对安化县城电网规划及改造的分析

摘要：本文结合安化县的特点，针对安化电力局在10kV县城配电网改造中遇到的一些问题进行了分析，与读者探讨交流。

关键词：县城电网；规划；解决方法

1前言

为贯彻落实国家进一步扩大内需、促进经济平稳较快增长的决策部署，落实国家电网公司《加快城市电网改造和完善农村电网工作方案》，实现“把电网建设切实转变到‘以提高供电可靠性、提高电网技术水平为目的’上来，解放思想，转变观念，科学谋划电网发展，解决网架薄弱、设备陈旧老化等问题，提高电网的现代化水平。经过3至5年的大规模电网建设和改造，电网结构得到完善，县级以上城市实现多路电源供电，农网能够保证农村生产和生活需要”的目标，使县级电网在现有基础和水平上有目标、有计划地健康发展，以中国湖南电网公司《110kV及以下配电网规划指导原则》和《县级电网规划设计指导原则》为指导，编制本电网规划。本规划执行国家和行业有关法律、法规、规程和规范，并结合安化电网目前的发展水平、运行经验及管理要求而提出，适用于安化县电网的建设与改造工作。

2 规划区域简介

2.1地理概况

安化县，地处湘中偏北，资水中游,雪峰山脉北端。总面积 4950平方公里，其中山地占82%。辖17个镇、12个乡、1个建镇实验区。县总人口95.1万，有汉、土家、苗、蒙古等26个民族。县城位于资水中游北岸东坪镇，距省会长沙240公里。

2.2经济发展

安化经济发展迅速，处处呈现欣欣向荣的景象。改革开放以来，安化的经济建设和社会事业获得了长足发展。近年来，坚持立足县情，励精图治，实现了经济持续稳定增长。

2.3县域总体规划和经济社会发展规划

近年来，安化县推进农业产业化、工业优化组合、内外企业联动三大经营体系，实施了以跨越式发展、外向带动、科教兴县、可持续发展四大战略。目前高新技术产业已成为安化县经济的重要支柱产业。安化县规划向新材料、海洋制药、海洋生物、化工、装备制造业、汽车配件等多行业发展，形成一个以轻工业为主、有阳东特色的多元化工业体系。

3安化县城电网特点

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。

(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。

4 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网特点引出的一些问题，加以探讨。

4．1 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-50、LGJ-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：

式中：K1 ―负荷同时率系数；

K2 ―配变负荷率系数；

Kt ―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K1 、K2 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，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―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。

4．2 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，一基耐张钢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、250kNm等多种，以供不同受力杆型需要。但因受梢径限制，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。

4．3 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。

4．4 绝缘化改造

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。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。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。

4．5 可持续化发展

因条件限制，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。

(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。

5结束语

配电网规划是一项长期的、经常性的工作。每年应根据国民经济的发展和电力市场情况，不断地对规划进行滚动修改，指导城网建设能够健康发展，以求得最大的企业效益和社会效益。规划工作应有相对固定的人员和机构，以保证城网规划工作的连续性和规划质量。