10kV配电网建设规划研究

吴林雄

摘要10kV配电网建设规划是配网设计主要组成部分，其设计水平关乎供电的安全可靠性。文章阐述了10kV配电网建设规划特点，详细分析了10kV配电网建设规划步骤，为城市配网建设提供理论参考。

关键词10kV配电网；负荷预测；网架规划

1 10kV配电网建设规划特点

10kV配电网在我国经济社会发展中的地位占举足轻重。建设规划好10kV配电网，可以提高配电网运行的各项指标，降低电网电能损耗、节约能源，提高电力公司的经济效益。10kV供电半径小，线路回数多，布线工作量大且繁琐，线路和配变规划与土地使用现状和规划、用户类型密切相关。负荷地理分布要求的信息量大、不确定因素多，一般远景规划没有意义。

2 10kV配电网建设规划

2.1制定规划的总体原则与目标

10kV配电网规划要遵循应适应本地区电网的发展，规划要与高压配电网和低压配电网的发展相协调。同时配电网规划应定位在远景饱和规划，满足供电可靠性、电能质量等技术要求的前提下，使运行与投资费用达到最小。

2.2电网现状分析

分析高压电源分布主要分析带35kV～110kV母线的220kV以上变电站分布、最大供电半径、容载比现状，接入110kV和35kV网的地方电源分布情况，35kV和110kV网架结构及运行方式分析线路运行年限及维护现状，运行率（T=P/Pmax），110kV变电站负荷分布情况及容载比以及电网运行指标现状。

2.3负荷预测

2.3.1电量总量预测方法

电量总量预测方法可采用电力弹性系数法、时间序列法、产值单耗法、参数回归法。本文介绍的弹性系数法。

弹性系数是描述电力发展与国民经济发展之间关系的一个宏观指标，通常定义为：

K=Vw/VG

其中，vw为电量年均增长率，VG为经济年均增长率。

弹性系数法首先根据历史数据计算K，然后用该K值预测规划期内的电量。

例：已知2010年和2015年的用电量分别为w0和wn，地区国内生产总值分别为G0和Gn，预计2016—2020年国内生产总值年均增长率为V，预测2016—2020年的用电量。

1）

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

2）求规划年预测用电量：W2016=（1+KV）W2015。

2.3.2最大负荷预测方法

最大负荷预测方法一般利用最大负荷利用小时数法。即：

年最大负荷利用小时数Tmax=年用电量/年最大负荷=8760*年负荷率

具有取值相对稳定且变化趋势明确的特点，便于预测。预测方法可以是历史数据的回归分析，也可以根据负荷构成和行业结构合成。

2.3.3分区电量预测

分区电量之和应与总电量预测结果一致的，应根据各区域城市规划和规划期内的城市发展重心的变化，确定各区不同的电量增长率。分区最大负荷预测是预计各区最大负荷利用小时数，计算分区最大负荷和区域同时率。分区负荷预测是110kV网规划和分区电力、电量平衡、110kV容载比分析的基础。

2.4配电网网架

10kV配网直接承担用户供电，需覆盖整个供电区域，线路、设备众多，大量开关不具备遥信和保护功能。网架结构和运行方式应尽量简化，环网接线、开环运行，联络本身也不宜太复杂，分片分区小环独立运行。由于负荷开关的广泛使用，故障时允许局部用户短时停电，设计中要通过负荷转移尽快回复供电，满足N-1运行方式。

架空网联络点的选择应满足以下要求：

1）每回线路一般仅与1～2条线路联络，不宜过多。

2）互联线路分别具有一定的备用容量，能在一条线路发生故障时，由联络线向故障线路的全段供电。

3）互联线路最好来自不同的变电站或同一变电站的不同母线。

4）一条线路向另一条线路转供电时，要保证线路末端的电压损失在允许范围之内。即互联线路长度之和不能超过一定范围。其配电网网架如图1所示。

2.5电缆网网架

电缆网一般用于负荷密集地区、重要负荷的供电。电缆网采用环网结构，开环运行方式，每一网络的环网节点数不宜超过6个。一个环网点两台630KVA变压器，负载率50%时，6个点共计3.8MVA负荷。若负荷较分散，一个环网点可经分支电缆接入多台远近不同的小变压器。

规划阶段推荐采用单环网结构，当负荷增长后可发展为“3—1”环网或相互联络的单环网群。正常馈线最大负荷电流以N-1方式不过载为准。

2.6设备选择

10kV配电网设备选择要求是具有到可靠性环境，免维护和节能和质量，能适应户外，满足故障指示和一定的自动化要求。变压器应采用低耗节能产品，负载率一般控制在60%～80%之间。开关设备的选择选用真空开关。配置的开关满足配电网的安全性与可靠性，满足用户对供电连续性和电网容量的基本要求。

2.7分区10kV网架规划和布线

在lOkV配电网中，网架每2～3个高压站点构成一个独立的供电分区。根据分区内各变电站供电范围和联络方式，规划每个站现有和新增出线的供电范围，确定联络线，其它非联络线彼此也应按同站不同母线的出线间相互握手的原则形成互联。根据负荷地理分布预测结果，确定现有小截面、重负荷线路的改造顺序和规模。

网架建设应与新建变电站投产时间相配合。宜先确定规划水平年的最终网架，然后根据高压站投产和负荷增长顺序逐年回推确定各年建设改造方案。

3结论

在10kV配电网规划设计方面，要满足负荷增长的需要，解决目前配电网存在的问题，梳理配电网的网架结构，提高配电网运行的各项指标，同时要侧重完善和优化网架结构、上级电网的协调配合，提高负荷转供能力。在设计方案在设计过程中要对不同的意见进行听取，在经过验证以后才能进行实施，避免供电网使用过程中出现不良影响。