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修订的《导则》具有10个特点:
1)《导则》从全面提升配电网专业化水平出发,涵盖了配电网规划、建设、生产、运行和改造的全过程。吸取发达国家先进经验,对配电网接地故障处理、保护配置、过电压配合、防雷、短路电流水平、开关选型、低压漏电保护配置、分布式电源及电动汽车接入等关键技术难题进行系统性研究。
2)《导则》强调输配电网的相互协调,提高配电网的转供能力,为上级电网提供支撑,以适应城乡发展,满足供电可靠性要求。逐步构建能源互联公共服务平台,促进能源与信息的深度融合。
3)《导则》系统地引导规划和建设中压配电网网架、以保障中压配电网的可靠与坚强。目标是建成具有必备的容量裕度、适当的负荷转移能力、一定的自愈能力和应急处理能力、合理的分布式电源接纳能力的配电网,实现安全、可靠、经济地向用户供电。
4)《导则》从提高供电可靠性出发,要求不断提高线路绝缘化、电缆化的比例,提倡不停电作业(带电作业)、设备状态检测。随着绝缘材料的广泛应用,以及中压架空绝缘线路的推广,可通过线路及设备全绝缘化进一步提高供电可靠性。
5)《导则》强调全面推行模块化设计、规范化选型、标准化建设。落实标准化、差异化要求,形成平滑升级的技术发展路线,避免大拆大建。按照负荷密度,保证电压质量的原则确定线路供电距离;提高线路载荷和转供能力来确定线路分段数、联络点数;按节能、环保、免维护、减少设备规格、适当留有余度的原则进行设备选型;按城市规划,电网与环境和谐的需求选取电缆和架空线;按载荷和转供要求确定线径。
6)《导则》从电网安全运行出发,严格落实反事故措施,建设与环境和谐的配电网。例如中性点接地方式不同的配电网,应避免互带负荷,否则,将会导致不同配电网的继电保护装置误动或拒动。根据近年来各地在公共场合大量安装户外环网箱、箱式变电站,但是有些厂家生产的户外环网箱、箱式变电站,其箱体不具备防内部故障电弧外泄性能,存在安全隐患,以及外壳设计欠美观,《导则》提出了相应的要求。
7)《导则》为积极推进配网智能化,引导配电网一次系统规划建设适应配电网自动化要求。一次网架要结构简洁,并尽量减少结构种类,布局合理,具备转供能力,以利于配电网自动化的实施,以提高故障下快速恢复供电能力和分布电源的接入。同时一次电网的施工考虑通信光缆的敷设,减少实施配电网智能化建设的工程量。
8)《导则》对重要用户提出更加完善的供电保障措施。重要用户除正常供电电源外,应有备用电源和独立于公网的自备应急电源。正常供电电源、备用电源和自备应急电源应与供用电工程同步设计、同步建设、同步投运、同步管理。坚持安全第一、预防为主,未雨绸缪,预控前置,确保社会稳定,建立和谐的供电环境。
9)《导则》适应分布式电源以及电动汽车、储能装置等新型负荷的接入需求,有序建设智能配电网。配电网应满足国家鼓励发展的各类电源及新能源微电网的接入要求,逐步形成能源互联、能源综合利用的体系。
10)《导则》提出在分布式电源接入前,应对接入的配电线路载流量、变压器容量进行校核,并对接入的母线、线路、开关等进行短路电流和热稳定校核,如有必要也可进行动稳定校核。不满足要求时应对配电网进行适应性改造。
3 《导则》主要修订内容
为适应国家电网公司配网管理模式的要求,《导则》适用范围由城市配电网进一步扩展至全部城乡配电网。按照差异化原则,根据供电区域经济发展水平,按照可靠性需求和负荷重要程度,辅以负荷密度,将供电区域细分为A+、A、B、C、D、E六类,分类制定相应的建设改造和运维标准。按照差异化、可升级原则设定目标网架,按照一步到位原则确定主干线截面、开关等设备选型,较原标准主要变化情况有:
1)进一步明确网架结构,规划A+、A、B、C类供电区域架空线路以“三分段、三联络”为目标网架,D、E类地区可为三分段单辐射、三分段单联络,通过增加联络向目标网架发展过渡;电缆网以单环网、双环网为目标网架,可由双射、对射向双环过渡,架空线入地改造应按电缆网目标网架建设。
2)设备选型一步到位,如:规划A+、A、B类地区,架空线路主干线导线截面选择240mm2或185mm2,C、D类地区主干线导线截面选
择≥120mm2,E类地区主干线导线截面选择≥95mm2;中低压混凝土电杆均按非预应力选择,对于山区等交通不便地区可选用轻型高强度电杆、组装型杆等。
3)改进小电流接地系统单相接地故障处理技术原则,20世纪70年代借鉴前苏联经验确定的可运行2h原则,经参考日本、法国等发达国家经验,修改为在躲过瞬时接地故障后,快速就近隔离故障原则,即由“2h运行+接地选线”改为“选段跳闸”。在具备条件的单位按不同技术路线分区域试点后,稳步向公司系统推广。
4)降低短路电流水平,经前期调研发现目前开关开断电流由攀比性增大趋势,参考日本(12.5kA)、美国(10kA以下)等发达国家经
验,将变电站10kV母线短路电流水平由2009版的20、25kA降低至16、20kA,避免因盲目增大短路电流水平带来大量配电网开关设备投资的浪费,同时提出针对性措施降低母线短路电流。
5)增加和修订了对环网柜、环网室、环网箱等术语的定义,规范统一了配电网常用设施设备的名称,有利于进行典型设计、运维管理。
6)增加目标配电网网架的概念,明确不同供电区域目标电网建设及过渡改造方向,确保提高负荷转移能力。
7)增加电能质量关于对电压波动和闪变、电压暂降、三相电压不平衡和谐波的限值、统计及检测等要求。
8)增加运用红外成像测温,高频、暂态地电波、超声波局部放电检测等带电检测技术、OWTS(振荡波)等局部放电检测技术的要求,以及利用配电自动化、用电信息采集等数据进行状态检修技术的要求。
9)增加电动汽车充换电设施接入,适应智能配电网发展要求;修改原5.11节“分布式电源”,扩充为第11章“分布式电源接入”,满足环保绿色能源发展,逐步构建能源互联公共服务平台,促进能源与信息的深度融合。
4 结语
《配电网技术导则》在原《城市配电网技术导则》(Q/GDW370—2009)基础上,将适用范围从城市配电网扩展覆盖县域配电网,同时增加了目标网架、电能质量、带电检测技术、分布式电源和电动汽车充换电设施接入等内容,体现了《导则》重差异、有突破、易操作的特点。配电网按照供电分区差异化建设和改造,突破了多年的单相接地故障处置规程,修改为在躲过瞬时接地故障后,快速就近隔离故障原则。《导则》吸取了发达国家先进经验,对配电网接地故障处理、保护配置、过电压配合、防雷、短路电流水平、开关选型、低压漏电保护配置、分布式电源及电动汽车接入等关键技术难题进行了系统性研究,提出了具有操作性的技术措施,为配电网持续快速、健康发展提供了技术保障。随着现代配电网技术的发展和工程实践的推进,人们对其认识必将逐步深入和全面,《导则》也将进行修正和完善。
作者简介:
侯义明,中国电力科学研究院,教授级高工,研究领域为配电网规划与运行、分布式电源并网、微电网及智能化相关技术等。
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