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浅析城区配电网改造的意义
【摘要】随着我国经济建设的快速发展和人民生活水平的提高，对配电网电能质量和供电可靠性的要求愈来愈高。为更有效地适应经济飞速的发展，对配电网进行改造具有重要意义，本文通过结合笔者的实践经验，对配电网改造的相关建议进行探讨。
【关键词】城区配电网；配电网；配电网改造
1.引言
配电网直接与用户相联系，是电力系统的基础。随着我国经济建设的快速发展和人民生活水平的提高，对配电网电能质量和供电可靠性的要求愈来愈高。生产过程的自动化及现代化的生活，都无法忍受任何理由哪怕是很短时间的停电。这就要求配电网随时处于安全可靠、经济优化的运行状态。国家产业结构的调整，将电力建设的投资重点由发电厂转向电网，无疑会加快我国城乡配电网自动化的进程。计算机技术、通讯技术和新型开关电器的应用，为改善电网结构，提高配电网自动化水平和供电可靠性，创造了条件。配电网的安全、可靠和自动化也将直接影响大电网的运行和提高经济效益。
2.配电网改造的必要性
（1）城市电网电力负荷增长迅猛。随着经济的飞速发展，第三产业迅理发展，家用电器大量进人家庭，导致城市用电负荷增长迅猛、一般在15%以上。这样的增长速度给城市电网带来很大压力，相当多的设备因过负荷而发生故障，许多大中城市都有难以应付之感。
（2）城市电网用电结构改变。近些年来，由于城乡居民用电结构发生变化，对城网提出新的要求。主要是随着家用电器的日益增多，用户日用电量一般可达100kw·h。这就加重了低压配电网的负担，导致低压配电网电压质量差，故障发生频繁。
（3）城市电网建设滞后，产生“瓶颈效应”。十几年来，我国电网工程的投资落后于发电工程的投资。使得电网的增长明显低于发电和用电两头，成了把电能从电厂送到用户的“瓶颈”，卡脖子现象严重，电能输不出去，往往因此而引起停电事故。在城市电网中，配电网（包括中、低压）的投入更为不足，面临负荷的高速增长，当然要造成城市电网的重重困难。
（4）城市电网技术落后、设备陈旧。在城市电网中，特别是配电网设备普遍陈旧，小截面老旧线路，老式油断路器，老式往上断路器等仍大量在线工作。另外，现有的城市电网结构普遍比较薄弱，不仅备用切换能力差，达不到“N一1”的安全推则，供电可靠性差，事故停电频频，而且线损率高，中、低压配电网损耗上升快，居高不下。
3.配电网改造目标策略
（1）满足和确保供电的质量，随着城市高新技术用装备和居民家用电器的要求，高峰低谷现象对电能质量是相对应的，除电压幅值、频率以及谐波对用户都特产生不良的影响外、甚至会影响电能的计量，因此要采用调峰、调压，调容来保证电能质量。
（2）降低电网的损耗。电能损耗往往作为电力网运行不可避免的事，但是损耗决定于电网结构和输送负荷的条件。城市电网改造之一是改进导线截面，降低线路的电阻率，采用新的输送电金具，减少线路电能损失。采取无功就地补偿，提高功率因素，合理调度和负荷分配，优化网络潮流，做到经济运行。
（3）提高网络的供电能力，减少用户的停电机率。网络的互供能力主要取决于网络接线和负荷的合理调整。
（4）采用自动化装备，提高设备的故障判断能力和自动隔离故障、恢复非故障线路的供电条件，选择自动化程度较高的自动化设备。
（5）解决配电网用设备的技术性能，提高设备的自身可靠的运行能力，尤其是配电网开关设备的操动机构及内部结构要适应于户外（户内）运行条件，做到不检修周期长，设备运行可靠，从而大大地减轻运行人员的劳动强度和维护费用。
4.配电网改造实施
概况起来，城乡配电网的内涵，主要包含着以下三个方面和阶段：①是柱上开关自动化。利用重合器和分段器（或自动配电开关）配合，消除瞬时性故障，隔离永久性故障；②是远方监控自动化。将重合器和分断器增设远方终端装置和操作电源，利用载波、通讯线路或无线电与中央控制总站保持通讯，传送并显示所控重合器、分断器的状态，电流、电压值等系统信息，接受并执行中央总控制站发出的开关“分”“合”命令；③是计算机配电自动化。利用现代通讯及计算机技术，实现集中遥讯、遥控，并对配电网系统实现。基于上述原因，必须对城市电网进行改造。改造城网的主要技术措施加下：
（1）进一步加强规划工作。规划时要以负荷预测为依据，以提高供电可靠性为主要目标，科学地确定规划的技术原则，进行全面规划。
（2）简化电压等级。城市电力网供、配电电压等级应根据城市发展远景和实际情况以及简化电压等级的原则论证确定。应尽量减少变压层次，逐步提高配电电压等级，以有利于配电网的管理和经济运行。《城市电力网规划设计导则》规定的电压等级是：送电电压为220kV，高压配电电压为110、63、35kV，中压配电电压为10kV，低压配电电压为380/220V。目前很多城市正逐步简化成220/110/10/0.38LV、220/63/10/0.38kV和220/35/10/0.38kV四级降压层次，目标
是以220kV为基础，高、中、低压各只采用一级，避免重复降压。城市电力网一般不宜超过4个电压等级。非标推系列电压等级应逐步改造取消。近年来，有些地区通过技术经济比较，认为20 kV （替代10kV）电压配电效益更高。
（3）建设外围环网，高压深入市区供电。城市外围的环网是供应城市电网的主要电源，是重要的骨干网架，对其可靠性要求很高，通过环网上的枢纽变电所向城市中心直接放射供电或经降压配电。高电压深入城市负荷中心是城市用电大幅度增长后的必然趋势，我国近年来大城市和小城市都开始建设市中心220kv和110kV变电所。
针对城市配电网以环网供电为主，采用重合器与自动配电开关（重合分段器）配合，达到消除瞬时性故障，隔离永久性故障的目的，典型的接线方案，如图1所示。重合器与自动配电开关配合，重合器安装在变电站内，用作保护开关，具有二次重合闸功能，自动配电开关安装在线路上，有电压自动延时合闸并进行故障判断可以有效地隔离故障。
5.结语
城市配电网随着负荷的增长，电源的扩充以及供电质量要求的提高，配电网必须不断发展、不断改造，既不能长期不变，又不能一次建成最终规模。为此，对配电网改造应建立若干技术发展原则，作为逐步发展、依次过渡的方针和目标。
参考文献
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[2]李洪福，王飞.配电网改造方案及实施[J].农村电气化，2011，（05）.