内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电局内蒙古包头014030
摘要：当前，经济社会的快速发展对电力产生了极大的需求，原有的配电网容量不足、结构不合理和安全可靠性差等缺点逐渐暴露出来，因此，对原有的配电网进行结构分析和技术改造是非常必要的。该文以10kV配电网为例，对其规划原则进行研究，并对现有的10kV配电网的建设规划进行分析，以期对10kV配电网的改造提供有益的思考。
关键词：10kV配电网；规划；结构
随着我国经济建设和人民生活的电力需求不断提高，电力系统面临着日益严重的压力。当前，我国中低压配电网主要存在着可靠性差、电压低和负荷重等缺陷，电网极易出现各类故障，给城市建设、经济发展和人民生活带来了诸多不便。因此，加强对现有配电网的合理规划和改建，降低配电网的网络损耗，提升配电网的运营效率，有效降低配电网的建设投入成本，改善电网企业的经济效益，是非常有必要的。当前，我国电网普遍采用10kV配电网对各级用户进行供电，作为电网的末端是直接与各级用户直接相连，其好坏直接影响到用户对电力服务的评价，因此，对10kV配电网的建设进行合理规划，是非常有意义的。
1、10kV配电网简介
10kV配电网建设主要包括110kV变电站、35kV变电站、10kV变电站和10kV馈线的规划和建设，变电站的分布、变电站10kV侧母线型式、10kV配电网规划、10kV配变与10kV馈线联接形式等。此外，10kV配电网的建设必须要和城市的经济发展和用电需求相结合，在《城市电力网规划设计导则》等相关文件的指引下，对现有10kV配电网进行改造和升级，使得10kV配电网的供电能力进一步增强，同时使得安全性能大大提升。
长期以来，电力建设重主网轻配网，使配网规划比较薄弱。存在网络混乱、装备陈旧落后、供电半径大、导线截面小、绝缘水平低、无功补偿严重不足、配变容量不足和自动化水平低等现象。近些年来，国家有意识地加大了配电网建设改造的力度，使配电网面临的问题有所改观，但由于我国配电网的底子薄，配电网的运行水平仍然低下，主要问题如下：
（1）由于早期缺乏整体规划，一些城镇配电网的电源布点不足或分布不合理，使供电半径过长，线损过高。
（2）网络结构不合理，使运行方式安排不够灵活，近电远送、迂回供电、架空线分段联络较多、电缆环网接线复杂、分支线供电范围过大、用户双电源供电接线复杂、专用线路占用通道资源较多、主干和分支线联络未起到联络作用。由于网络结构安排不合理，使故障复电、计划检修的安排以及迎峰度夏等工作都受到限制。
（3）线路故障率高，供电可靠性低下。因很多城镇都还采用架空线作为城镇供电的输电线路，而架空线的故障率相对较高，故降低了供电可靠性；另由于网络结构不合理，事故调电及检修调电不方便，也降低了供电的可靠性。
2、10kV配电网建设成效规划
对10kV配电网进行规划和改建，应达到以下几个目标。
（1）有着强大的供电能力，能够满足经济发展和人民生活所产生的用电负荷需要；
（2）确保电网中有功容量和无功容量之间比例协调、经济合理；
（3）供电服务和质量达到预定规划建设目标，具有较高的可靠性和安全性；
（4）合理利用配电网建设资金，合理安排配电网建设工期和进程，力争取得最大的经济效益；
（5）配电网网络得到完善，设备得以更新，电网容量大大提升，安全性能得到提升，技术水平达到较高水平。
3、10kV配电网建设技术原则
（1）110kV变电站的变压器负荷率应满足以下要求：当有2台变压器时，变压器负荷率T65%；当有3台变压器时，变压器负荷率T87%。这可以保证变压器的正常运行。当一台变压器因检修或者故障停运时，该台变压器所承担的负荷可以转移到其他正常运行的变压器，而且所承载的转移过来的负荷不能超过该台变压器的过载容量。
（2）根据国家相关规定，35～110kV的电网容载比为1.8～2.1。在进行110kV配电网系统规划时，应按照电网容载比的上限进行设计。这样不仅可以满足供电系统的可靠性和鲁棒性，还可以提高电网的投资效益。
（3）110kV变电站之间应积极加强10kV电压网的相互转供能力，以提高供电网络的可靠性。当变电站处于检修或出现事故时，可以通过调度操作实现较好的转供能力，可转供的容量需要达到变电站最大主变压器容量的30%以上。
（4）考虑到要对110kV变电站的出线容量进行配合校验，变电站10kV侧出线总送电能力应能与主变压器所承载的过负荷容量相互配合，确保电网的安全稳定运行。
（5）认真分析所在地区电网建设的长期规划，在经费投入许可的情况下，对新建的电缆主干线或架空主干线截面在规划的指引下尽量选择一次建成，旧的线路改造也应按照规划选定导线类型和截面。在选择导线截面时，应严格按照技术指标，在满足电流密度的前提下，满足正常电压降和短时动热稳定等要求。所选择的导线截面还应考虑到地区未来发展，结合现有线路条件，所规划的导线截面可以标准化地满足长远发展。
（6）10kV架空配电网应逐步改造成环网结构。目前，我国大部分城市电网10kV架空线大都采用辐射型网，这一技术已经难以适应新形势下的需求了。以最常用的电缆网单环网为例，当单环网正常开环运行时，如若发生故障，则可通过倒闸来回复供电。传统的人工操作回复供电一般需要好几个小时，而如果建有配电网自动化系统，则可以在几分钟甚至几秒钟即可自动恢复供电。然而，单环网也有电缆负荷率不高的缺点，常见的单环网正常运行时，其电缆负荷率小于50%。对这一问题，可以利用一根专用备用电缆作为事故备用，构成备用线型4-1或3-1环形网状结构，此举可以使得电缆负荷率提高到67%～80%。
（7）对部分负荷较大、用电量较大或重要性客户则建议不发展10kV专用线路，而采用专线供电的方法，这样可以提高各类电力设备的利用率。
（8）城市中心区的10kV配电网主要以电缆网为主，中性点的运行方式可采用经小电阻接地的方式。在城市的边缘区10kV配电网可采用电缆网，也可以采用架空绝缘线方式，中性点运行方式可选择经消弧线圈地或不接地的方式。
4、10kV配电网规划
根据对电网覆盖地区的负荷要求，对经济发展、人口众多的城市电能消耗大的密集区，在规划中应予以高度重视，采用大容量、高性能的电网设备，在城市欠发达地区或农村地区，设备的规模应适当缩小。
（1）对10kV变电站出线，近期规划可采用LGJ-185或LGJ-240型架空铝导线，远期规划则可采用YJV-3×240型铜芯电缆。
（2）根据现实需要，每2～4回10kV电缆采用一条备用电缆，这可以使得电缆的综合负荷率达到67%～80%。10kV电缆网采用分布式备用电缆或直通式备用电缆进行布置。其中分布式备用电缆主要适用于沿街的长条地块供电，而直通式备用电缆则主要建立在区域地块供电上。
（3）考虑到配电网自动化系统的控制要求，每条10kV电缆线上配变站一般只能布点5～7个。对位置分散的负荷，可以在大环网中组成小环网，通过一进一出环网开关柜和电缆主干线相连接，每个配变站内的配变台数量一般放置2～3个，使之可以互相备用。
（4）道路沿线路灯电源应由110kV变电站单独引出，可以根据道路走向，在道路两边设置路灯变压器，主干道路的路灯应采用双侧布置，其余道路则进行单侧布置。
（5）考虑到城市发展，高层建筑会日益增多，应对高层建筑的供电方式进行考虑，对变电站、配电站和电度表均预留位置。配电站可以根据符合大小进行分散布置或集中布置。
5、结语
10kV配电网建设对提升电网系统的性能有着非常重要意义，在对10kV配电网进行新建或改造考虑到地方经济建设对电力需求，认真做好10kV配电网的规划。
参考文献
[1]闫军.浅谈城市10kV配电网综合评价及目标网架规划[J].中国电业：技术版，2013（6）.
[2]高翔，朱昊，陈本柱，等.中心城区10kV配电网网架结构优化研究[J].浙江电力，2013（6）.
[3]张植华，李健，林毓，等.网格化城市配电网目标网架动态构建方法[J].陕西电力，2015（2）.