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城市更新设计导则范文1
关键词:城市配电网;规划设计;改造
1、引言
配电网是城市现代化建设中重要的基础设施。长期以来,"重发电、轻供电"不科学的观念使得配电网建设改造未能得到应有的重视。特别是一些中小城市,中低压配电网根本没有进行统一的规划而进行盲目地发展建设,私拉乱接形成了零乱的网络。设备技术性能落后,线路老化,事故频发,供电可靠性差,电能质量低,严重影响人民生活水平的提高和国民经济建设的发展。
随着现代城市的建设步伐和人们生活水平的提高,城市线路配网的负荷也日趋加重,加之我国原先城市规划线路不合理等问题,现代城市的配网规划和设计显得十分重要,它不仅仅关乎城市的正常建设需要,也是人们高品质生活的保证,所以,相关工作人员应充分运用自己的电力专业知识结合现阶段的技术水平,将城市规划用电负荷地理特征等综合考虑,进行合理科学的城市配网的规划和设计,让配电网的改造与建设适应电力市场的发展。同时电力供应是社会公用事业,服务于社会,为经济发展、城市建设和人民生活服务。因此,建设与改造发展城市配电网是开拓城市电力市场,发展城市经济和提高人民生活水平对用电需求的必由之路。
2、中小城市配电网现存的主要问题
我国中小城市电网大多是50~ 60年代由地方小发电厂发展起来的,到60~ 70年代升压联网。随着改革开放的深入和城市经济的发展,特别是国务院加大对"两网"改造的力度,逐步对落后陈旧的城市供电线路进行整顿改造并新建了一些线路和变、配电站,使得我国的城市配网有所改观,但基于我国城市化建设发展的步伐加快,越来越多的城市配网规划问题越来越多,加之我国的城市配网基底不深 ,整体城市配网问题还处于比较底下的状态。现阶段我国城市配网主要存在以下几点突出问题:
2.1 配电设备陈旧
配电网设备包括了架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施等设备,由许多的零件设备组成。然而,当前许多配电设备过于陈旧,配电网结构薄弱, 供电半径长,导线截面小, 配电容量不足, 配电设施超负荷运行、绝缘质量低, 故障频发,不但消耗了电力企业大量的人力物力,且导致供电可靠性低。
2.2 设备布局不合理
设备布局不合理也是配电网普遍存在的问题。电网结构不合理的主要原因包括了原来的规划设计不合理、地区用电负荷因发展而造成的不同、新用户的接入造成的电网结构变化等。当时没有过多的考虑到配网的电源布点分布,严重的影响了现代配网改造中的计划检修、故障处理等工作安排,并对后期的城市配网的供电质量等方面也造成了很大的不便,尤其是在用电高峰期,甚至有些地方出现了主变负载不均衡等问题,一方面造成了生活质量的下降,一方面也增加了不必要的经济损失。
2.3 线路故障率高,供电可靠性差
由于环境和技术水平的限制,我国国土地貌复杂,城市建设都是因地制宜,地理环境对城市配网的规划和设计造成了很大的不便。我国很多城市的输电线路多数选择了高架线的方式,其本身就存在着故障率高的问题,特别是近几年,环境恶化严重,常出现天气突变,自然就增加了高架线的毁损率。高架线的毁损使得供电保证性下降,同时在修理时的难度、修理的安全性都无法估计。
2.4 配电线路负荷不均衡
城市配电网最显著的问题莫过于配电网线路(尤指10kV线路)的运载不均衡。由于历史原因,部分地区发展缓慢,人口流动较大,造成该地段线路常年处于空载状态;与此同时,还有很多地区,由于发展迅速,原有的配电网络的电源点和容量不能满足城市用电的需求,对中小城市来说, 配电线路常年处于满载乃至是超载的状态,特别是110KV电网的变电设备裕度小,布点少,,容易发生故障,损耗程度较大,对设备造成损伤。
2.5 配电网管理不规范
由于配电网的改造与建设不规范, 配电设备的固定资产也非常混乱,形成无人维护管理的公用配电线路,这些公用配电线路联成的配电网当然是一个非常薄弱、不可靠的电网,可想而知供电质量也是非常低的。
3 配电网规划设计和建设改造的思路及措施
对城市配电网进行建设改造的目的是为了提高配电网的供电能力和质量,对其进行升级改造,从而更好地满足城市发展的需求,实现节约能源、降低损耗的目标。城市配网的建设,以前遵循的是电网规划建设适度超前的原则,对电力设施的建设,此原则基本是适用的,就现阶段发展来看,对于城市配网规划和设计,原来的原则理念要有所转变和改善,以便满足现代城市的发展要求。具体来说,笔者认为做好配电网的规划与改造可以用以下几个方面努力:
3.1 精心做好全面规划
规划设计城市配电电网,要求我们充分运用先进的科学手段和测量方法尽可能地收集数据,完善信息基础,从而建立符合当下城市要求和适应城市不断发展要求的配电网系统。对电力的预测要结合这个地区的城市规划进行的,并根据当地的经济状况和行政级别进行合理性预测,科学地做好城市配电网全面规划设计。中小城市配电网的规划设计是根据《城市电力网规划设计导则》和《城市中低压配电网改造技术导则》,再结合本市的具体发展情况,制定出配电网的规划设计目标,以及规划设计与改造的技术原则。比如在实施升级改造规划前,更要对片区的配电设备和用电情况做好充分的了解,根据实际情况设立规划改造方案。对规划片区实行负荷预测,利用多种方法组合使用,尽量减少误差,提高数据准确度。同时,也可以应用GIS建立时空地理模型,从时间、空间和测算主体方面综合考虑得出更为准确的数据。规划不但要符合实际,更要有一定的前瞻性。
3.2 合理规划与建设配电网站点与结构
站点规划主要包括划分供电范围、选择线路、确定导线截面、划定开关站规模和配电变压器的选址等。配电网的站点规划需要和当地的城市更新规划、建设计划、城市发展规划互相配合,并更多地应用地下电缆、开关站和箱式变压器等,节省占地空间和投资成本。对于电网结构来说,合理的电网结构需要合理的电网规划,根据《安全稳定导则》,电力结构规划需要适应负荷的要求,配置足够的符合要求的电源设备,并保证电网结构能够与电源和负荷水平相适应,保证电力的传输稳定和安全,并做好足够的意外事故应急措施。通过合理安排配电网结构,可以让配电网既能最优化运行,也能有效降低电网损耗,为用电负荷输送最优质的电能。
3.3 加大力度改造配电网设备
中小城市配电网设备陈旧老化,结合配电网改造按规划要求进行更新换代,诸110KV(35KV) 变电所改造成无人值班变电所,开闭所、配电所按照无人值班进行建设改造,配电设备进行无油化改造,低压架空导线逐步按绝缘化改造。对城市繁华街道内改造或新建商业街、住宅小区可采用高低压电缆供电。
3.4 选用合适的电压等级
分层分区合理组成配电网。简化电网结构,提高电压等级,不但能减少了变电层次和电能损耗,也有利于配电网的合理布局和可靠运行,还能提高了城市电网运行的经济效益。中小城市配电网目前宜采用110kV、10kV、0.4kV三级电压,而郊区城镇目前宜采用35kV、10kV、0.4kV三级电压。按照三级电压,建立分层分区的城市高压配电网、中压配电网和低压配电网。
3.5加强高压配电网网架建设
高压配电网是城市配电网的基础,起到承上启下的作用,这一级电网搞不好, 其他电网就发挥不了应有的作用。高压配电网能接受电源点所供出的全部容量,并能满足供应全部负荷。高压配电网的结构改造应满足下列安全准则:向市区供电的高压配电网应能保证任何一条110KV( 35KV) 线路或一台主变计划检修停运时保持向用户继续供电,不过负荷,不限电; 事故停运能自动或通过操作保证向用户继续供电,不限电并不发生超过设备允许的过负荷。为此, 高压配电网的配置方式要求35~ 110KV变电站有两回电源进线、2台主变压器。在一个城市按照分层分区供电的原则,将几个110KV(35KV) 变电站的电源进线联接成单( 双)环网( 开环运行)。在配电网改造时, 按照规划要求逐步实施, 建成高压配电网网架
3.6 重点改造中低压配电网。
现代化的城市配电网建设改造过程中,中低压配电网是提高电网供电可靠性的关键。中低压配电网包括10kV线路、配电所、开闭所和0.4kV低压线路。中低压配电线路遍布城市大街小巷,过去由于缺少全面规划,不少城市的中低压配电网都很陈旧落后,供电区域交叉重叠,接线方式复杂,改造任务繁重。 中低压配电网结构改造应满足下列安全准则:向市区供电的中压配电网应能保证任何一条10 kV线路的出口断路器因计划停运时,系统能保证向用户继续供电;事故停运时,系统隔离故障后能保证向用户继续供电,且不限电并不发生超过设备允许的过负荷。因此,市区中低压配电网应根据配电网建设中长期规划,分期实施建设改造,不断优化配电网结构,提高供电能力和供电可靠性。
3.7完善配电网自动化,确保配电保障
配电网自动化有利于提高供电企业工作效率、安全可靠性和经济性,改善服务质量,使供用双方均得到效益。首先做好配电网自动化系统的规划设计, 按照规划设计分期实施。在配电网改造及配电网自动化应立足于以下几方面:以保证供电可靠性为前提,确保电力用户用电的时效性, 满足电力用户的供电需求。无论电力能源紧缺,还是电力富裕,从用户用电的实际要求为出发点,做好用电服务工作,避免其它事故造成的供电影响,体现用户是电力经营的需要。降低电网损耗,电能损耗是运行不可避免的,但损耗解决于电网结构和输送电负荷的条件,增大导线截面,降低线路的电阻率,采用新的输送电金具,以减少线路电能损失。实现配电网自动化系统的多项功能,是一个庞大的系统工程,应先试点,摸索经验,取得一定的效果,再行推广。
3.8 加强岗位技能培训工作,提高配电管理人员水平
加强岗位技能培训工作是安全运行管理的保证。鉴于城乡配网改造中采用了许多新技术、新设备、新材料,而现有配电管理人员对这些不够熟悉,所以要加大培训工作的力度,以期达到:1)熟悉新系统的结线和主要设备的技术参数;2)了解新设备如重合器、负荷开关、环网开关、箱式变等的结构、工作原理,并能熟练操作。3)了解配电网自动化系统、SG186等系统功能及使用方法。4)进一步学习国家电网公司《电力安全工作规程》和新配电网络的调度管理、倒闸操作、事故处理等有关规章制度,并认真执行。
4、结语
配电网作为将电能最终配送给用户的终端电网,其供电能力直接关系着每个用户的用电安全,随着城市建设的飞速发展,电力用户对提高配电网的供电可靠性、电能质量、工作效率和优质服务方面都提出了更高的要求。今后,各城市供电应以市场需求为导向,以提高供电可靠性、电能质量、降损节能、建设现代化的城市配电网络为目标,最大限度地满足社会经济的发展和人民生活水平的提高对用电的需求。只有进行合理配电网的建设与改造,才能提高城市的电网系统的运行管理水平,保证配电的稳定性和安全性,为电力企业带来更高的经济效益。
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