洮水無聲

臨洮縣城網建設改造初探

　　一、城網的現狀與存在的問題

　　（一）城網基本現狀

　　1.基本情況

　　臨洮縣用電始於1956年，自建引水式小發電站3座，裝機1000千瓦。1976年7 月大電網通電，經過 20 多年的發展，形成一定規模。目前，縣境內擁有110千伏變電站1座，主變容量47500千伏安，供臨洮、康樂、廣河、東鄉、渭源5 縣部分區域用電；縣境內擁有局所屬 35 千伏變電站 8 座，主變容量 29430千伏安，架設35千伏送電線路191公裏；建成10千伏配電線路1038 公裏，安裝配電變壓器1172 台，容量73172 千伏安；建成0.4 千伏低壓線路2945 公裏，各類用電設備 78654 千瓦，形成了基本覆蓋全縣初具規模的縣級電力網係統。

　　臨洮縣城區由東五裏鋪變電站供電。城網東起廿裏鋪鄉的五裏鋪、小寨坪，南到建寧鄉木廠、建設村，西至西坪鄉洮河大橋粉廠，北連建寧鄉下寺、北五裏鋪村。地域供電麵積42平方公裏，用電人口6.5 萬餘人。五變10千伏出線間隔向城區出兩回放射式配網。其中：113城北線長21公裏，主線截麵為LGJ－50型，共安裝主變65台，容量7900千伏安（包括城關電站並網配電線路7公裏，配變7台，容量500千伏安）；縣電站、城關電站小水電並入該回路運行。2000年最大負荷2165千瓦；114城南線長14公裏，主線截麵為LJ－70型，共安裝主變45台，容量5200千伏安。2000年最大負荷2090千瓦。五變112臥龍線前段供城區負荷1930千瓦，安裝配變25台，容量2600千伏安。120開發區線長8公裏，主線截麵為LJ－70 型，共安裝主變38 台，容量4390 千伏安，2000 年最大負荷1420千瓦。

　　改革開放以來，全縣經濟高速發展，電力用電負荷呈直線上升趨勢。“九五”期間，臨洮縣的用電負荷從1995年的2.07 萬千瓦增長到2000 年的3.8 萬千瓦，平均年增長率達到12.97%。“十五”期間預計按8%增長，“十五”末，負荷將達到5.58萬千瓦。就“十五”負荷增長附表如下。

　　近年來，城區企業用電負荷增長特別快，縣辦工業擴大生產規模，人民生活用電水平普遍提高，國民經濟各行業用電不斷增長。1995年以來，用電量年平均增長18%以上，僅2000年比上年增長了26%。城區用電量達2800萬千瓦時，占全縣1.06億千瓦時用電量的26.4%，城區配網已不能承受繼續增長負荷的勢頭。

　　2.負荷構成

　　目前用電構成發生了新的變化，負荷大致分為以下幾類。

　　（１）工業用電負荷

　　臨洮縣城網沒有較大工業負荷，但中小工業負荷在不斷增長。據統計，工業用戶由原來的21戶發展到40多戶，北關開發區正在新建工業項目，1996年投產的有10餘戶。目前工業總裝機已超過10000千伏安，工業最大負荷8000千瓦，據負荷預測，2001年工業總裝機可達20000千伏安，最大負荷達到16000千瓦；2005年工業裝機容量將達30000千伏安，最大負荷達到24000千瓦以上。

　　（２）農副產品加工負荷

　　1996年農副產品加工裝機達2800千伏安，負荷達2100千瓦。僅麵粉加工由1家增到7家；其他農副產品加工也相繼增加。2000年農副產品裝機容量達3500千伏安，負荷2800千瓦；2001年，裝機4500千伏安，負荷達3600千瓦。

　　（３）市鎮生產用電負荷

　　市鎮生產用電負荷由公用設施用電負荷和居民生產照明及家用電器用電負荷組成。公用設施用電負荷包括路燈、微波站、電視台、自來水公司、供熱公司、文化娛樂及氣象衛生教育等；生活用電負荷有照明（15000 戶居民）、電視、鼓風、單相潛水泵、冰箱、電熱及冬季居民電熱毯等用電構成。1995年市鎮生活裝配功率達2500千瓦，負荷1300千瓦；2000年，市鎮生活用電負荷裝配功率將達4000千瓦，負荷達2000千瓦；預計2005年裝配功率達50000千瓦，負荷3000千瓦。

　　（４）其他用電負荷

　　其他用電負荷包括城區的農業用電負荷，如電力提灌、脫粒、打碾等；還有建築業臨時用電等，占有一定的比例。

　　（二）存在的主要問題

　　1.變電站偏離負荷中心，線路長、半徑大，網架薄弱，可靠性差。城區沒有專供的變電站。五變初建時建成以電力提灌為主要負荷的農用變電站，且建在離縣城3公裏的東五裏鋪，使通向縣城兩條專用線半徑達7公裏以上。如任一處發生故障，將造成大麵積停電。

　　2.導線截麵小，負荷大，線損高，電能質量差。目前，城區兩條配網均滿負荷運行；進入冬季用電高峰期，兩條配網超負荷運行，過負荷跳閘頻繁，既影響用電，又危害設備，電能質量達不到標準，供電能力有限，製約著經濟的發展。

　　3.設備陳舊老化，絕緣水平低，安全性能差。

　　4.缺乏長遠規劃和科學管理，電網結構不合理。

　　5.城市建設和電網配套不夠規範，對安全供電構成嚴重威脅。隨著城區負荷的迅速增長，城市建設對安全供電的要求，以及國民經濟各行業對供電可靠性的要求越來越高，現有的城網已不適應經濟的發展。因此，城網技術改造也勢在必行。

　　二、城網改造設想

　　（一）指導思想

　　1.依據水電部《城市電力網規劃設計守則》和能源部《中、低壓配電網改造技術原則》的要求。

　　2.與城建部門共同協作，密切配合，使城網改造與城市建設協調配套，同步進行。

　　3堅持先進合理的原則，積極應用新技術、新設備、新材料、新工藝，逐步提高電網的現代化水平。

　　（二）網架布局

　　１。以現有電網為基礎，逐步進行過渡。在縣城負荷中心北關開發區靠北新建35千伏變電站，使城區成為一個獨立的供電區；城區變電站建成後由變（電站）和三甲電站雙電源供電，以提高供電可靠性和滿足不斷增長的負荷的需要，適應到2005年15萬人口以上城市用電負荷的要求。

　　2.以架空線為主體，以高壓開關為聯絡。線路環網布置，開網運行；受端分裂運行並可“T”接的單電源輻射式網。以變電站為電源，以地域為界線，分片供電，互不交叉。在繁華鬧市區域和人口稠密地帶可采用高低壓電纜供電，以利安全與文明供電。

　　3.10千伏主幹線要建成聯網聯，便於分段檢修或故障時縮小範圍。

　　4.線路主幹線每公裏至少要安裝1台斷路器，便於檢修或處理故障縮小停電範圍。

　　（三）基本要求

　　１。改造後的城網，要滿足15～20年負荷發展要求。

　　２。合理調整電網的比例結構。合理調整電網的結構是降損節能，提高供電質量的保證，是電網安全經濟運行的重要途徑。在電網改造中，主要從宏觀上解決好主變與配變的容量，線路供電能力與負荷的大小，10千伏線路長度與線路長度的比例，配變容量與用電設備容量的比例關係。這些比例關係反映著電網結構的合理程度。因此，要長遠規劃，科學安排，合理實施。

　　３。保證電能質量。城網的電能質量要達到《全國供用電規則》規定的標準，即 10 千伏供電和低壓電力用戶電壓波動範圍為±7%，低壓照明為＋7%、－10%。

　　４。供電的可靠性。城網要有較高的可靠性，特別要防止大麵積停電。根據《城市電力網規劃設計守則》推薦的年平均供電可靠率作為城網可靠率的計算指標。

　　供電可靠率是一項綜合性技術指標，它貫通於電網整體工程的每個方麵，如設備、材料、施工質量標準等。隻有從技術上嚴格工程整體標準，供電可靠率才有條件得以保證。

　　５。供電的經濟性。經濟供電是供電部門的一項重要經濟指標，是投資經濟效益的綜合反映，它包括兩個方麵：一是電網要求能耗最低；二是電網的年運行費最低。因此，在電網建設時，要進行各種方案的技術經濟比較，選其最優方案。

　　三、解決問題的對策

　　城網既是電力係統的主要負荷中心，又是城市建設的基礎設施。城網技術改造是地方電力網技術改造的重要組成部分。改造城網應從電網的整體考慮，從局部著眼，突出重點，並解決好以下幾個方麵。

　　（一）要科學編製城網技術改造的整體規劃，借鑒省內的有益經驗，根據我縣實際情況，選定最優方案。避免盲目建設帶來的負效應，把電網建設與技術改造納入科學管理的軌道。結合城市建設總體規劃，使城市建設與電網建設同步實施。

　　（二）首先解決供需矛盾日益突出的問題。優先考慮在城區負荷中心新建35千伏變電站，從根本上解決線路半徑長、負荷大、供電能力差、可靠性低及線損高的問題。

　　（三）架空線路著重解決好近期、中期和遠期用電要求；在擬定好網絡布局的基礎上，還需要重視以下幾點。

　　1.導線截麵選擇

　　城網10千伏線路導線截麵應有較大的適應性，主幹線的導線截麵宜按遠期規劃負荷密度一次選定，爭取在20年內保持不變。當負荷密度增加到一定程度時，再插入新的變電站，使網絡結構基本不變。低壓線路的導線截麵以單台變壓器供電範圍為主，單台變壓器供電半徑不大於250米為宜，低壓線路導線截麵要達到末端電壓和線損率規定的標準範圍。當負荷率達到一定程度時，要更換新的變壓器，使低壓網絡基本保持不變。

　　2.城區10千伏線路檔距的確定

　　規程指出，城區的10千伏架空線路，檔距應為40～50 米，如果小於這個規定，無疑會使建設投資增大，維護費用增長。運行經驗證明，三角排列的城區線路檔距在50～60米，運行情況良好。但在城市建設中，要對線路檔距完全控製在這個範圍內，會受建築物及其他因素的影響，有可能有的檔距要增大，有的檔距要減小。增大檔距的會隨著負荷的不斷增長，短路容量也在增大，由於短路引起的事故損失比減小檔距形成的浪費還要大。這就需要重新調整檔距和線間距離，以適應新的要求。然而城區線路調整杆位和加長橫擔往往會遇到許多困難。理論證明，短路時導線偏移的大小與弛度成正比。因此，城區線路不宜加大檔距和加長橫擔，可以適當降低導線的安全係數，減小弛度的辦法解決。

　　對於城區主要街道、廠礦及人口密集區，安全係數應不小於2.5.由於線路的檔距一般均小於臨界檔距，故導線的最大應力在最低溫度時出現，減小弛度在緊線時減小計算安裝弧垂的15%～20%為宜。在城網改造中，對10千伏線路的檔距城區控製在50～60米，一般地區在70米左右或稍大一些，就可以滿足運行要求。

　　3.架空線路走廊的確定

　　以前臨洮縣城區架設的10千伏線路通向和負荷點的分支線，是利用原各巷道或跨越6米左右建築物架設的，在舊城改造中，這些線路跨越的建築物要建成樓房，這對於安全供電帶來了許多問題。因此，有必要對線路走廊進行明確規定。

　　10 千伏線路的走廊寬度不小於11.5 米，0.4 千伏線路走廊寬度不小於5.5米。建議城建部門在城市建設中充分考慮線路走廊問題，並要按要求解決線路走廊寬度。已建的未留線路走廊的或寬度不夠的采用高壓電纜以便安全供電。

　　4.絕緣選擇

　　合理選擇絕緣等級，最大限度地滿足防止絕緣網絡事故發生的要求。城區架空線路要采用高強度的輕型絕緣子、瓷橫擔、合成絕緣子，汙穢地區使用防汙絕緣子。

　　5.接地裝置

　　在城網改造中，對接地裝置全部檢查，在埋設接地裝置時，圓鋼的選用符合規定優質鋼材埋深不小於1米的凍土層。

　　6.無功補償

　　35千伏變電站內安裝的電容器量應使高峰負荷功率因數達到0.9～0.95，可根據計算確定，一般取主變容量的1／6～1／5，並應根據運行需要進行。遠距離功率因數低的10千伏線路可適當安裝電容器，但不應在低負荷時使功率因數超前或使電壓偏移超過規定值。自然功率因數達不到規定標準的高低壓用戶，應安裝無功補償設備，根據負荷大小進行；用戶的無功功率不得向電網倒送。

　　四、經濟效益分析

　　臨洮縣建設資金缺乏，宜將單位投資每年帶來的效益值適當提高，以便投資盡早回收。要提高投資效益係數值，關鍵在於年平均利潤的高低，年平均利潤的高低取決於供電可靠率的提高與否，網損率降低和檢修維護費的降低，也就是年運行費降低。

　　目前，如按臨洮縣縣城至少每月停電一天計算，一年平均每戶少供電（停電）300小時，縣城每年少供電量約150萬千瓦時，合資金約30萬元；1996年縣城供電7200萬千瓦時，損失電量2502萬千瓦時，線損率34.76%，按25%計算線損，則損失電量1800 萬千瓦時，減少損失電量702 萬千瓦時，合資金約240萬元；年檢修維護費1996年共支出25萬元，1998年因舊城改造改線支出58萬元。例如縣城電網改造後至少節約維護費用37萬元。以上三項每年多節約約307萬元，經濟效益十分顯著。

　　總之，臨洮縣城是全縣人民政治、經濟、文化、教育的中心，城區電網建設改造關係著人民生活用電及當地國民經濟的發展的大事，也是改善投資環境、吸引外資、拉動地方經濟的關鍵所在。因此，在對城區電網長遠規劃的基礎上，要千方百計、想方設法，順應西部大開發偉大戰略，緊抓機遇，爭取資金，加大力度對城區電網進行全方位的改造，為臨洮經濟的發展當好先行。

　　注：

　　撰寫於2001年10月，係晉升高級工程師論文。