适应消除计划停电影响的配电网技术标准研究

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摘要：摘要： 本文根据计划停电可控、可管性强的特点，结合网架标准、设备配置、馈线自动化、不停电作业技术，从配电网技术标准层面研究如何有效减少计划停电的影响。以福建泉州市下属百强县石狮市的高可靠性示范区为例，总结归纳出建设网架坚强、适应不停电作业全

　　摘要： 本文根据计划停电可控、可管性强的特点，结合网架标准、设备配置、馈线自动化、不停电作业技术，从配电网技术标准层面研究如何有效减少计划停电的影响。以福建泉州市下属百强县石狮市的高可靠性示范区为例，总结归纳出建设网架坚强、适应不停电作业全面开展的网架结构及设备配置标准，进而形成适应消除计划停电影响的配电网技术标准，并用以指导实际电网建设。

　　关键词： 配电网; 供电可靠性; 计划停电; 技术标准; 不停电作业
 

　　《电网与清洁能源》杂志(原名《电网与水力发电进展》，1985年创刊)是由西北电网有限公司主管，西北电网有限公司、西安理工大学水电土木建筑研究设计院主办，国内外公开发行的科技期刊。

　　1 引言

　　从石狮市的供电可靠性数据分析可知，2018年计划停电对供电可靠性指标的影响达70%，且与故障停电相比较，计划停电具有更强的可管、可控性，提升空间也更大。随着电网的不断发展和供电可靠性需求的提升，如何有效减少计划停电的影响，是提升供电可靠性的关键所在。

　　本文围绕实现用户零停电感知这一核心目标，从配网技术标准入手，深入开展相关研究，制定完善标准，着力打造零停电感知示范区，并形成可在全市推广应用的成果，为早日建成“安全可靠、优质高效、绿色低碳、智能互动”的一流城市配电网打下基础。

　　2 中压配电网技术标准

　　2.1 中压网架标准

　　石狮市全域为B类供电区，零停电感知示范区的中压配电网目标网架结构见表1。

　　表1 10kV配电网目标电网结构推荐表

　　2.2 中压线路分段及容量控制

　　容量控制是供电安全标准的一项重要内容，适宜的线路容量和分段容量，能缩小停电范围;在故障的状况下，还能快速隔离故障，恢复非故障段负荷。

　　2.2.1 中压线路容量控制

　　单回线路的最大供电能力为：

　　满足“N-1”情况下单回线路供带负荷(线路负载率η，η=0.5)：

　　配电变压器的综合配变负载率为β，则线路装接配变容量上限为(同时率为λ)：

　　因此，根据石狮市配电网情况，在测算过程中线路安全电流取490A，不同类型用户的线路装接容量建议值见表2。

　　2.2.2 分段容量控制

　　10kV线路的合理分段(电缆网的主干环网单元、架空网的一段主干线路)数为3～5段。另外，根据配电网规划导则[1，3-4]，供电安全标准中第一级供电安全水平的要求：中压线路分段的负荷不宜超过2MW。因此，结合综合配变负载率，可以测算得到中压线路主干分段及分支控制原则如表3所示。

　　2.2.3 大分支线优化改造策略

　　为了更加高效的指导高可靠性示范区10kV配电网网架建设改造，实现零停电感知目标网架与配网现状的深度融合，本文提出了适应现有电网网架的高可靠性示范区10kV配电网“主、次干层两级组网模型”。該组网接线方式主干层关键节点清晰，建设和维护资源集中配置，配网运维工作量有效减小;分支层合理切分负荷，环形回路便于故障时正常负荷转供电，故障影响范围小。

　　2.3 配电级数控制

　　中压配电级数一般不超过三级(配电网层级划分见图4)。对于存量电网，配电级数为5级及以上的，应立项解决。

　　2.4 馈线自动化

　　零停电感知示范区馈线自动化采取集中式或智能分布式，通信方式以光纤通信为主，无线通信为辅。

　　(1)适用范围

　　速动型分布式馈线自动化(以下简称“速动型分布式FA”)主要应用于对供电可靠性要求较高的城区电缆线路。适用于单环网、双环网、多电源联络、N供一备、花瓣形等开环或闭环运行的配电网架。

　　(2)布点原则

　　配电主干线路开关全部为断路器时，若变电站/开关站出口断路器保护满足延时配合条件，可配置速动型分布式FA。

　　2.5 中压配电设备标准

　　中压配电设备主要标准[1-4]：

　　(1)电缆线路：中压线路主干线电缆截面不宜小于铜芯300mm2，分支线电缆截面不宜小于150 mm2。

　　(2)环网柜：变压器单元保护宜采用负荷开关-熔断器组合电器，出线间隔接入变压器容量超过1250kVA时宜配置断路器及继电保护。

　　(3)箱式变电站：一般配置单台变压器，采用一组环网柜，配出一般采用负荷开关-熔断器组合电器用于保护变压器，变压器绕组联结组别应采用Dyn11，变压器容量一般不超过630kVA。

　　3 低压配电网技术标准

　　3.1 低压网架标准

　　380/220V配电网接线模式有辐射式和联络式两种结构，低压配电网实行分区供电，应结构简单、安全可靠，故一般采用辐射式结构。

　　3.2低压配电设备标准

　　低压配电设备主要技术标准如下[1-4]：

　　(1)低压架空线路：主干导线截面不宜小于120mm2，支线导线截面不宜小于70mm2。

　　(2)低压电缆线路：干线截面不宜小于240mm2，也可采用相同载流量的铝芯或铝合金电缆。

　　(3)低压电缆分支箱：低压电缆分支箱馈出回路数不宜超过6路，壳架宜选用额定电流250A、额定短时耐受电流不小于10kA、熔断器极限分断能力不小于30kA。

　　4 适应零停电感知的配电设备配置标准

　　4.1 中压快速接入设备配置

　　针对环网箱，提出了应急接口的差异化建设改造需求。若分支环网箱有供带负荷，特别是有重要用户的分支环网箱，宜预留一个10kV备用间隔作为不停电作业接口，便于不停电作业接入。

　　4.2 低压快速接入设备配置

　　针对配电室，提出了低压应急接口的建設改造需求。对于新建配电室，应具备应急接入单元接口，满足应急电源快速接入要求。对于现有配电室，优先选择重要用户、生命线工程用户或其他有保供电需求的用户改造安装接入装置;应根据用户性质、应急供电时间要求、配电站位置、配电站现场条件、应急发电车进入通道等多个方面，综合考虑选择应急发电车接入装置具体形式。

　　5 结束语

　　本文根据计划停电可控、可管性强的特点，结合网架标准、设备配置、馈线自动化、不停电作业技术，从配电网技术标准层面研究如何有效减少计划停电的影响。以福建泉州市下属百强县石狮市的高可靠性示范区为例，总结归纳出建设网架坚强、适应不停电作业全面开展的网架结构及设备配置标准，进而形成适应消除计划停电影响的配电网技术标准，并用以指导实际电网建设。

　　参考文献：

　　[1]DL/T 5729-2016， 配电网规划设计技术导则[S]. 北京：中国电力出版社， 2016.

　　[2]DL/T 599-2016， 中低压配电网改造技术导则[S]. 北京：中国电力出版社， 2016.

　　[3]Q/GDW 1738-2012， 配电网规划设计技术导则[S]. 国家电网公司， 2012.

　　[4]Q/GDW 10370-2016， 配电网技术导则[S]. 国家电网公司， 2016.

　　[5]李天友，林秋金，陈庚煌. 配电不停电作业技术[M]. 北京：中国电力出版社， 2013.

　　[6]国家电网公司运维检修部组.10kV电缆线路不停电作业培训教材[M]. 北京：中国电力出版社， 2013：1.

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