摘要：城市電網的建設與改造，作為一項長期的系統工程，應結合城市建設實際情況，嚴格按照技術導則的要求，以發展的眼光進行規劃和設計。以建設一個網架堅固、結構合理、技術設備先進，朝自動化、智能化方向發展的電網為目標逐步進行。

　　關鍵詞：配電網,中壓,低壓,繼電保護

　　隨著經濟迅速發展，社會電力需求越來越大，配電網的安全可靠性對大電網的運行和經濟效益的影響越來越明顯。為了保證電能質量，降低配電網故障率，改善供電可靠性，城市中低壓配電網的建設與改造已是電網的重要發展趨勢。配電網的建設與改造應該堅持科學化、規范化的原則，既要切合實際，又要適當超前。要正確處理好配電網的近期建設與遠期發展的關系，同時還要考慮社會、經濟、環境等綜合效益。這樣才能使城市中低壓配電網適應長期發展和城市現代化的要求，從而大大提高配網供電可靠性。

　　一、城市中低壓配電網結構及要求

　　1)城市中壓配電網應根據變電站布點、負荷密度和城市規劃小區或功能區劃分，分成若干相對獨立的分區配電網，有明確供電范圍，不交叉重疊。根據分區負荷預測和負荷轉供能力的需要，確定中壓線路容量和網架結構。每個分區至少應有2個以上電源供電，重要的應有2個變電站供電。分區的劃分要隨著新的變電站的投入和負荷密度的增長而進行調整。

　　2)城市中壓配電網應在建設和改造的基礎上增加配電網的供電能力，適應負荷增長的需要和改善配電網的供電質量。

　　3)城市中壓配電網絡應有較強的適應性和供電能力，主干線截面應按長遠規劃一次選定;在不能滿足負荷發展需要時，可增加新的中壓供電饋線或建設新的變電站，并為新的變電站劃分新的供電分區;新建的開關站、配電站的規模應按遠期規劃要求設計，土建工程一次建成，電氣設備分步建設。

　　4)中壓配電網應有一定的容量裕度及設置必要的聯絡點，相鄰變電站或同一變電站不同母線的相鄰線路之間應裝設聯絡開關，以利于負荷轉移。配電網改造后，應能實現線路非檢修(故障)段的負荷轉移，進而實現任一中壓饋線柜因故停運時轉移全部負荷的目標，并爭取實現當變電站的一段母線因故停運時能轉移全部負荷的目標。

　　5)配電網的建設在設備選型等方面應考慮配電自動化的需要，在中壓配電網建設的同時，應考慮進行通訊通道的建設，合理利用電纜隧道、電纜溝、電纜排管及架空線路的路由資源。

　　6)主干線的正常運行方式最大負荷電流控制在以下數值，當超過時應考慮采取增加線路來分割負荷。單環網接線的饋線：最大安全運行電流的50%;輻射型接線的饋線：最大安全運行電流的70%。

　　7)饋線分段原則：每條主干線均應裝設分段開關進行分段，按供電范圍和負荷分布宜分為3~4段，每段配變容量控制在2000kVA以下或配變戶數5~6個左右，A，B供電區線路0.5~1km左右裝設分段開關，C供電區線路2km左右裝設分段開關。電纜線路主干的連接采用開閉所或環網站作為節點，嚴禁采用將分支箱串接在主干線上。

　　8)10kV線路分支線超過1km或后端負荷超過1500kVA的應在分支線裝設斷路器或負荷開關，其它分支線可裝設刀閘或跌落開關。

　　9)中壓配電網短路電流一般應限定在16kA及以下，最大不應超過20kA，其具體限定值應與使用設備的制造水平相適應。

　　10)無功電力應分層分區、就地平衡。無功補償應根據就地平衡和便于調整電壓的原則進行配置，可采用分散和集中補償相結合的方式，無功補償裝置應能實現自動投切。補償原則為：低功率因數的配電站(室)、箱式變壓器和桿上變壓器應在低壓側集中安裝可自動投切的電容補償，變壓器低壓側按照配變容量的20%~30%安裝;供電線路長、功率因數低的郊區10kV線路應安裝柱上高壓電容補償，線路按照配變總容量的7%~10%安裝或經計算確定;有條件的應在低壓配電線路安裝低壓線路集中補償裝置;配電變壓器無功補償控制裝置應以電壓為約束條件，根據無功功率(或無功電流)進行分組自動投切，無投切振蕩，無補償呆區，防止在低谷負荷時向系統倒送無功。

　　11)中性點接地方式。由10kV架空線路構成的系統，當單相接地故障電容電流不超過10A時，應采用不接地方式;當超過上述數值且要求在接地故障條件下繼續運行時，應采用消弧線圈接地方式。由10kV電纜線路構成的系統，當單相接地故障電容電流不超過30A時，應采用不接地方式;當超過上述數值且要求在接地故障條件下繼續運行時，應采用消弧線圈接地方式或小電阻接地系統。

　　12)為了縮短配電線路發生故障后尋找故障區段的時間，在尚未實現自動化的線路(含電纜線路)宜裝設故障指示器。

　　13)防雷和接地。低壓供電系統宜采用TN-C接地型式，也可采用TT接地型式。低壓線路主干線的末端和各分支線的末端，零線應重復接地。低壓接戶線在入戶支架處，零線也應重復接地。10kV及以下的配電系統中主要采用金屬氧化物避雷器作為防雷措施，多雷區應增加防雷措施。低壓架空配電線路，宜在變壓器安裝一組低壓避雷器。10kV柱上開關設備應裝設金屬氧化物避雷器，常開聯絡開關的兩側均應裝設避雷器。

　　10kV由架空引接電纜的終端桿，應裝設金屬氧化物避雷器作為保護。變壓器外殼、低壓側中性點、避雷器(有裝設時)的接地端必須連在一起，通過接地引下線接地，接地電阻符合要求。架空絕緣導線應有防止雷擊斷線的措施，做好裝設避雷器的常規防雷措施，采用防弧金具和放電嵌位柱式復合絕緣子等先進適用性技術。

　　二、中壓配電網

　　1)配電架空線路通道規劃應選擇在地質情況穩定、不易遭受雷擊及臺風襲擊的地方，城市主要道路應有不少于一回的線路走廊，配電架空線路通道應爭取納入當地的市政規劃。為提高供電可靠性，有條件的地區中壓架空配電線路宜設置聯絡，滿足“N-1”準則。中壓架空配電線路導線截面選擇應規格化，推薦使用50、95、150、240mm2等導線截面;主干線的通流量應與變電站、開關站出線、開關柜的載流量相匹配;新建線路應使用絕緣導線，并在適當的位置裝設接地線夾，變電站出線2km線路必須全絕緣化。架空線路的設計(線間距離、排列方式等)、施工(桿上配電設備的安裝)要為實施配電網的不停電作業創造條件。

　　2)中壓配電電纜網絡的接線方式選擇應結合區域的負荷水平進行，并充分考慮線路接線模式的過渡，依據負荷發展的不同階段選擇適合的接線方式。對于重要供電區域、重要保供電用戶、城市中心繁華地區、市政規劃特殊要求以及技術經濟比較合適的情況宜采用電力電纜。

　　3)分段、聯絡用的柱上開關應采用體積小、防塵防潮性能好、具有防止涌流誤動的負荷開關或斷路器，采用斷路器時開斷容量滿足短路電流要求，長線路末段及主要分支線路可采用重合器保護。變壓器應采用免維護的S11及以上節能型變壓器，逐步推廣非晶合金變壓器和單相變壓器，淘汰S7及以下高耗能變壓器;接線組別一般采用D，yn-11。柱上變壓器不宜直接與主干線連接，應靠近負荷點或負荷中心，三相變壓器容量不應超過400kVA。

　　三、低壓配電網

　　1)公用低壓配電網應實行分區供電的原則，低壓線路應有明確的供電范圍。與中壓架空線同桿架設時，低壓架空線路不得越過中壓架空線路的分段開關。低壓架空線路宜采用樹枝狀放射式結構，低壓電纜線路可采用單環網或雙放射結構。低壓線路的供電半徑不宜過大，為降低線路損失及滿足末端電壓質量的要求，城市低壓線路一般應控制在100~150m，最大不超過250m;農村區域低壓線路供電半徑控制在500m以內。在三相四線制供電系統中，應保證三相負載均衡，零線截面宜與相線截面相同。

　　2)低壓架空線路宜采用鋁(銅)芯交聯聚乙烯絕緣線，并應采取防進水措施。市區低壓配網應完全絕緣化。架設方式可采用分相式或集束式。低壓架空線路導線線號選擇應考慮發展需要和設施標準化，一般干線截面宜采用150mm2、185mm2、240mm2，支線宜采用70mm2、95mm2。接戶線宜采用銅芯交聯聚乙烯絕緣線或電纜，為住宅供電的接戶線其型號選擇還應考慮負荷增長，銅芯絕緣接戶線導線截面不應小于10mm2。架空低壓配電網原則上不分段，不與其它臺區低壓配電網聯絡。低壓配電方式通常為三相四線制，低壓負荷分散、進戶點多，每相負荷應注意盡量平衡。

　　3)低壓電纜選用原則。成片開發的多層住宅小區、負荷密度大的區域、市政環境需要的地段，其低壓供電應采用低壓電纜。對于采用中壓電纜配電網的地區，低壓配電網宜采用電纜網。低壓電纜應選用交聯聚乙烯絕緣材料，宜選用四芯等截面或五芯銅導體電纜，電壓等級應選用0.6/1kV。

　　4)成片開發的小區，應根據負荷情況一次建成低壓電纜網絡，由配電站供電。小區低壓配電箱宜裝設于室內并應有防腐措施并有明顯的警告標識。配變臺區是由配變臺架(含配變)、低壓線路、接戶線、表箱、計量裝置等組成。配變臺區的設計、建設、改造應遵循臺區標準化的建設要求。

　　四、自動化、保護及通信

　　1.繼電保護

　　10kV配電網的繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求，10kV重要開閉所應采用微機型保護裝置，并符合繼電保護裝置反措要求，應采用速斷或延時速斷、過電流保護，可選用重合閘裝置。保護信息的傳輸宜采用光纖通道。繼電保護裝置應配置足夠容量的不間斷電源或直流系統。

　　2.備用電源自動投入裝置

　　備用電源自動投入裝置應具有保護動作閉鎖的功能，在工作電源或設備斷開后才能投入，并保證只動作一次。10kV備自投裝置應采取微機型裝置，并設可靠閉鎖功能，滿足各種運行方式下的備自投動作邏輯。一級負荷電力客戶，宜在變壓器低壓側的分段開關處，裝設自動投入裝置。

　　3.電能信息采集與監控管理

　　裝見容量在50kVA及以上專變用戶應安裝電力負荷管理終端。公用配電變壓器低壓側應安裝配變監測終端。有條件的低壓用戶可安裝集中抄表設備。

　　4.自動化通信

　　配電網的通信系統的建設以滿足配網自動化系統信息傳送為前提，并結合配網自動化系統的發展規劃，預留資源保證新的通信需求。通信系統建設應充分利用現有的通信信道，通信方式可采取光纖、公用移動通信網等方式，應根據各系統數據傳輸可靠性、實時性要求擇優選用。系統日常運行應對通道狀況進行監視，重要的通信通路應為雙通道，并可手動或自動切換。通信系統的電源輸入互為備用，電池智能化管理。

　　五、結論

　　通過配網的建設和改造，不斷提高配網的穩定供電能力，提高配電網的現代化管理水平，滿足城市用電增長的要求。在建設和改造過程中，應控制工程造價，要制定多個工程方案，從工程造價和供電可靠性等方面入手考慮從中選取最優方案，發揮投資效益，高質量地完成配網建設改造的任務。

　　參考文獻

　　[1] 城市電力網規劃設計導則[S](國家電網公司Q/GDW156-2006).

　　[2] DL/T599-2005,城市中低壓配電網改造技術導則〔S〕.北京:中國電力出版社,2005.

　　[3] 電網運行準則[S](DL/T1040-2007).