適應消除計劃停電影響的配電網技術標準研究

　　摘要： 本文根據(jù)計劃停電可控、可管性強的特點，結合網架標準、設備配置、饋線自動化、不停電作業(yè)技術，從配電網技術標準層面研究如何有效減少計劃停電的影響。以福建泉州市下屬百強縣石獅市的高可靠性示范區(qū)為例，總結歸納出建設網架堅強、適應不停電作業(yè)全面開展的網架結構及設備配置標準，進而形成適應消除計劃停電影響的配電網技術標準，并用以指導實際電網建設。

　　關鍵詞： 配電網; 供電可靠性; 計劃停電; 技術標準; 不停電作業(yè)

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　　1 引言

　　從石獅市的供電可靠性數(shù)據(jù)分析可知，2018年計劃停電對供電可靠性指標的影響達70%，且與故障停電相比較，計劃停電具有更強的可管、可控性，提升空間也更大。隨著電網的不斷發(fā)展和供電可靠性需求的提升，如何有效減少計劃停電的影響，是提升供電可靠性的關鍵所在。

　　本文圍繞實現(xiàn)用戶零停電感知這一核心目標，從配網技術標準入手，深入開展相關研究，制定完善標準，著力打造零停電感知示范區(qū)，并形成可在全市推廣應用的成果，為早日建成“安全可靠、優(yōu)質高效、綠色低碳、智能互動”的一流城市配電網打下基礎。

　　2 中壓配電網技術標準

　　2.1 中壓網架標準

　　石獅市全域為B類供電區(qū)，零停電感知示范區(qū)的中壓配電網目標網架結構見表1。

　　表1 10kV配電網目標電網結構推薦表

　　2.2 中壓線路分段及容量控制

　　容量控制是供電安全標準的一項重要內容，適宜的線路容量和分段容量，能縮小停電范圍;在故障的狀況下，還能快速隔離故障，恢復非故障段負荷。

　　2.2.1 中壓線路容量控制

　　單回線路的最大供電能力為：

　　滿足“N-1”情況下單回線路供帶負荷(線路負載率η，η=0.5)：

　　配電變壓器的綜合配變負載率為β，則線路裝接配變容量上限為(同時率為λ)：

　　因此，根據(jù)石獅市配電網情況，在測算過程中線路安全電流取490A，不同類型用戶的線路裝接容量建議值見表2。

　　2.2.2 分段容量控制

　　10kV線路的合理分段(電纜網的主干環(huán)網單元、架空網的一段主干線路)數(shù)為3～5段。另外，根據(jù)配電網規(guī)劃導則[1，3-4]，供電安全標準中第一級供電安全水平的要求：中壓線路分段的負荷不宜超過2MW。因此，結合綜合配變負載率，可以測算得到中壓線路主干分段及分支控制原則如表3所示。

　　2.2.3 大分支線優(yōu)化改造策略

　　為了更加高效的指導高可靠性示范區(qū)10kV配電網網架建設改造，實現(xiàn)零停電感知目標網架與配網現(xiàn)狀的深度融合，本文提出了適應現(xiàn)有電網網架的高可靠性示范區(qū)10kV配電網“主、次干層兩級組網模型”。該組網接線方式主干層關鍵節(jié)點清晰，建設和維護資源集中配置，配網運維工作量有效減小;分支層合理切分負荷，環(huán)形回路便于故障時正常負荷轉供電，故障影響范圍小。

　　2.3 配電級數(shù)控制

　　中壓配電級數(shù)一般不超過三級(配電網層級劃分見圖4)。對于存量電網，配電級數(shù)為5級及以上的，應立項解決。

　　2.4 饋線自動化

　　零停電感知示范區(qū)饋線自動化采取集中式或智能分布式，通信方式以光纖通信為主，無線通信為輔。

　　(1)適用范圍

　　速動型分布式饋線自動化(以下簡稱“速動型分布式FA”)主要應用于對供電可靠性要求較高的城區(qū)電纜線路。適用于單環(huán)網、雙環(huán)網、多電源聯(lián)絡、N供一備、花瓣形等開環(huán)或閉環(huán)運行的配電網架。

　　(2)布點原則

　　配電主干線路開關全部為斷路器時，若變電站/開關站出口斷路器保護滿足延時配合條件，可配置速動型分布式FA。

　　2.5 中壓配電設備標準

　　中壓配電設備主要標準[1-4]：

　　(1)電纜線路：中壓線路主干線電纜截面不宜小于銅芯300mm2，分支線電纜截面不宜小于150 mm2。

　　(2)環(huán)網柜：變壓器單元保護宜采用負荷開關-熔斷器組合電器，出線間隔接入變壓器容量超過1250kVA時宜配置斷路器及繼電保護。

　　(3)箱式變電站：一般配置單臺變壓器，采用一組環(huán)網柜，配出一般采用負荷開關-熔斷器組合電器用于保護變壓器，變壓器繞組聯(lián)結組別應采用Dyn11，變壓器容量一般不超過630kVA。

　　3 低壓配電網技術標準

　　3.1 低壓網架標準

　　380/220V配電網接線模式有輻射式和聯(lián)絡式兩種結構，低壓配電網實行分區(qū)供電，應結構簡單、安全可靠，故一般采用輻射式結構。

　　3.2低壓配電設備標準

　　低壓配電設備主要技術標準如下[1-4]：

　　(1)低壓架空線路：主干導線截面不宜小于120mm2，支線導線截面不宜小于70mm2。

　　(2)低壓電纜線路：干線截面不宜小于240mm2，也可采用相同載流量的鋁芯或鋁合金電纜。

　　(3)低壓電纜分支箱：低壓電纜分支箱饋出回路數(shù)不宜超過6路，殼架宜選用額定電流250A、額定短時耐受電流不小于10kA、熔斷器極限分斷能力不小于30kA。

　　4 適應零停電感知的配電設備配置標準

　　4.1 中壓快速接入設備配置

　　針對環(huán)網箱，提出了應急接口的差異化建設改造需求。若分支環(huán)網箱有供帶負荷，特別是有重要用戶的分支環(huán)網箱，宜預留一個10kV備用間隔作為不停電作業(yè)接口，便于不停電作業(yè)接入。

　　4.2 低壓快速接入設備配置

　　針對配電室，提出了低壓應急接口的建設改造需求。對于新建配電室，應具備應急接入單元接口，滿足應急電源快速接入要求。對于現(xiàn)有配電室，優(yōu)先選擇重要用戶、生命線工程用戶或其他有保供電需求的用戶改造安裝接入裝置;應根據(jù)用戶性質、應急供電時間要求、配電站位置、配電站現(xiàn)場條件、應急發(fā)電車進入通道等多個方面，綜合考慮選擇應急發(fā)電車接入裝置具體形式。

　　5 結束語

　　本文根據(jù)計劃停電可控、可管性強的特點，結合網架標準、設備配置、饋線自動化、不停電作業(yè)技術，從配電網技術標準層面研究如何有效減少計劃停電的影響。以福建泉州市下屬百強縣石獅市的高可靠性示范區(qū)為例，總結歸納出建設網架堅強、適應不停電作業(yè)全面開展的網架結構及設備配置標準，進而形成適應消除計劃停電影響的配電網技術標準，并用以指導實際電網建設。

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