配网工程建设与改造中配网工程设计实践分析

国网天津市电力公司城东供电分公司 王梓辰 周敬淳

1 配网工程设计主要内容

配网工程建设改造规划。配网工程设计是提升配网工程建设和改造质量的重要举措，某10kV配网工程设计内容集中在路线改造、设备选择、电网构架等环节，同时通过制定电网无功补偿等举措为配网建设和改造的深入开展提供保障。配网工程设计的开展可有效避免配网结构布置不合理等问题，确保配网供电同城市发展建设相适应。在此期间，相关人员可将配网工程设计作为参考，开展配网建设和改造作业，在满足现代配网建设要求的基础上降低成本投入，实现配网建设改造经济效益与社会效益的同步提升[1]。

合理选择电压等级。在进行配网工程建设与改造工程时，首先对城市电网运行实际情况进行调查，在了解配网运行状态的基础上对电网运行布局进行调整。在此期间，通过配网设计工作可获取城市内部不同区域的电压等级，基于分层、分区方法实现电压等级构建，满足配电网运行的实际电压等级需求。不仅可以起到优化配电网布局的作用，还可简化配网结构，减少不必要的电能损耗，促进配电网经济运行水平的提升。

发挥配网建设改造自动化性能。在配网工程设计工作期间，借助配网自动化设备可起到提升配网建设改造自动化运行效果的作用。特别是对于10kV配网来说，在发生自动化事故时，可通过自动化设备切除线路故障，保证配网处于正常运行状态。在此次工程改造中，安装自动化设备还可实现配电网改造，形成“手拉手”线路组网，实现配电设计方案的优化，更好地满足城市内部区域配电要求。

缩短配网建设和改造工期。对于配网建设和改造工程来说，其关键点在于提升配网运行可靠性。中低压配电网的基本组成包括220V线路、配电所、10kV配电线路、380V线路以及开闭所，并且具有分布广泛、接线复杂等特点，这也在一定程度上增加了配网建设和改造的难度与工程量。针对这一情况，在配网工程设计工作期间，需要加强对配网工程改造情况的调查，以城市各区域实际电能需求，以及线路分布情况为基础进行配网线路布置，同时实现电源位置的合理分布。与此同时，通过配网工程设计还可不断减少中低压线路交叉、重叠、错综复杂等情况，有效减少配网建设和改造工程量。如此可有效避免无价值施工，在减少成本投入的同时缩短工期，实现配网建设和改造质量的提升。

2 配网工程建设与改造中配网工程设计要点

2.1 做好准备工作

在正式开展配网工程设计之前须进行准备工作，也就是预处理环节，对后续工序的开展也有着直接影响。一般来说，配网工程设计预处理环节工作包括编制工程资料，确定电力需求、电压等级、线路长度、设备型号参数以及规划机组容量等。其中，确定电力需求是配网工程设计的关键基础工作，也是开展其他工作的保障。随后，相关人员可进行配网工程规划设计工作，以工程设计图为参考，将多方面影响因素纳入其中，以提升配网工程设计的安全性与可靠性。

对于设计单位来说，也应树立安全责任意识，做好工程实地勘测以及材料检查工作，根据所在地实际情况完成设计。在质检审核工作中，既要完成绝缘计算、参数描述等细节工作，也要进行方案重点内容的精确性审查，进而从根本上提升配网工程设计的安全性与稳定性。

2.2 分布配电网点

配网工程设计工作往往受到多方面因素影响，在实际工作中需要加强考量。以分布配电网点为例，在开展相关工作期间，工作人员需要对供电现场环境进行实地勘察，以基础环境信息为基础展开全面分析，保证配网工程设计与城市区域规划相适应。配电网点分布与人们生产生活息息相关，加强规划管理有助于提升配网工程设计水平，进而最大限度发挥出电网服务功能。

在进行配电工作设计期间，相关人员还需要同城市规划部门等相关部分进行沟通，确保能够进一步明确供电区域划分情况，细化参数设置，提升配电容量、导线截面等具体内容的准确性。以导线截面的设置为例，10kV配网工程建设和改造期间具有电流小、距离短等特点，难免对造成一定的电压损失。因此，应根据特定公式计算其导线截面，保证配网工程设计的有效开展，从而为配电网后续运行提供技术支持，更好满足区域生产生活的用电要求[2]。

2.3 优化配网结构

配网工作建设与改造期间，施工过程往往会受到施工地点动态性因素的影响，因此相关人员应充分加强对配网工程结构的了解，明确变电站和电厂之间的线路分布情况，同时加强对线路结构的合理研究。在此基础上，可对配网线路进行优化设计，保证电网系统可处于安全、稳定地工作状态。通常来看，影响配网结构设计的施工地点特点包括多目标性、非线性、动态性等，因此可以将环网结构引入到结构设计当中。

环网结构为一种环形配电网络，可以借助各级配电支线与馈线完成运行。在环网结构支持下，首先可以确保配电线路荷载率≤50%；其次可以根据不同结构特征将配电环网划分为单环网以及双环网，单环网配电结构对节点数量有一定限制，而双环配电网结构则可以较好地满足较高城市配电需求。总的来说，环网结构具有显著的灵活性特征，应用该结构可以更好地提升城市配电需求规划水平。基于此，进行配网结构优化时，可以优先选择环形结构配电方式，保证可以从多角度出发来满足不同层次的配电需求。

3 10kV配网工程建设改造实践分析

本工程为10kV配网工程项目，为提高设计与管理工作成效，针对线路老化、变压器过载、电能质量低等问题展开研究，加强关键环节质量把控，实现配网运行质量的提升[3]。

3.1 10kV配网工程建设主要内容

本10kV配网工程项目针对不同的电力输送容量需求，以及输送距离需求选择不同的线路，其中电缆线路适用于电力输送容量≤5MW、输送距离≤10km的应用场景；架空线路适用于电力输送容量≤3MW、输送距离低于8～15km的应用场景。10kV配网与发电厂、高压配电网以及用电单位紧密相连，作为我国覆盖广泛的配电网络，10kV配网工程设计往往包括电缆、架空线路、无功补偿、变电站等。值得注意的是，在实际开展10kV配网工程建设与改造期间，受到多线路运行影响往往会产生较大的电力损耗，因此宜采用相应的电容补偿设施来促进电力输送质效的提升。根据项目实际特点及经验总结，本配网工程项目建设和改造现状见表1。

表1 配网工程建设与改造现状

3.2 10kV配网工程架空线路管理

3.2.1 材料检测

在进行本工程建设和改造之前，对使用的原材料、器材、设备质量进行检查，按规定有序落实相应的检测工作。例如，观察线材时发现松股、破损等情况应及时进行更换；裸铝绞线若出现腐蚀情况应及时更换；螺栓不应出现裂纹、锈蚀、剥落等情况；绝缘子避免出现歪斜情况，保证与铁件连接紧密等。表2为此次配网工程架空线路施工器材、设备试验情况，若出现相关情况应及时进行重新试验，避免器材、设备等出现质量问题[4]。

表2 10kV配网工程架空线路施工器材、设备试验情况

3.2.2 安装质量管理

架空线路电杆安装是10kV配网工程设计的重要环节，结合电杆实际情况需要进行严格的运输管理，保证运输环境的合理性，避免因拉、拖、滚等情况造成电杆损坏。运输电杆至安装现场后，需要进行测位并设立标志牌，确保电杆找正位置与设计位置相符。值得注意的是，电杆安装需要综合考量不同电杆类型与现场条件，例如若安装处土壤压力≥0.2MPa，转角杆、终端杆应安装底盘，直线杆可不安装；若地下水位较高则需要安装底盘。

同时，为减少不均衡张力影响，可安装拉线，同时对拉线结构进行计算，其中既包括装成长度又包括缠绕长度。缠绕长度的计算公式可表示为：T=A+B-C，式中：T表示拉线缠绕长度（m），即拉线余割量；A表示拉线装成长度（m）；B表示上部附加长度（m）；C表示下部出土长度（m）。

3.2.3 连接质量管理

在进行架空线路架设期间，为避免出现松股、背扣、扭伤等情况，还需要进行连接质量管理，有效避免因连接不紧密而造成的质量缺陷。进行架空线路连接管理售电应将线盘放置在放线架上，做好线路清理工作，避免杂物对导向造成磨损；其次应安装放线滑轮，根据钢导线或铝导线选择钢滑轮及铝滑轮等不同类型，尽可能减少对导线的磨损；最后进行导线接头连接，确保连接后管弯曲度≤管长的2%。

3.3 10kV配网工程变压器管理

变压器安装是10kV配网工程建设中的关键环节，以往在进行配电工程建设和改造时对这一环节的关注不足，进而易造成质量安全隐患。因此，在开展配电工程设计时，需要进一步做好对变压器安装前的质量管理，降低质量问题出现的概率。

首先，相关人员需要先进行变压器选型。对于10kV配网工程建设来说，应以低耗高效为主要选型标准，因此可选用S11型变压器。变压器运输期间应做好管理工作，对运输线路、运输时间及运输环境做好调查，选择合适的运输工具与运输方法。不论是运输期间还是卸车环节都应加强质量管理，避免冲击、振动、受潮、倾斜等情况对变压器造成损坏。

其次，在进行变压器安装前，需要进行全面的质量检查，例如油箱是否存在损伤、锈蚀情况，油箱附件是否完整；螺栓及紧固件是否存在松动、渗漏情况；变压器是否与出厂资料以及规程设计相符；绝缘层是否存在缺陷、变位情况等；变压器外部是否存在变形以及多点接地的情况；铁心屏蔽接地引线开启后绝缘效果是否满足要求；各绕组的间隙与排列情况是否合理；变压器各位置是否存在影响运行效果的杂物；管路循环处与接口位置的密封圈口是否良好等。

最后，为提升变压器安装质量，还需要进一步对绝缘强度和绝缘电阻进行检测，避免变压器出现受潮情况。使用吊车对变压器设备及相关机具进行运输时，应保证在安全作业范围内进行。此外，应避免变压器长时间处于室外环境，必要时可采取搭建临时工棚等方式起到防护作用。总体来说，进行变压器设备安装期间，既要考虑到场地环境对线路运行的影响，又要对材料运输、安装、调试等多方面因素进行综合考量，提出科学有效的配电工程设计方案，促进10kV配网工程运行质量的提升[5]。

综上所述，配电网工程建设与改造工程会受到多方面因素的影响，导致运行效率与质量减低，影响供电工作的安全性与稳定性。为提升供电质量、满足用电需求，有必要针对配网工程建设和改造开展合理的配网工作设计，同时对各细节及重点环节加大监管力度。通过对10kV配网工程进行分析，应不断提升对配网工程设计的重视，尽可能避免跳闸等质量问题与安全故障的发生，保证配网工程建设和改造质量达标。