縣級電網建設的技術發(fā)展策略_secret

1、縣級電網建設的技術發(fā)展策略摘 要：本文根據我國縣級電網供電距離遠、負荷分散、隨季節(jié)變化顯著等特點，針對縣級電網問題，提出了縣級電網改造應遵循的原則以及在縣級電網改造建設中應采取的主要技術措施關鍵字：縣級電網 原則 技術措施 建設發(fā)展策略 本文根據我國縣級電網供電距離遠、負荷分散、隨季節(jié)變化顯著等特點，針對縣級電網目前存在的電網結構薄弱、電能質量較差、線損大、技術水平低等問題，提 出了縣級電網改造應遵循的原則以及在縣級電網改造建設中應采取的主要技術措施，強調要重點考慮調度自動化、配網自動化、變電站自動化及無人值班變電站的建 設。在此基礎上，對縣級電網對自動化的需求進行了分析論述。同時指出，縣級電

2、網有廣闊的發(fā)展前景。1、我國縣級電網的特點我國配電網按傳統(tǒng)概念分為城網和農網。相對來說，城網供電負荷集中，供電環(huán)境較好；農網供電范圍較大，環(huán)境較差，線路半徑長，事故機率高且查找困難?？h級電網管理著絕大部分農網，是電力系統(tǒng)的重要組成部分，也是現(xiàn)代化小城鎮(zhèn)建設的重要基礎設施之一。縣級電網的主要特點是： （1）供電距離遠，負荷點間距離大，呈散落分布； （2）負荷季節(jié)性變化明顯，受自然環(huán)境和氣候的影響較大； （3）大部分為單一電源和放射性結構，負荷點之間多數由線路“串接”，電網分支少； （4）除“串接”外，電網分配負荷的形式主要是“丁字形接線(T接)”和“十字形接線(同一點向兩個方向上T接)”； （5

3、）縣城電網負荷密度大、用電量集中、供電可靠性要求高，具有城網的某些特點。2、目前縣級電網存在的主要問題近年來縣級電網中居民生活和工業(yè)用電量增長較快，用電結構漸趨合理，農村通電率、人均用電量等指標有較大提高。但是，與城市電網相比，縣級電網仍存在著以下問題： （1）電網結構薄弱?？h級電網多為輻射網，環(huán)網供電范圍小，負荷轉移能力差，事故、檢修停電范圍大，供電可靠性較低，單主變、單回路供電區(qū)域較多，變 電站之間轉供電能力差，保護配置不全，安全水平與自動化水平都很低，因而供電可靠性普遍較低，部分地區(qū)甚至低于99。自98年以來，實施了大規(guī)模的農網 技術改造和設備更新，選用了一部分新型的配電設備如真空或SF

4、6斷路器，對降低線損、提高電壓質量、改善農村供電條件起到了重要的作用。但由于資金的限 制，新設備主要應用于變電所中，對事故多發(fā)的戶外配電線路并沒有太大改變。許多線路由于架設時間早，存在供電半徑長、技術水平低、設備老化嚴重、安全可靠 性差、線路損耗大、電能質量差、布局不合理等問題，有的線路帶著上百臺變壓器，負荷分配嚴重不合理，常因一個用戶故障而導致整條線路停電。線路交叉跨越 多，影響配電線路的安全經濟可靠運行。大部分縣級電網缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，因此仍有待進一步建設與改造；（2）電能質量低，線損率高。近年來縣級電網用電負荷增長迅速，現(xiàn)有中壓配電網因導線細、回路數少，配變布點不足、無功補償容量欠缺等原因，

5、電壓合格率普遍較低，多數10kV配網低于96%，低壓電網合格率更低，有的地區(qū)線損率竟高達10以上；（3）技術水平相對落后，設備仍顯陳舊，自動化水平較低。雖然近幾年應用了一些新技術、新設備，但與城網相比差距仍然很大，變電站自動化水平不高，調度自動化仍不完善，配網自動化則基本處于試點階段； （4）電價水平偏高。近年來，通過農村電網改造、農電體制改革和實施同網同價，縣級電網的電價水平有所降低。但由于完善的農電市場尚未形成，符合市場經濟要求的電價形成機制也沒有建立起來，與城市相比，縣級電網電價水平仍然偏高，限制了農電市場的快速發(fā)展； （5）農村電氣化水平仍然較低。改革開放以來，農村電氣化事業(yè)發(fā)展迅速，

6、農民生活水平迅速提高，但人均用電水平仍處于較低水平。2002年，中國人均 用電量為1239.6kWh，縣及縣以下人均年用電量591.9kWh，不足全國平均水平的一半；從生活用電量上來看，2002年中國居民人均生活用 電量為169.1kWh，其中城鎮(zhèn)居民為233.2kWh，農村居民僅為78.2kWh，遠遠落后于城鎮(zhèn)居民用電水平。此外,還有許多老少邊窮地區(qū) 的農村人口仍未用上電； （6）農電市場的開拓還沒有得到普遍關注。目前全國電力系統(tǒng)形成了加強市場營銷、開拓電力市場的新局面。但農村由于受經濟發(fā)展水平的制約，農電市場的開拓需要給與更多的重視，以利于農村電力市場的快速發(fā)展，促進農村經濟和農民生活水平

7、的提高。3、縣級電網建設改造應遵循的原則根據原電力部頒布的有關文件和國家電網公司最近頒布的國家電網公司系統(tǒng)縣城電網建設與改造技術導則要求，在縣級電網建設改造中需遵循以下原則：（1）優(yōu)化縣級電網網絡結構，提高安全運行水平，增強抗御自然災害和事故能力，提高供電可靠性；（2）提高電網整體供電能力，根除供電“卡脖子”現(xiàn)象；（3）提高電能質量，降低電能損耗，縣級電網電壓合格率要達到95%以上，10kV綜合線損率要降到6%以下，低壓線損率降到9%以下；（4）選用技術水平較高而運行可靠的一次設備，設備選擇應注重小型化、無油化、自動化、免維護、少維修，并要有與自動化系統(tǒng)的接口；（5）提高縣級電網的自動化水平，

8、配備先進實用的調度自動化系統(tǒng)和配網自動化系統(tǒng)以及相應的通信設施，具備條件的地方應配置調配一體化自動化系統(tǒng)，變電站實現(xiàn)綜合自動化。4、縣級電網建設中需考慮的主要技術措施根據各地區(qū)縣級電網的現(xiàn)狀及用電水平，在縣級電網建設改造過程中應重點考慮以下技術措施：（1）優(yōu)化高壓配電網絡結構，減少電壓等級，提高電網的可靠性。隨著220kV系統(tǒng)網絡的發(fā)展與完善，其可靠性已有了很大提高，特別是近幾年，新技 術、新產品在電力系統(tǒng)中的廣泛應用（如SF6斷路器、全封閉組合電器及微機保護等），以及電網結構和布局日趨合理，增強了供電區(qū)域之間互為備用能力，減輕 了對單個變電站可靠性的依賴，為簡化高壓配電網提供了有利條件。根據

9、城市電力網規(guī)劃設計導則，應結合當地高壓配電網結構，110kV城鎮(zhèn)變電所按終端 變設計，一次進線以線路變壓器組或“雙T”內橋接線，單臺主變容量選用4050MVA，最終主變規(guī)模2臺以上，按n-1電網供電安全準則配置。根據負荷 密度逐步取消35kV電壓等級以簡化電壓等級，減少電壓層次和重復降壓；（2）強化10kV配電網建設，中壓配電網盡量做到環(huán)網接線，第一步先實現(xiàn)開環(huán)運行，并逐步過渡到閉環(huán)運行，全面提高配電網絡的供電可靠性。中壓配電 網是縣城電網最重要的組成部分，近幾年由于投資體制等原因，中壓配電網的建設明顯落后于高壓電網，強化10kV配電網建設已迫在眉睫。中壓配電網一般按輻 射網和環(huán)網兩種形式設計

10、，在縣城電網建設改造過程中盡可能按環(huán)網方式考慮，一般以單環(huán)網設計，對市中心區(qū)或負荷密度較高的供電區(qū)域以雙環(huán)網為主。中壓環(huán)網 線路應設置若干個分段點（負荷開關或開閉所），一般以34段為宜，每段10kV線路裝接的配變容量控制在25003000kVA以內，如10kV線路 裝接總容量超過10000kVA應采取分流措施，以滿足中壓配電網n-1安全準則要求。改善配網結構，供電半徑要適中、供電負荷分配要合理，并逐步實現(xiàn)配 網自動化。 （3）科學規(guī)劃環(huán)網點，合理選擇環(huán)網設備，努力實現(xiàn)配電網 n-1 安全準則。架空配電網以柱上分段斷路器作為環(huán)網設備，柱上斷路器應優(yōu)先選用體積小、容量大、可靠性高、維護工作量少、操

11、作簡單的新型設備，如SF6負荷開 關、真空負荷開關等，并留有配網自動化接口。電纜配電網環(huán)網設備形式多樣，有10kV開閉所環(huán)網柜、高壓電纜分接箱、高壓配電室環(huán)網設備等。當配電網發(fā)生 故障時，高壓環(huán)網設備應能快速、有效地將故障點隔離，確保非故障段正常供電，滿足n-1安全準則要求；（4）提高縣城電網線路電纜化、絕緣化率。隨著城市的建設與發(fā)展，負荷密度的提高，在架空線路通道受限制情況下，解決高負荷密度地區(qū)及中心區(qū)供電的途 徑不能只靠增加導線截面，還要考慮電纜供電。電纜化建設一次性投資大、涉及面廣，在建設資金相對短缺的情況下，應以縣級電網發(fā)展規(guī)劃為指導，分步實施，對 高負荷密度的中心區(qū)、商業(yè)密集區(qū)應結合

12、老城改造實行電纜化建設，在老城改造過程中應盡可能敷設好電纜管線，條件不允許的應預留足夠的電纜線路通道； （5）提高電網裝備水平，積極采用新技術、新設備，如真空斷路器、SF6斷路器、柱上真空開關、金屬氧化物避雷器、硅橡膠絕緣子、交聯(lián)電纜等，減少因 設備質量問題、試驗周期短造成的不必要停電，對老舊變電站進行無油化改造，依靠科技進步逐步實現(xiàn)輸、變、配電設備的狀態(tài)監(jiān)測和狀態(tài)檢修，通過在線檢測、鹽 密指導清掃、帶電測溫、油務監(jiān)督等先進的技術手段和科學的分析評估方法，掌握設備的性能，指導設備的檢修；變電設備涂刷RTV，延長清掃周期。 （6）在負荷中心等區(qū)域適當考慮箱式變電站的建設。箱式變電站（以下簡稱箱變

13、）占地面積小，建站周期短，配置靈活。箱變內的一次設備，應以無油、免維 護或少維護設備為宜。斷路器可采用真空斷路器，電流互感器、電壓互感器和站用變應選用干式設備。因箱變內空間狹小，掛、拆接地線不便，所以要在開關柜單元 裝設獨立的接地開關。箱變的一次進線和出線可采用架空方式或電纜方式，采用電纜方式可有效地節(jié)省空間。 （7）采取多種手段，努力降低低壓電網線損率。 根據縣級電網負荷密度和實際分布狀況合理選擇電源點和走線，科學配置配變容量，盡量縮短供電半徑，低壓供電半徑一般不要超過350m（不含接戶線）； 合理選擇變壓器，降低不變損耗，優(yōu)先選用S9及以上新型低損耗變壓器，315kVA及以上變壓器要試點采

14、用非晶合金配變。對低壓配電變壓器，按照負荷的季節(jié)性變化，及時調整分接開關，一方面可以保證電壓質量，同時也可以降低變壓器鐵耗； 注意平衡三相負荷，減小中性線不平衡電流； 合理進行無功補償，線路無功補償要通盤考慮，按照“全面規(guī)劃、合理布局、分級補償、就地平衡”的原則，盡量減少無功電流在設備和線路上的穿越。對于農網， 35kV主變，在低壓側集中補償主變容量的10%20%；10kV配電線路上視負荷大小采用分散補償；10kV配變采用隨器補償，一般補償容量為變壓器 容量的15%左右；大型電動機采用隨機補償，就地平衡，具體補償容量視電動機而定。一般感應式電動機需補償50%左右。對特殊用戶應根據實際功率因數大

15、 小、無功的分布情況，采用線路、配變相結合的補償辦法，使補償后配變負荷功率因數達到0.90.95； 積極采用新工藝新技術，如在線路連接節(jié)點上使用導電膏、采用節(jié)能型安普線夾以減小接觸電阻降低線損、優(yōu)先選用表損明顯低于機械表的電子電能表等； 加強需求側管理，建立負荷測錄制度，及時收集負荷和電網基礎資料及變動資料為理論計算和負荷調度提供準確數據，用電量有較大變動時計量裝置作相應改變，根 據負荷變化及時調整三相負荷平衡；加強計量管理，積極推行“一戶一表”，對國家明令淘汰的電能表應全部更換，優(yōu)先考慮使用電子型電能表，定期檢查電能表 和互感器，消滅錯接線、錯倍率現(xiàn)象。 （8）加強調度自動化和配網自動化的建

16、設。新一代電網調度自動化系統(tǒng)應立足于SCADA功能、拓展無功優(yōu)化網絡拓撲潮流計算負荷預計等高級應用功能以 及WEB瀏覽和遠程診斷維護功能。新一代的集SCADA/DMS、調度管理、電能量計費于一體的電網調度自動化系統(tǒng)，應綜合考慮穩(wěn)定性、實用性、易維護 性、技術先進性、靈活性、安全性等因素，軟件能適應多種硬件設備并能跨操作系統(tǒng)和數據庫平臺運行。同時，應積極推進配網自動化系統(tǒng)的建設，盡量減少配電網 故障停電時間，條件具備的地方配置調配一體化系統(tǒng)。（9）大力推進變電站自動化和無人值班變電站的建設。變電站自動化是指將變電所的控制裝置、信號裝置、測量儀表、保護裝置、自動裝置、遠動裝置等二次 設備利用微機技

17、術進行功能組合，實現(xiàn)對整個變電站的數據采集、運行監(jiān)視、測量控制協(xié)調、以及遠方通信和自身診斷，其主要特征是功能綜合化、結構微機化、安 裝分布化、操作監(jiān)視屏幕化、運行管理智能化。在變電站配置自動化設備的基礎上，逐步實現(xiàn)無人值班，這是整個電網發(fā)展的趨勢。通過建設變電站自動化系統(tǒng)和無 人值班，不僅可以減少人為失誤、降低出錯率、增強設備運行的可靠性、簡化生產管理環(huán)節(jié)，還可以提高整個電網的技術水平和降低造價，并為保證電網的安全經濟 運行提供了重要基礎技術手段。 縣級電網變電站自動化建設與改造應本著經濟、實用、穩(wěn)定、可靠的原則, 根據具體情況選擇合適的變電站自動化裝置。對于老站改造或新建小區(qū)變、箱式變，由于

18、其規(guī)模小，接線簡單，可選用集中式變電站自動化裝置；對于新建的主 要變電站，則選用監(jiān)控保護二合一面向對象的分布式系統(tǒng)，主變部分集中組屏，出線部分則分散安裝到各開關柜上，既節(jié)約投資又降低了施工難度。5、縣級電網對自動化的需求縣級電網的良性發(fā)展必須有強大的自動化平臺來支撐。所以，縣級電網對調度自動化、配網自動化、變電站自動化的建設與發(fā)展有急迫的需求，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）電網運行管理的需求。隨著用電客戶的增多及用電負荷的大幅度增長，縣級電網布局日趨復雜，供電服務范圍的擴大、電網故障機率的增加、加上原來部 分設備老化嚴重，使縣級電網的運行維護管理的工作量越來越大，原有手段很難適應復雜多樣的電網

19、管理。只有加快縣級電網的自動化建設，配置功能完善的調度和 配網自動化系統(tǒng)，才能適應電網運行管理的需求。 （2）創(chuàng)建一流縣級供電企業(yè)、提高縣級電網科技水平的需求。一流的縣級供電企業(yè)必須有一流的電網，一流的電網必須有強有力的技術手段做支撐。因此要以 電網調度與配網自動化建設帶動企業(yè)的科技進步和經濟技術指標的優(yōu)化提高，進而促進企業(yè)全面發(fā)展，達到一流標準的要求。 （3） 提高供電質量和安全可靠水平的需求。近年來我國經濟發(fā)展迅速，人民生活水平日益提高，對電能質量及供電可靠性的要求越來越高。人們迫切希望得到安全、可 靠、高效、低耗、廉價的電能和方便快捷的全方位優(yōu)質服務，只有依靠強大的電力網絡和完備的自動化手段才能實現(xiàn)這個目標。 （4）貫徹實施電力法的需求。電力法的頒布實施，既為保護供電企業(yè)的利益提供了法律依據，又對供電企業(yè)的規(guī)范管理和規(guī)范服務提出了更高的要求。低劣的電能質量和頻繁的意外供電中斷不僅會受到輿論的批評，也會收到經濟的處罰。6、縣級電網的發(fā)展需要注意的方面及發(fā)展前景為了加快縣