试论城市电网规划中馈线类型的选择

[摘 要]为了进一步提升城市用电水平，我国在近几年开展了城市电网规划建设，对城市电网进行了新的设计与改进。在城市电网规划工作中，规划人员需要对馈线进行全面地设计和分析。由于馈线的数量和覆盖的范围比较广，因此，对馈线类型进行选择具有一定的现实意义。本文中，笔者主要对馈线类型选择的几个方面进行详细地介绍和分析，仅供参考。

[关键词]城市电网；规划；馈线类型；选择

中图分陈类号：TM 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）34-0237-01

在对配电线路中馈线类型进行选择的过程中，工作人员应该按照科学的流程来进行。不仅要对馈线的类型、路径、导线面积等方面进行全面地分析和探讨，还需要对馈线的分段原则进行研究，这样才能够促进城市电网规划工作的顺利开展。

1、城市电网规划中支线的导线类型选择

从城市电网的配电线路中可以看出，除了架空输电线路之外，就是电缆线路。目前，我们常见的电力配电线路主要分为两种，一种是由变电所各级电压配电装置连接组成的线路，其作用在于汇集、分配和传送电能，这也就是我们常说的母线。另外一种也就是供电线，是有电源母线分配出去的配电线路，是直接接到负荷的负荷线，即馈线。工作人员在对馈线的导线进行选择的过程中，最终需要达到的目的就是在占用较少土地的前提下，保证电力线路应用的经济性和科学性，减少线损。另外，馈线导线的选择还需要考虑到环境对线路的影响情况。从现如今城市电网规划工作中可以看出，线路的铺设会受到重重阻碍的影响，导线的电价以及绝缘性都是主要的影响因素。

2、城市电网规划中馈线路径的选择

馈线的线路是影响城市电网规划有效性的重要因素，在对馈线路径进行明确的过程中，工作人员应该对电力线路进行综合考虑，同时还需要对馈线所经过的路段以及安全性进行全面地分析。一般情况下，架空线路的选择具有一定的随意性和自由性。馈电线的路径设置不同对城市正常运行造成影响。所以说，电网规划中馈线路径的选择应该受到技术人员的高度关注。馈线类型的选择应该以线路的路径为主要的参考依据。

3、城市电网规划中馈线的导线截面积选择

馈线的导线截面积主要关系到线路的运输能力，电力资源输送的安全性以及线路的重量等因素。配电网中的馈线在运行的过程中，导线截面积的设计主要是根据电力线路电压的等级、电流的密度等进行选择。在选择的过程中，如果馈线的导线材料不同，结构分布类型存在着差异，也会直接影响到馈线导线类型的最终选择。另外，馈线导线截面积越大说明电力资源的经济性较低。技术性、安全性也无法达到标准。馈线导线的截面积大小还会受到温度的直接影响，一般来说，如果是钢芯铝绞线的馈线导线形式，在应用的过程中可以在70℃和80℃的环境下应用。可以说，馈线的导线截面积是影响馈线类型选择的主要因素。工作人员只有充分认识到馈电线路的特点之所在，才能够在电网规划中采用科学的选择馈电线类型。

4、城市电网规划中馈线线路分段的选择

城市电网规划中馈线线路分段的选择也是影响馈线选择的重要因素，在对馈电线路分段形式进行分析的过程中，主要依靠两种不同的原则，第一是简单常开环网的分段原则，第二是复杂常开环网的分段原则。

4.1 简单常开环网分段原则

在城市电网馈线类型选择的过程中，工作人员需要应用到馈电线分段的基本原则。在配电网中会经常遇到简单常开环网的结线类型，包括联络开关在其中。分段开关和分段环网的设定主要是为了提升电力线路运行的可靠性和高效性。以城市电网规划中 较为常见的10kV配电线路为例，为了维护方便，为避免因设备检修而造成全线停电，影响用户正常供电，各分段开关以及联络开关两侧都装上隔离开关，有利于提高供电可靠性。表1设定了10 kV配电网可靠性参数的符号及相应统计值。

假设馈电线的总负荷为P，线路的总长度为L，则当线路不分段时，一条线路就定义为一个区段，其损失电能由故障停电损失和计划检修停电损失的两部分组成，如式1所示：

S1= PLλ1（t1+ tc）+ PLt1λ0（1）

当将一条馈电线分为n段时，这条馈线由n个区段组成，且这n个区段同时有两个区段同时故障的概率几乎等于零，所以只考虑有一个区段发生故障的情况。假设这条馈线的负荷分布均匀，各个区段的负荷大小相同，区段长度相等，则分段后的馈电线的电能损失由故障巡查损失电能、故障检修损失电能和计划检修停电损失电能3部分组成。

假设分段开关的单价为U，多供电1 kW.h电量所得的收益Vt，分段开关的年维护费用率为a，a，一般为设备投资额的2%～ 5%，定义γ= i /1+ i，可以得到馈线分段数的方程：

n= PLt1（λ1+λ0）Vt/（γ+ a）U （2）

从表1的统计数据可以看出，开关的故障率是非常低的，它和线路的检修率相比要差2到3个数量级。而从公式（2）可以看出，馈电线的分段数n与线路负荷和线路长度成正比，与分段开关单价成反比。

4.2 复杂的开环网结线的分段原则

上述结论虽然是针对简单的开环网结线的分析计算所得到的，但对复杂的开环网结线仍然适用。从图1中分段开关数量与线路分段数的关系。可见，无论多么复杂的树枝环网，都可以以电源至所有联络开关之间线路总长作为线路长L，线路分段数为n，则分段开关数仍为n-1，而联络开关数则决定于独立的闭环数。因此，式（2）的结论对复杂的开环网仍然适用。

4.3 例案计算

假设某段馈线线路长度L为6 km，线路负荷4000kVA，每台分段开关的单价为3万元，每多供1kW.h电量的收益Vt为0.1元，贴现率i=0.1，设备维修率a=0.02。根据表1统计数据，线路故障率为0.05次/（年.km），线路检修率为1次/（年，km），线路平均维修时间的故障率为0.005次/（台.年），线路平均维修时间为5 h，故障巡查时间为2 h，根据公式（2）计算可得：n=3.78。n取整数为4，即该条线路分为4段，设3台分段开关。

5、结语

总而言之，在城市电网规划工作中，馈线的重要性比较突出，不仅关系到电力系统运行的高效性，对城建工作的进行也会产生影响。对馈线类型进行选择是重中之重，工作人员只有全面地掌握馈线的类型，才能够从根本上保证电力系统配线工作的科学性。本文中，笔者主要从电网规划中馈线的导线类型、路径、导线截面积以及分段原则等方面进行详细地介绍和论述，旨在保证馈线选择的科学性，促进电网规划工作的高效率进行。

参考文献

[1] 徐纪法.城市中低压配电网及其发展理念[J].中国电力.2011（12）

[2] 陶时伟，王先明.城网改造若干问题的探讨[J].电工技术杂志.2011（10）

[3] 王平洋.配电系统规划中的若干重要问题[J].电网技术.2011（05）

[4] 陈根军，李继玻王磊，唐国庆.基于Tabu搜索的配电网络规划[J].电力系统自动化.2011（07）

[5] 倪秋龙，黄民翔.基于支路交换的模拟退火算法在配电网规划中的应用[J].电力系统及其自动化学报.2010（04）