县城电网改造中若干问题的探讨

《宁夏电力）２００７年第５期　县城电网改造中若干问题的探讨　门立军　（宁夏中卫供电局，中宁县７５５１００）　摘要：根据县城电网的特点，引出城网配电线路改造中存在的线径选取，负荷划块、电杆选型、环网化和　绝缘化改造等一系列技术问题，根据实际工作中的具体做法，结合城网规划导则，提出了一套切实可行的解　决办法。　关键词：县城电网；　电网改造；环网　中图分类号：ＴＭ７２７　文献标志码：　Ｂ　文章编号：１６７２—３６４３（２００７）０５－－００２３—０３　Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｎ　ｓｏｍｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　ｕｒｂａｎ　ｐｏｗｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ＭＥＮ　Ｌｉ－ｊｔｉｎ　（Ｎｉｎｇｘｉａ　Ｚｈｏｎｇｗｅｉ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｕｐｐｌｙ　Ｂｕｍａｕ，Ｚｈｏｎｇｎｉｎｇ　７５５　１　００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｕｒｂａｎ　ｐｏｗｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ，ｂｒｉｎｇｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌｉｎｅｓ　ｒｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｕｒｂａｎ　ｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｎｇ　ｎｅｔ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｔｈｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｌｉｎｅ　ｄｉａｍｅｔｅｒ，ｔｈｅ　ｌｏａｄ　ｄｉｖｉｓｉｏｎ，ｔｈｅ　ｔｙｐｅ　ｃｈｏｉｃｅ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｉｃ　ｐｏｌｅ，ｔｈｅ　ｒｅｆｏｒｍａｔｉｒｏｎ　ｏｆ　ｌｏｏｐ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｎｄ　ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｐｅｒｓｏｎａｌ　ｗｏｒｋ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ｇｕｉｄｅｌｉｎｅ　ｏｆ　ｕｒｂａｎ　ｐｏｗｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｐｌａｎｎｉｎｇ，ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｆｅａｓｉｂｌｅ　ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｕｒｂａｎ　ｐｏｗｅｒ　ｎｅｔｗｏｒｋ；ｒｅｆｏｎｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｉｃ　ｇｒｉｒｄ；ｌｏｏｐ　ｎｅｔｗｏｒｋ　随着县城电网改造的逐步深入，由于县城电网本身固　将造成较大的社会影响和经济损失，故要求较高的供电可　靠性。　有的特点，在电网规划、设计与施工中，遇到了许多农网改　造中不曾出现过的问题，针对中宁县供电局在１０　ｋｖ县城　配电网改造中遇到的一些问题，以及相应设计经验，与读者　探讨交流。　（４）绝缘化率要求高。根据城市发展趋势，架空电力线　路入地电缆化是大势所趋，电缆化率将是表征一个城市品　位档次的主要指标。　（５）安全性要求高。因城市空间利用率高，电力线路与　１县城电点　相对农村电网，县城电网具有以下特点：　（１）负荷密度高。城市人口稠密，厂矿企业集中，必然　建筑物、活动场所距离相对较近，误碰误触可能性大，因此　设计时要充分考虑安全裕度。　因上述特点，使县城电网的规划、设计相对具有一定的　特殊性。　构成了高密度的用电负荷。这要求配电线路导线选取时考　虑较大的线径。　（２）线路走廊紧张。人行道、绿化带一般是线路的主要　２问题及解决办法　县城电网改造是一个系统的大工程，从线路规划、测量　定位、设计出图到工程施工，接触面广，涉及工程环节多，这　里主要针对上述城点引出的一些问题，加以探讨。　通道，但因宽度有限，势必要求同杆多回路架线，同时拉线　也是一个不容忽视的问题。　（３）供电可靠性要求高。城市一、二类负荷集中，停电　收稿日期：２００７－－０４—１８　作者简介：　门立军（１９６５一），男，技术员，从事配电线路运行、维护、设计工作。　・２３・　维普资讯 http://www.cqvip.com

《宁夏电力》２Ｏ０７年第５期　２．１线径选择及负荷划块　导线线径小，负荷卡脖子，这是城网线路普遍存在的问　题。以我们所在县城为例，１０　ｋＶ配电线路多建于２０世纪　７０　８０年代，ＬＧＪ一５０、ＩＧ卜７０型主导线一直沿用至今，而正　是这样的导线。去年迎峰渡夏时，负荷电流曾达到２５０　Ａ以　上。因而增大导线线径，是城网线路改造迫切而重要的一个　内容。笔者以为，１０　ｋｖ配电线路线径选择，不宜盲目求大，　应通过以下途径确定：　（１）重新规划供电区域，使线路的供电范围向区域　化、小块化方向发展。因城网自建成以来，不曾有过上规模　的改造，长期积累形成的负荷划块不清、电网结构不合理　现象普遍存在，严重影响线路运行和维护。所以首先应通　过负荷划块，确定新供电区域内的最大用电负荷。负荷可　按城区道路为界进行划块，这样划分的负荷界线明确，同　时也可防止用户私拉乱接。线路最大用电负荷可通过以下　公式估算确定：　尸撇＝　×Ｋ？×　式中：　一负荷同时率系数；　一配变负荷率系数；　一单条线路配电变压器容量之和（ｋＶＡ）。　据测算，对于居民负荷，系数　。、　可取０．３５—０．５之　间，具体应结合当地实际情况确定，该系数随负荷性质和配　变容载比配置情况而异，一般民用电负荷取下限值，工业用　电负荷取上限值。　（２）根据线路当前最大负荷尸呱，可用增长率法进行　１５年～２０年负荷预测，算出远期线路最大负荷。　（３）以１５年　２０年后线路最大负荷电流不超过导线　经济运行电流为原则，确定导线线径。　根据经验，城网１０　ｋｖ配电线路导线选取以主线采　用ＬＧＪ一１８５—２４０型，分支线以ＬＧＪ一１２０—１５０型为宜，以　ＬＧＪ－２４０型导线为例，按每平方毫米经济电流密度１．２　Ａ　计算线路远期可供经济负荷达５　ＭＶＡ以上。如邻线故障，　考虑手拉手负荷转移，这时线路短时按导线的最大允许载　流量运行，可带负荷达１　ＭＶＡ以上。　２．２无拉线杆型　拉线带来的负面影响是显而易见的，从城市发展来　看，取消拉线势在必行。对此，采用不打拉线的钢管杆或窄　基铁塔，是目前城市电网中较常见的做法。在考虑占地面　积、运输、安装及美观等因素后，我们认为城区中使用钢管　杆更具优势。但因钢管杆价格昂贵，一基耐管杆连同基　础的造价几乎是一基普通拉线砼杆的８倍　１５倍，为此在　如何降低无拉线耐张杆工程造价上作了探索，经验如下：　（１）对于线路转角在５。以下时，根据导线张力，采用　允许使用弯矩为７５　ｋＮｍ或１００　ｋＮｍ的高强度砼杆作耐张　杆或硬转角杆。由于城区线路多处于人行道上，表层为砼　层，具有较好的抗倾覆能力，具体应根据土质进行抗倾覆验　算，在保证允许使用弯矩的前提下，选择是否安装卡盘。这　・２４・　县城电网改造中若干问题的探讨　样处理后的杆子可免打拉线。　（２）对于单回转角４５。或双回路转角２０。以下时（以　ＪＫＬＹＪ一１０—２４０型导线，安全系数Ｋ＝６计算），根据转角大　小可采用不同使用弯矩的自制角铁横担钢管杆。在工程使　用中发现，厂方因考虑钢管杆横担的通用性，设计较保守，　单根横担重量可达百余千克，甚至几百千克。在钢管杆总重　中占有相当的比重，而钢管杆是按重量计价的，故像普通砼　杆一样采用自制角铁横担可以降低相当的费用。同时自制　横担因安装灵活，具有明显的优越性。　根据经验，为减少自制角铁横担规格，该种钢管杆统　一采用６２３０梢径为宜，拔梢率一般１／６０，以全高１３　ｍ杆　子为例，最大允许使用弯矩可设计１５０　ｋＮｍ、２００　ｋＮｍ、２５０　ｋＮｍ等多种，以供不同受力杆型需要。但因受梢径，最　大允许使用弯矩不宜超过２５０　ｋＮｍ。这种杆子重量（不计地　脚螺栓）约在１０００ｋｇ　１５００　ｋｇ之间。　（３）基础是钢管杆不可缺少的部分，钢管杆与基础连　接一般有插入式和法兰式两种，前者的特点是立杆灵活，　容易控制横担与线路夹角，但不利于杆子重复利用；后者的　特点是杆子可重复利用。当采用自制横担时，横担与线路　的夹角控制也不再是问题。比较两者，更倾向于后者。因为　使用寿命长是钢管杆的一个短期内不易发觉的优点，当若　干年后，线路改道，砼杆纷纷拆除报废时，钢管杆只要未到　使用年限，拆迁后可如新使用。　２．３环网化改造　根据中国电网的现状，象发达国家那样配电线路实现　复线供电尚不现实，因而线路手拉手环网仍是提高供电可　靠性的一种有效手段。在１０　ｋＶ城网线路中，环网开闭所以　其操作灵活，供电可靠性高的特点，应用１３益广泛。但是环　网开闭所也有一定的使用局限性，一方面投资大，建一座开　闭所动辄几十万元，另一方面需占用土地，虽然占地不大，　但对寸土如金的城市来说，如非规划预先留地，是很难在建　成区内找到合适位置的。以上两项特点使其在以老城区改　造为主的城网改造中较难获得应用。对此，采用的做法是：　（１）所有线路均实现异电源手拉手环网。随着电网　的发展，即使如我们所在的县级城市，也具备了三座３５　ｋｖ变电所、二座１１０　ｋＶ变电所和一座热电厂的多电源供　电。这为１０　ｋＶ配电线路实现异电源环网提供了基础保　证。以我们的经验，线路实行手拉手环网，以一对一为佳，　不宜多条线路混串，一方面不便管理，另一方面易错拉错　合引发事故。　（２）环网线路上分段安装柱上断路器，利用柱上断路　器的速断、过流保护有选择地切除故障线路，减少停电范　围。线路分段不宜过多，每条线路分３段一４段为宜，否则除　增大线路投资外，还影响断路器切除故障选择性。　（３）负荷热倒是环网线路提高供电可靠性的有效手段，　为此环网线路配对时，应考虑线路单侧停电时，导线一拖二　的带负荷能力。　维普资讯 http://www.cqvip.com 《宁夏电力））２００７年第５期　２．４绝缘化改造　县城电网改造中若干问题的探讨　问题，可在线路适当位置安装ＪＹＤ型穿刺接地线夹。该线　夹的特点如上述ＪＪＣ型并沟线夹，安装时无需剥皮破坏绝　配电线路绝缘化改造主要有采用电缆和架空绝缘导　线两种方式。　缘层，能保证接地线的正常悬挂。　（５）架空绝缘导线接头，在导线搭接处剥皮后用ＪｒＩ’型　或ＪＢＹ型接续，然后套上热缩绝缘层和ＸＬＰＥ绝缘层。如此　处理的绝缘导线保证了绝缘层的完整性。　（６）柱上电气设备如断路器、变压器、熔丝等与绝缘导　线连接处，可采用专用绝缘罩绝缘。　２．５可持续化发展　电缆线路因投资巨大，前几年即使在城区电网中，也　只是小范围使用。近年来，随着中国城市化进程的加快，城　市建设向着高标准、高品位方向发展，城区“无杆化”呼声越　来越高，架空线路电缆化已是大势所趋，但考虑到投资费　用，电缆线路的使用应结合城市市政建设，按照总体规划、　分步实施的原则，把城区等级较高地段，如繁华商业街道、　高等级住宅小区、公共娱乐广场等场所按照重要性排序，分　步、分批进行无杆化改造。　使用架空绝缘导线是近年来配电线路绝缘化改造中　用得最为广泛的一种方式。架空绝缘导线的优点是不言而　喻的，它通过覆盖于导线表面的ＸＬＰＥ绝缘层可减少线路　因条件，县城电网改造中许多方面不可能做到一　步到位，如线路电缆化、环网化、绝缘化改造，应根据县城电　网总体规划，按照分步实施的原则，尽量避免重复建设和　“短命工程”。为此，我们的做法是：　（１）线路设计时，根据远期规划设计杆型和档距。例如　接地、相间短路等故障，从而提高供电可靠性；在通道狭窄　的城镇，在安全距离保证的前提下，通过缩小线间距离使导　线排列更紧凑，与建筑物靠得更近，从而能够穿越普通导线　不能穿越的地方。　线路近期虽单回路，远期需多回路架设，则按多回路选择杆　子强度和安排档距，以免将来回路增加时杆子推倒重来，造　成重复建设。　（２）电缆沟砌筑或排管敷设时，根据远期规划预留电　缆管线，避免重复剖路。　电缆和架空绝缘导线的推广使用，对线路支接设备、　线路金具、安装工艺等，带来了新的技术问题，以下是我们　在使用电缆及绝缘导线中的一些经验：　（１）电缆分支箱是电缆线路中搭接负荷的常用设备，　电缆分支箱选型时，需尽量选用带ＳＦ６分支总断路器的设　备。同时，为便于线路施工接地，要求断路器配备隔离开关　与接地开关。　（３）向规划部门提供电网发展规划，要求在城市总体　规划中预留高压走廊及开闭所、变电所场地。　（４）加强与城市规划部门联系，避免在规划变动区、未　定区内新建线路。　３结束语　城网改造的最终目的是建立一个运行安全、调度灵　活、结构合理的供电网络。除此之外，结合城市整体规划，从　（２）为不使电缆分支箱体积过大，影响城市美观，分支　线回数一般设计２回～３回，至多４回，并根据负荷发展，应　预留分支回路。　（３）架空绝缘导线分支与主线搭接，耐张杆引流搭接　可使用ＪＪＣ型穿刺绝缘并沟线夹，避免了普通并沟线夹使　用时剥皮带来的绝缘层损坏。　电力基础设施建设中，体现并提升城市的格调与品位，是一　个不容忽视的问题。为此，应积极采用新技术、新设备、新工　艺，使电力更好地为城市的建设与发展服务。　（４）为解决架空绝缘导线线路检修时挂接地线困难的　・—卜一＋－——卜・——卜一＋一——卜・—・　一＋－——卜一＋一＋一——卜・＋－＋－＋－＋・＋一十－＋一＋－＋一＋－＋一＋一＋－＋一＋－＋－＋－＋－　（上接第８页）　保护的可靠性。仿真验证结果表明基于采样序号的数据同　步调整方法对通道依赖性不强，通道干扰影响小，通道故　障恢复后数据同步快。模拟通道故障，装置均未发生误动　现象。　ｉｎｇ　ｏｆ　ａ　ｎｅｗ　ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ－ｂａｓｅｄ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｒｅｌａｙ　ｆｏｒ　ＥＨＶ　ｔｅｅｄ　ｆｅｅｄｅｒｓ，Ｐｏｗｅｒ　Ｄｅｌｉｖｅｒｙ，ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ。Ｖｏｌ—　ｕｍｅｌ　６，Ｉｓｓｕｅ：３　ｊｕｌｙ　１９９１．　０，Ｉｔ．，Ｓｈｕｔｏ，Ｉ．，Ａｙａｋａｗａ，Ｈ．，Ｂｅａｕｍｏｎｔ，Ｐ．。Ｏｋｕｎｏ，Ｋ．．Ｄｅ—　［５］　Ｉｔｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ａｎ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｍｕｈｉｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　参考文献：　［１］高厚磊等．数字电流差动保护中几种同步采样方法．电力系统　自动化。１９９６，２０（９）：４６－－４６转５３．　［２］　Ｗｈｅａｔｌｅｙ，Ｊ．Ｍ．，Ａ　ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ　ｂａｓｅｄ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ　ｉｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，１９８９．Ｆｏｕｒｔｈ　，　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｌ　ｒｅｌａｙ　ｆａｏｒ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｌｌｎｅ　ｐｒｏｔｅｅｔｉｏｎ．Ｄｅｖｅｌ－　ｏｐｍｅｎｔｓ　ｉｎ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２００１，Ｓｅｖｅｎｔｈ　Ｉｎｔｅｍａ－　ｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　ｏｎ（ＩＥＥ），９￣１２　Ａｐｒｉｌ　２００１．　高厚磊等．ＧＰＳ及其在电力系统中的应用．电力系统自动化。　１９９５，ｌ９（９）：４ｌ～４４．　【７　Ｊ　高厚磊等．基于ＧＰＳ的电流纵差保护设计及试验．电力系统自　ｌｎｔｅｍａｔｉ叽ａｌ　ｃ。Ｉ　ｒｅｎｃｅ。ｎ，ｌ１～１３　Ａｐｒ　ｌ９８９．　［３］高厚磊等．应用ＧＰＳ的数字式电流差动保护．电力系统及其　自动化学报，１９９４．６（４）：６３～６８．　［４］Ａｇｇａｒｗａｌ。Ｒ…Ｋ　Ｈｕｓｓｅｉｎｉ，Ａ…１ｔ　Ｒｅｄｆｅｍ，Ｍ．Ａ．Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｔｅｓｔ－　动化，２００１（１　１）：６１～６５．　，，　李保恩等．光纤差动保护的应用研究及现场试验．继电器，　２００３，３１（７）：７３－７６．　・２５・