张维将
摘要:随着社会经济的向前发展,用户对供电可靠性提出了更高的要求,增强配电网的供电可靠性虽会使资金投入有所增加,但也会减少停电损失费,带来更多的经济效益,实现最佳的配电网规划。不同的城市电网,在配电网的接地方式、配电变电站的保护方式、负荷密度等方面有所差异,所以配网接线方式应各具特色、因地制宣,以便配电线路能灵活联络,促进配电网运行管理水平及线路供电可靠性的提升。文中就对基于保供电的配网接线方式进行了分析和探究。
关键词:保供电;配网接线方式;分析探究
中图分类号:TM727. 2 文献标识码:A 文章编号:2095-6487 (2018) 01-0058-02
随着国家电网建设脚步的加快,用户对供电质量提出了更高的要求,人们越来越关注配电系统的安全性与可靠性。由于配网的接线方式直接关系到电网系统的安全及可靠性,不同的配网接线方式会对供电的可靠性产生不同的影响,在元件故障率和环网率层面影响可靠性,加上配网系统存在复杂的结构与较多的元件数量,因此如何采取科学有效的配网接线方式,满足用户对电能和电力需求能力的量度,已经成为亟待解决的问题。
1 配电网概述
电力生产的过程涉及配电、变电、发电、送电、售电等环节,由配电设备、输配电线路、发电厂、用电设备、变电设备及其生产过程有机联结的整体为电力系统。在电力系统中,通过各种电压等级的电力线路、配电设备、变电设备、送电设备等构成的部分称之为电力网,而20kV及以下电压等级的电网属于配电网。作为电网的重要构成部分,配电网主要是向用户分配电能,即向每位用户输送小型发电厂或变电站的电力,在必要部分转换为恰当的电压等级。该形式包括:(1)经过20kV或10kV变压器降压后,以380/220V向小功率、低压用户供电; (2)以20kV、10kV电压直接向大功率、高压用户供电。配电网线路可以分为专用线路和公用线路,其中前者只为一家用户供电,而后者则为多家用户供电[1]。
2 变电所专线模式分析
目前,很多大中型城市开展大型活动与会议时,往往会利用城区内的会议中心、原有酒店等活动场所,或者是利用新建场馆。这种场所具有利用频次低、地域分布广、装机容量小等特征,多是将电源点作为公共线路单路专线或双路专线,一旦公共线路上的部分用户出现故障,则会影响其他用户的供电,出现跳闸或电压波动等情况。一般而言,将该类用户进行定级时,若其为高等级保电用户,则其对电能质量及供电的可靠性要求较高,然而现有的接线方式不能很好地满足保电需求,这就需要积极改造用户的接线方式。在传统的改造过程中,基本是将用户改接为变电所专线,而这需要满足如下条件:周边变电所能满足周边区域远期和中期的网架规划,具备改造所需的备用间隔。
部分城区配网有着成熟的大中型网架,在负荷方面相对平稳,但市区内的变电所缺乏10kV出现备用间隔,若实施大型的保电活动时,往往要改造很多的用户,这在数量方面不能很好地将用户改造为变电所专线。如果利用周边现有的网架进行置换,即便置换出空间隔,也会对周边远期和中期网架规划产生影响,甚至出现一系列问题,如变电所主变轻载、出线重过载、线路负荷不均匀分布等。总之,对于变电所专线方案而言,一旦涵盖诸多用户的改接,则其只能短期保证保电用户供电的可靠性,无法满足远期和中期的网架规划要求,缺乏良好的经济性,甚至带来重复改造等问题。
3 准专线模式分析
3.1准专线的思路
从保电层面出发,用户的供电方式要满足可靠性的要求,根据具体的情况提出新的接线方式,即准专线的接线方式。该方式是处于公用线路与变电所专线之间,即便缺少变电所出线间隔,也能让保电用户获得可靠性的供电。通常准专线的改造思路是以用户所在环网为基础,结合现有的符合“N-1”网架结构进行改造,进而让运行方式加以改变,使用户进线的可靠程度及形式与专线要求相符。某配网线路为标准的双环网,其属于公用全电缆环网,包括5个公用环网柜,并涵盖很多条馈线。用户A是环网中的双路用户,承担着保电任务,在正常的运行状态下,变电所A为一路电源点,送至用户时会分别经过环网柜1、2、3的I段母线。由此可知,若所经过的环网柜母线上的任意一条馈线存在故障,都会对用户A的该路电源产生影响,继而出现电压波动等状况;同理其他环网柜中的馈线故障也会影响到用户A的第二路电源。
3.2准专线的改造及运行
3.2.1改造
改造其准专线主要是将一个环网柜新设在变电所与变电出现第一个环网柜之间,在新设的环网柜中分别改接入用户的进线。对于新设的环网柜,其基本采用2进4出且带保护的环网柜,只接入保电用户,对其他用户不予接入。当然如果同一环网中存在多个保电用户,则可在新設环网柜内接入所有的用户。
3.2.2运行
相较于常规的运行方式,准专线的运行方式有所不同,用户进线的供电环网柜在具体改造时会有所变化,而所在的变电所出线没有任何变化,即该环网的总负荷无变化,所以原本符合“N-1”标准的环网依旧符合该标准的要求。在上述结论的前提下,对于保电时段的准专线来说,在原有环网柜和新设环网柜之间设置开环点,能够形成一条供电路径,即用户 新设环网柜一变电所出线,该路径中不存在其他非保电馈线,故而供电的可靠性与变电所专线供电方式相近。另外,如果有两个或两个以上的保电用户存在于一个环网中,也可采用上述该方式,在新设环网柜中接入所有的保电用户,并隔离开非保电用户,使一条变电所出线由多个保电用户共同使用;同时新设的环网柜出线带有保护作用,有利于防止保电用户故障而造成相互影响[2]。
4 方案比较
比较变电所专线和准专线方案的经济性、可行性,具体如下。
第一,经济性比较。针对变电所专线方案,一个用户的改造费用约达50万元,其主要用于铺设两条专线电缆;针对准专线方案,一个用户的改造费用约达70万元,该费用主要为新设的两个环网柜,以及其配套的进出线工程。如果保电用户属于单一的用户,变电所专线方案所花费的资金相对较小;如果保电用户的数量增加,则变电所专线方案的投资费用也会随之增长;而若保电用户的数量处于新设环网柜出线间隔数的范围内,即便保电用户的数量有所增加,准专线方案的投资费用增加也会较少。由此可见,准专线方案基本适用于保电用户较多的情况,对投资费用的降低有积极作用,而变电所专线方案则适用于保电用户较少的情况。表l为两种方案的改造费用对比。
第二,可行性比较。任何网架结构中都可采用变电所专线方案,而准专线方案只能用于符合“N-1”标准的网架结构。具体来看,变电所专线方案有着较广的适用面,而准专线方案有着较为苛刻的前提条件[3]。然而从实际情况出发,结合《城市电力网规划设计导则》的相关要求,城区的配电网供电安全必须要与“N-1”标准相符,对专用线予以严格把控,以便设备利用率的提升,更好地节约线路走廊资源。现阶段,各大中型城市城区的配网都能符合该标准要求,加上变电所缺乏备用间资源,因此即便准专线方案有着苛刻的前提,但依旧满足设计与现有网架的要求;而变电所专线方案的适用面虽广,但与现场实际的实施情况不相符。整体而言,变电所专线方案在可行性层面劣于准专线方案。
5 结束语
综上所述,城区配电网多是以成熟的电缆线路为主,若其承担着多用户保电任务,则可选择可行性与经济性较高的准专线方案,科学改造目标进网架。同时可以从不同城市的配网特征出发,有针对性与选择性地混合运用准专线方案与变电所专线方案,以便实现预期的改造目的,确保网架的可靠性及安全性,为用户提供优质、安全、可靠的供电服务。
参考文献
[1] 和敬涵,邓晓洋,苗友忠,等考虑高压配网接线方式的综合电网可靠性评估[J].电网技术,2017, 41(4):12041212.
[2] 蔡泽祥,周全,配网接线方式对供电可靠性影响分析[J].电力系统及其自动化学报,2010,22(4):85-88+106.
[3] 凌永标.面向配电网自动化建设的配网接线方式探讨[J].现代电力,2005(1):45-47