2004年度夏期间,通州地区共有18条配电线路的负荷达到300A以上(7月~8月),其中包括17条局属线路和1条用户线路。所有大负荷线路都是架空线路,没有电缆线路。其中12条线路为通州区中心城及周边地区,4条属于工业开发区配电线路,1条属于农村线路。17条大负荷线路中8条线路为最小元件,5路出线电缆为最小元件,4路出线CT为最小元件。在这些线路中,北苑站岳庄路负荷最大为461A,达到线路的负载能力的126%。有8条线路出线的最大电流达到最小元件负载率的90%以上,3路线路的最大电流超过400A,以上8条线路需要更换相关元件或进行10kV切改。通过对10kV线路主要数据进行分析,不难发现变电站CT变比,10kV出线电缆,变电站出口线路截面是线路中最容易出现的最小元件,只要处理好三种元件的关系,就可以解决好10kV线路供电问题。
通过对通州地区的基础数据的分析,我们可以得出以下结论。首先,可以看出大负荷线路多集中在通州中心城周围。通州中心城附近工业和房地产比较繁荣,年内城区内有多处报装容量在3000kVA以上的房地产项目、商业项目及工业项目竣工。根据统计,通州公司报装、接电容量均有较大幅度增长,造成供需紧张。2003年报装容量比去年同期增长15.39%;共受理报装6388915千伏安,增长852225 千伏安。用电需求的增长快引起城区内工业用电负荷、居民用电负荷和商业餐饮业负荷持续攀升。根据今年上半年数据,今年上半年工业用电量增长20.19%,服务业用电量增长31.59%,居民用电量增长27.59%。其中负荷和用电量的增长60%左右在通州城区,这就造成了通州城区配电线路负荷重的主要原因。通州城区的近年来的负荷预测如下图所示。根据以上数据分析,建议在今后的电网改造中进一步加强各区县中心城区的电网改造。
另外,通过农网一期、二期改造农村电网,农村线路实行了充分的分倒路。现在虽然农村线路长度和供电范围比较大(仍可达到7公里—8公里),但是由于供电容量普遍不大,因此造成主干线路电流普遍较小,过流现象并不突出。相反,通州城区由于电网负荷增长快,电网改造速度明显滞后,因此造成中心城区电网负载率偏大。进一步讲,通州城区的架空线路和电缆线路的负荷还很不平衡。电缆线路多为居民小区或重要用户,居民小区由于近年来入住率比较低,重要用户往往只是重要性强,但是其负荷往往不是很大,通州城区电缆网负荷大部分都在100A以下,有些线路只有几十安培。考虑到电缆线路多用YJV22—3×300×2和YJV22—3×240×2电缆,因此大多数电缆线路的负载率在20%左右,最大也未达到40%。综合考虑到大部分架空线路度夏期间负载率在70%—80%左右,负荷分布的不平衡性可见一斑。电缆线路中引入部分架空线路负荷并不难,但要进行前期规划,以便预留下接入位置。如图1所示。建议在今后有条件的情况下,可考虑就近分倒部分线路负荷到轻载电缆线路中,逐步通过分支箱使电缆线路带部分线路负荷。通过这种方法,预计在今后的几年中逐步实现线路负载率的基本平衡,可减少线路投资,提高现有资产利用效率,提高企业经济效益。
其次,建议新建110kV变电站和改建110kV变电站根据电流情况使用CT,对大电流线路建议使用使用600/5 CT。因为新建变电站之后受路径和投资限制,往往新建10kV开关初期电流就比较大,如去年12月新发电的梨园站公庄路度夏最大电流已经达到411A,这种情况下,如果使用联络开关互带负荷,很可能造成这一路的电流超过500A,因此使用300/5,400/5的CT显然就不太适合了。考虑到新建变电站之后就更换CT所造成的不经济性,及今后负荷有近一步增加的可能性,结合实际情况,建议使用600/5 CT比较合适,可以满足一段时间电网发展的需求。
第三,建议新建配电线路的出线电缆根据CT变比的大小来定。根据《电力工程电缆设计规范》,建议新建110kV变电站使用截面大于YJLV22—3×240×2条电缆,这样直埋时双条电缆最大允许电流为584A,在沟道中最大允许电流为746A,能满足10kV CT 600/5配合的需要,能保证电缆不成为最小元件。使用铜芯电缆时,建议使用截面大于YJV22—3×150×2条电缆,这样直埋时双条电缆最大允许电流为566A,在沟道中双条电缆最大允许电流为717A,能保证电缆不成为最小元件。建议使用双条电缆,主要是由于单条电缆的载流量由于受到集肤效应,在同样截面下往往远小于两条一半截面的电缆。如YJV22—3×300电缆在空气中电流为378A,而采用YJV22—3×150×2条电缆在空气中电流为566A。而使用双条150截面电缆的价格仅为使用单条300电缆的1.2倍。通过对比可以看出两条电缆的载流量远大于同样截面的单条电缆,费用虽然有所增加,但物有所值。建议在新建35kV变电站,出线电缆使用YJV22—3×95×2条电缆,这样直埋时最大允许电流为470A,在沟道中最大允许电流为552A,能保证电缆不成为最小元件。
第四,建议在10kV配电网中增加出口线路的载流量。这主要出于以下考虑。北京地区的配电网多为单电源树状结构,此结构下线路存在很多分支,而且不少分支线路长,负荷比较大,这就减小了分支线路后的主干线路的实际载流量。而且架空线路多暴露在空气中,有利于散热,因此在实际工作中较长时间的过载很少会造成线路的损坏。到现在通州地区还未发生由于10kV线路过载造成线路损坏引起停电的事故。另外只要更换变电站外第一(图二)分支点之前的线路就可以有效的增大出口电流强度。此段线路较短,只有300米~400米,所需投资也比较少。建议对电流比较大的架空线路可考虑使用JKLYJ—185导线,可达到最大电流为421A,建议使用强度等级为I级的电线杆。
本地区电网存在的主要问题是配电网往往受地形、铁路、河流及人为因素影响,供电半径部分线路过大,部分线路过小。通过统计可以看出如北苑站岳庄路线路全长达18公里,线路上安装变压器78台18804kVA。而同一变电站有些比较小的线路全长仅3~5公里,只有20台左右变压器容量不足4000kVA。因此合理的进行同一变电站和不同变电站的线路切改,使所有变电站的线路长度接近,负载率比较均衡,加强配电网的统一规划,对于地区配电网的发展尤为重要。在配电网改造的过程中,应适当考虑变电站容量和变电站负载率的情况。
本地区负载率在85%~90%的线路有6路,北苑站潞河路、北苑站玉带路、次渠站橡塑路,西门站二针路,线路是最小元件。牛堡屯站苍头路和马桥站马桥路CT是最小元件。建议加强对以上最大负载率在80%~90%线路的监测,及早进行更换相关元件和线路切改。
以上就是我对通州配电网的一些意见,相信我所提出的问题具有相当的普遍性,应该在所有的郊区供电公司的电网中都或多或少的存在,为了今后北京电网的安全运行,“防患于未然”,所以提出以上的看法,希望大家批评指正。
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