彈性系數是描述電力發展與國民經濟發展之間關系的一個宏觀指標，通常定義為：

K=Vw/VG

其中，vw為電量年均增長率，VG為經濟年均增長率。

彈性系數法首先根據歷史數據計算K，然后用該K值預測規劃期內的電量。

例：已知2010年和2015年的用電量分別為w0和wn，地區國內生產總值分別為G0和Gn，預計2016—2020年國內生產總值年均增長率為V，預測2016—2020年的用電量。

1）

求K：Vw=（wn/w0）1/5 1，VG=（Gn/G0）1/5-1，K=VW/VG。

2）求規劃年預測用電量：W2016=（1+KV）W2015。

2.3.2最大負荷預測方法

最大負荷預測方法一般利用最大負荷利用小時數法。即：

年最大負荷利用小時數Tmax=年用電量/年最大負荷=8760*年負荷率

具有取值相對穩定且變化趨勢明確的特點，便于預測。預測方法可以是歷史數據的回歸分析，也可以根據負荷構成和行業結構合成。

2.3.3分區電量預測

分區電量之和應與總電量預測結果一致的，應根據各區域城市規劃和規劃期內的城市發展重心的變化，確定各區不同的電量增長率。分區最大負荷預測是預計各區最大負荷利用小時數，計算分區最大負荷和區域同時率。分區負荷預測是110kV網規劃和分區電力、電量平衡、110kV容載比分析的基礎。

2.4配電網網架

10kV配網直接承擔用戶供電，需覆蓋整個供電區域，線路、設備眾多，大量開關不具備遙信和保護功能。網架結構和運行方式應盡量簡化，環網接線、開環運行，聯絡本身也不宜太復雜，分片分區小環獨立運行。由于負荷開關的廣泛使用，故障時允許局部用戶短時停電，設計中要通過負荷轉移盡快回復供電，滿足N-1運行方式。

架空網聯絡點的選擇應滿足以下要求：

1）每回線路一般僅與1～2條線路聯絡，不宜過多。

2）互聯線路分別具有一定的備用容量，能在一條線路發生故障時，由聯絡線向故障線路的全段供電。

3）互聯線路最好來自不同的變電站或同一變電站的不同母線。

4）一條線路向另一條線路轉供電時，要保證線路末端的電壓損失在允許范圍之內。即互聯線路長度之和不能超過一定范圍。其配電網網架如圖1所示。

2.5電纜網網架

電纜網一般用于負荷密集地區、重要負荷的供電。電纜網采用環網結構，開環運行方式，每一網絡的環網節點數不宜超過6個。一個環網點兩臺630KVA變壓器，負載率50%時，6個點共計3.8MVA負荷。若負荷較分散，一個環網點可經分支電纜接入多臺遠近不同的小變壓器。

規劃階段推薦采用單環網結構，當負荷增長后可發展為“3—1”環網或相互聯絡的單環網群。正常饋線最大負荷電流以N-1方式不過載為準。

2.6設備選擇

10kV配電網設備選擇要求是具有到可靠性環境，免維護和節能和質量，能適應戶外，滿足故障指示和一定的自動化要求。變壓器應采用低耗節能產品，負載率一般控制在60%～80%之間。開關設備的選擇選用真空開關。配置的開關滿足配電網的安全性與可靠性，滿足用戶對供電連續性和電網容量的基本要求。

2.7分區10kV網架規劃和布線

在lOkV配電網中，網架每2～3個高壓站點構成一個獨立的供電分區。根據分區內各變電站供電范圍和聯絡方式，規劃每個站現有和新增出線的供電范圍，確定聯絡線，其它非聯絡線彼此也應按同站不同母線的出線間相互握手的原則形成互聯。根據負荷地理分布預測結果，確定現有小截面、重負荷線路的改造順序和規模。

網架建設應與新建變電站投產時間相配合。宜先確定規劃水平年的最終網架，然后根據高壓站投產和負荷增長順序逐年回推確定各年建設改造方案。

3結論

在10kV配電網規劃設計方面，要滿足負荷增長的需要，解決目前配電網存在的問題，梳理配電網的網架結構，提高配電網運行的各項指標，同時要側重完善和優化網架結構、上級電網的協調配合，提高負荷轉供能力。在設計方案在設計過程中要對不同的意見進行聽取，在經過驗證以后才能進行實施，避免供電網使用過程中出現不良影響。