旅游海岛中低压配电网规划设计探讨

林良健

（广东电网公司阳江海陵岛供电局，广东 阳江529536）

0 引 言

随着海岛旅游经济的不断发展，对海岛电网的供电安全提出了更高的要求。虽然我国各个旅游海岛发展模式迥异，但由于在气候环境、安全可靠运行要求、负荷特性等方面具有一定共性，有针对性地开展海岛中低压配电网规划设计的研究，有利于提高电网科学发展水平，更好地为社会经济发展提供电力保障。

1 总体组网原则

1．1 供电片区划分

根据海岛功能分区、负荷密度和运行管理的需要，划分成若干相对稳定的供电片区，按片区进行10 kV配电网组网。各片区配电网的供电范围不应交错重叠，片区划分可以根据区内负荷发展情况进行调整。中压配电网应有一定的备用容量，每座变电站的每段母线至少有二回线路与另一变电站互为环网；变电站10 kV母线检修时，应尽可能使其馈线所带负荷通过配电网转移继续向用户供电。

1．2 架空线路组网原则

目标网架宜选取多分段两联络结线，可根据现场实际和负荷发展情况，从单幅射、单联络逐步过渡。宜采用两联络以内的结线方式，构建环网时，互相间有联络关系的10 kV线路，原则上不超过4回。每回线路的两个联络点之间必须至少有1个分段开关，且各段负荷尽量平均分配，如图1所示。

图1 多分段两联络结线（4回线路为1组）

主干线及分支线选取统一的导线截面面积，主干线宜分为2～4段，具体分段需根据线路长度、每段所挂接的装接容量和用户数等因素综合确定。支线长度大于1 km，或装接用户达4户及以上，应在线路T接处加装柱上分支开关，分支线分段不宜超过2段。架空线路分段或分支线柱上开关选用馈线自动化开关。环网点宜设置在柱上负荷开关或断路器处，且应在其两侧设置可提供明显断开点的隔离刀闸。每回10 kV线路的两个联络点之间至少应有1个分段开关，且各段负荷尽量平均分配。

在负荷发展初期，可采用架空单联络结线模式，当负荷发展到一定阶段，应考虑构筑多分段两联络结线。当负荷进一步发展时，多分段两联络结线不能满足N－1供电可靠性要求时，不应在现有网络基础上再增加线路，而应重新采用架空单联络结线再次循环发展。改造现有电网时应遵循便于过渡的原则，向单联络、多分段两联络结线模式组网。

1．3 电缆线路组网原则

电缆网网络结构原则上分两层，第一层为干线上的配电站（或开关站、环网箱），即主干配；第二层为主干配引出的配电设施。对于新发展且负荷比较集中的区域采用“N供1备”结线模式；对于供电距离较长，负荷比较分散的区域采用“2－1”单环网或“3－1”单环网结线模式。

每一条主环线路上主干配的个数以5个及以下为宜。主干配应根据负荷的分布情况和线路长度综合设置，每一主干配的馈出装见容量不宜小于2 500 kVA。对于主环网，应优先考虑建设开关站，尽量少使用电缆分支箱。开关站内应预留适当数量的备用开关，若进出开关数量大于6个，母线宜进行分段。中压开关站作为小区市政建设的配套工程，应配合城市规划、建设、改造以及小区开发同步进行。开关站、配电房应尽可能设在靠近负荷中心，负荷密度较大的区域，优先考虑设置在地表之上，选址应尽可能靠近道路电缆沟且有足够空间满足电缆进出。

支环从主环主干配中馈出，在同一段母线进行自环，支环电缆截面不应小于120 mm2，支环的供电半径不宜大于500 m，支环的实供负荷不宜大于3 000 kW，装见总容量不宜超过5 000 kVA。环网点宜设置在可核相的负荷开关柜或断路器柜，电缆分支箱和箱变不宜作为环网线路环网点。

2 设备防风

2．1 划分架空线路防风等级

海岛区域多受台风袭扰，区域内35 kV及以下新建配电线路应按照线路特征划分为三个防风等级。一级线路包括为跨越高速公路、铁路、一级公路以及具有通航功能的河流的架空线路、重点保供电用户架空线路，市区、城镇重要环网线路、单电源变电站供电的35 kV输电线路。二级线路为乡镇政府所在地供电的主干线路，跨越二级公路、湖泊以及不具有通航功能的河流的架空线路。三级线路为防风区域范围外的其它架空配电线路。

2．2 新建架空线路防风技术标准

为提高新建配电线路抗台风能力，减少架空线路受灾损失，提高防风区域内负荷的供电可靠性，一、二级架空配电线路应按照相关技术标准进行建设，三级架空配电线路按照国标GB50061－2010《66 kV及以下架空电力线路设计规范》的要求进行建设。

路径选择方面，避开相对高耸、突出、暴露，或山区风道、垭口、抬升气流的迎风坡等恶劣的地形区段；避开地质不良和易受暴雨冲刷等影响基础稳定性的地段，以提高架空线路杆塔基础的抗倾覆能力；避开防风林等高杆植物群，或保持足够的安全距离，防止台风引起的树木倾倒对架空线路的危害。

新建配电线路最大设计风速应在收集当地气象部门相关资料的基础上，按离地面10 m高，30年一遇10 min最大风速平均值对最大设计风速取值进行校验，最大设计风速不应低于35 m／s，对于政府、部队、医院等重点保供电用户架空线路最大设计风速不应低于40 m／s。35 kV 架空线路档距不宜大于200 m，耐张段长度不应大于1 000 m。10 kV架空线路档距不宜大于60 m，耐张段长度不应大于400 m。

35 kV及10 kV架空线路杆塔宜选用预应力锥形水泥电杆或高强度电杆，运输困难地区可选用钢管杆或自立塔。具备条件的水泥电杆均应装设防风拉线，不具备条件打防风拉线时，每连续5基直线杆应设置一基耐张杆塔或加强型直线杆塔。大档距架空线路应设置独立耐张段，有地线时应采用直线型三联杆、门型双杆或铁塔。10 kV台架变主杆应为耐张型杆塔。跨越高速公路、铁路或一级公路的10 kV架空线路跨越段应选用电缆穿越，并考虑预留一条备用电缆管。市区及县城的重要环网线路或对同一重要用户供电的双回路配电线路，其中一回配电线路应采用电缆线路供电。

3 配网自动化

配网自动化规划应在深入分析配电一次网络现状和配电自动化应用实际情况的基础上，循序渐进开展配电自动化系统建设，实现配网线路故障的快速排除，缩短配电线路故障停电时间，提高配网运行管理水平和工作效率。

目前我国架空线路多采用“自动化开关成套设备＋故障指示器”的配置方式实施就地控制型馈线自动化，在缩短线路故障停电时间、提高配网运行管理水平、提升用户满意度等方面取得了显著成效。未来架空线路将沿用当前的技术路线继续推进架空馈线自动化建设，增加架空自动化开关布点，进一步缩小故障停电范围、减小故障停电时间。

随着旅游区域电缆化率的不断提高，电缆线路故障率增长态势比较明显，且线路故障都会导致变电站馈线开关跳闸（或手切），造成整条线路的用户停电。电缆网配电自动化参考架空馈线自动化的技术路线同样可以实施就地控制型自动化，实现故障定位和故障隔离。在电缆网就地控制型自动化中，选取“主干配”节点以“主干故障指示器＋分支线分界断路器”的配置方式实施自动化，建设初期采用GPRS公用网络通信。成熟中心区域未来可随着区域内光纤通道的不断完善，将电缆网就地控制型自动化升级为集中控制型（三遥）自动化。下面介绍三种典型建设模式：

（1）架空馈线自动化：“就地控制型”建设模式，采用智能柱上断路器或负荷开关将馈线分成若干区段，通过现场配电终端、保护装置或自动化开关装置相互配合，实现对馈线的分段监测、分段／分支故障隔离。采用GPRS通信方式。

（2）电缆网“二遥”自动化：实施“运行监测型＋就地控制型”建设模式，即“主干线故障指示器＋分支线智能分界断路器柜”的建设方式，实现主干线运行状态监测及故障定位，分支线故障就地切除；采用GPRS通信方式。

（3）电缆网“三遥”自动化：“集中控制型”建设模式，即“三遥”监控开关采用断路器开关的建设方式，配置配电终端DTU、通信终端和通信光缆，采用光纤通信方式。通过配电终端与配电主站的双向通信，根据实时采集配电网的运行状态、配电设备运行情况及故障信号，由配电主站自动计算或辅以人工方式远程控制开关设备投切，实现配电网运行方式优化、故障快速隔离与供电恢复。

4 结束语

中低压配电网规划是一项长期的工作，每年应根据国民经济的发展和电力市场情况，与地方区域发展规划有机地结合，建立电力专项规划常态化工作机制，不断进行规划滚动修编，提高规划的可实施性，提高规划的效益和质量，推动电网向“智能、高效、可靠、绿色”方向发展。

［1］ 董玉标．关于洱源县中低压配电网规划与设计的探讨［C］．2010年云南电力技术论坛论文集（文摘部分），2010．

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［3］ 文华龙．关于城市中低压配电网规划工作探讨［J］．城市建设理论研究，2011，（23）：81－82．

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