摘 要：目前电力系统配电网络普遍存在混乱、脆弱、装备陈旧落后、自动化水平低等等问题，不适应现代化建设和发展的要求，国家投入巨资进行配电网改造。为此，就城市配网一次规划、二次规划应考虑的几个问题提出见解，强调配网要建设好、规划应先行的重要性。文章主要就城市配电网规划中一次规划及二次规划中的相关问题进行了详细地分析与研究，旨在提高城市配电网的质量及保证配电的安全使用。
关键词：城市配电网一次规划二次规划问题
中图分类号：F291.1文献标识码：A 文章编号：
近年来，国家投入巨资进行城市配网建设与改造，如何搞好这项工作，最大发挥所投入资金的经济效益和社会效益，笔者认为要搞好城市的配网规划工作，应注意配网一次规划、二次规划、规划效益评估及配网资源的合理利用等等问题所在。
1城市配网一次规划
目前一般城市配电网规划中所要考虑的问题主要有以下几个方面：
1.1电力负荷预测问题
在电网规划中，电力负荷预测起着重要作用。电力负荷预测结果的准确性直接关系到电力建设的前瞻性、科学性和可操作性，关系到电力规划中对电力建设的资金投入和建设规模。从配网需求出发，进行负荷预测，由下往上。电力电量需求预测，还要考虑地方经济发展和全社会生产总值，对各产业经济状况和用电量进行分析。供电区域电力电量平衡，要考虑地方电厂的装机容量数和电厂可利用容量，分析以各级电压等级接入系统的电厂容量规模等，以求得网电和地电的平衡。
1.2 与主网规划协调问题
10kV及以下的配网规划与110kV及以上的主网规划的协调问题十分重要。
根据本区域定位和建设用地规模，建议与规划部门合作，对本区域进行高压电力专项饱和规划，并纳入城市建设总体规划，将各站点和线路走廊落实到控规里面。然后根据当地经济和负荷发展实际情况，每年对主网规划（5年）进行滚动修编。
主网与配网的配合问题。一般情况下，主网规划对配网规划起着导向作用，配网规划对主网规划起着基础作用；主网规划为配网规划提供框架和范围，但主网规划也要考虑配网的要求和特殊性。同时，配网规划基础数据要尽量细化和准确，为主网规划提供重要的参考和基础原料。
站点选择问题。合理的主网规划，可以减少配网的供电半径，降低配网的线损率，提高整个配网的经济运行。目前存在的问题是编制主网可行性分析报告时基本没有考虑配套配网投资，只考虑主网投资 如果站点远离负荷中心或10kV无法出线，虽然主网投资少，但会出现配网投资大，同时效果不佳，对线损和10kV网架都达不到预期的效果。所以选择站点时，特别要考虑配套10kV出线投资和效果，最好捆绑在一起进行投资效益分析。
1.3配网结构问题
配网结构对供电可靠性起关键作用，城市配网结构必须重点考虑负荷转供能力。对于一般城市可以采用环网结构，即手拉手方式，比较简单易行。对于可靠性要求更高的，可以采用“N供一备”接线方式。值得注意的是，一个城市的配网结构不能太复杂，应该尽量简化。如果结构复杂多样，容易引致运行和调度的误操作。
1.3.1架空配电网接线
初期负荷较小时，可采用单电源树干式接线方式。随着负荷增长应逐步向分段联络的接线方式过渡。线路一般分为三段，与其他线路的联络可由多分段单联络向多分段两联络过渡。
图1多分段单联络接线方式
图2多分段两联络接线模式
1.3.2中压电缆配电线路接线
（1）中压电缆配电线路应遵循以下组网原则：
a）10kV主干电缆网络宜按单环网组网。
b）组成环网的电源应分别来自不同的变电站或同一变电站的不同段母线。
c）对于环网接线，每一环网的节点数量不宜超过6个，由环网节点引出的放射支线不宜超过2级。环网节点一般为开关站、环网柜、配电站等。
d）为简化网络结构，不宜采用从电缆单环网的节点上再派生出小环网的结构形式。
（2）中压电缆配电网可采用以下接线方式：
a）互为备用的“2-1”单环网接线方式：当单回路馈线负荷电流小于或等于其安全载流量的50％时，则两馈线宜组成互为备用的“2-1”单环网接线。
图3互为备用的“2-1”单环网接线
b）有专用备用线的“N供一备”接线方式：在高负荷密集地区，馈线电缆也可组成“N供一备”的接线，包括“二供一备”、“三供一备”，这种接线方式主供电缆线路的最高负荷电流可达到该电缆安全载流量的100％，备用电缆线路正常运行方式下不带负荷。
图4三供一备接线
1.4 配网无功优化问题
长期以来，由于资金和体制的原因，只顾及线路、开关、变压器这些配网基本元件的建设， 对于电压质量、电网损耗等问题则无暇顾及。据调查，很大部分公用变压器功率因数基本都达不到0.9的要求。随着时代的前进，现在城市的用电性质已有了很大的变化，以前主要以白炽灯、电饭堡、电风扇为主，而现在日光灯、电机、冰箱、空调等已占了很大的比重，而这些电器的功率因数都较低，因此近年来的自然功率因数不断下降。因此，无功配置仍是配网规划的一个重要内容。功率因数的高低对过负荷和网损起着极重要的作用。城市配网无功规划应该按照分层分区就地平衡，实现无功装置自动投切，按功率因数大于0.9的原则进行。此外，还应视无功变化率来选用补偿方式，无功变动剧烈，如配置静态补偿则起不到补偿作用，这时则需用动态补偿，所以应视具体情况而选用合适的补偿方式。
2 城市配网二次规划
在进行城市配电网建设和改造规划设计时，应对配电网络进行统一规划，分区域、分阶段实施，在阶段规划上应重点考虑以下三个问题。
2.1 结构规划
自动化结构应满足开放性、可靠性、安全性、简化性原则，达到能资源共享、安全运行、维护方便、节省投资的目的。自动化结构可从纵向和横向两个方面去规划：
纵向结构可根据配网规模、规划的通信网结构和二级机构的设置、信息流量的情况、设置两层结构或三层结构。三层结构的中间子站起上传下达的作用，通常是变电站或供电所，它将现场终端的信息加工处理后按要求上报主站，将主站的命令转发到终端并可完成本辖区内的故障处理功能，在规划时要明确其信息采集范围和监控范围。
2.2 通信规划
通信是配网自动化的关键，也是配网自动化的核心。充分利用现有电力通信资源，在此基础上逐步发展和加强配电网自动化通信专用网络。专用通信网络的建设，采用以光纤通信为主，中低压载波通信为辅。光纤通信可靠性高、抗干扰能力强、不受环境条件的影响，但成本高、灵活性差，可用于主干线配电线载波通信集功率通道和通信通道于一体，尤其是基于网络的配电线载波支持自由拓扑，具有极大的灵活性，基本无需维护，施工方便快捷，成本较低，通信速率较高。对于“一遥”、“二遥”节点，在专网通信实现方便时，优先采用专网，在专网通信实现困难时，则采用GPRS、CDMA等无线公网通信方式，在将来各方面条件具备时，可以升级为光纤通信、配电网载波通信，或其它可靠、先进的电力专用通信方式。
2.3 设备规划
由于种种原因，运行中的设备比如柱上开关、环网柜、电缆分支箱等呈现多样化的现象。在这些产品中，一部分质量可靠、技术先进的产品得到了供电部门的肯定，应继续使用和大面积推广，而有些设备技术较落后、性能差而遭到淘汰，给运行部门造成很大的麻烦。因此在选择产品时应尽量采用统一规格、质量可靠、技术先进、免维护、有自动化接口的产品，以利于安全运行及为将来推广配网自动化打基础。
电力电缆，为什么不能选择铝合金电缆??? 2016-12-05 工控论坛
铝合金电缆在我国应用时间不长但已经有案例表明铝合金电缆应用在城市和厂矿有巨大隐患和风险，下面就两个实际案例及导致铝合金电缆风险事故的八个因素进行探讨。
案例一
某钢厂批量使用铝合金电缆，投产一年时间发生两次大火造成停产半个月，直接经济损失2个亿。
这是火灾后经过维修后的电缆桥架，火灾痕迹依然醒目
案例二
湖南某一城市照明配电系统采用了铝合金电缆，在安装后的一年内，发生了铝合金电缆的强烈腐蚀，导致电缆接头和导体损坏，线路断电。
通过这两个案例可以看到铝合金电缆在中国城市、厂矿的大规模推广已经为城市、厂矿留下了隐患，用户对铝合金电缆的基本性能缺少认识，因而遭受了巨大损失，如果用户提早了解到铝合金电缆在防火可靠性和防腐问题上特性，这样的损失是可以提前避免的。
从铝合金电缆的特性来看，铝合金电缆在防火和防腐方面有天然的缺陷。表现在以下8个方面：
1.耐腐蚀性能，8000系列铝合金不如普铝
GB/T19292.2-2003标准表1注4中说明：铝合金耐腐蚀性差于普铝更差于铜，这是因为铝合金电缆加入了镁、铜、锌、铁元素，因此易于发生局部腐蚀如应力腐蚀断裂、层蚀、晶间腐蚀，而且8000系列铝合金属于易腐蚀配方，铝合金电缆增加了热处理工序，易造成物理状态不均匀，比铝电缆更容易被腐蚀。目前在我国应用的铝合金基本都是8000铝合金系列。
2.耐温性能，铝合金比铜相差大
铜的熔点为1080℃而铝和铝合金的熔点为660℃，所以铜导体是耐火电缆更好的选择。现在一些铝合金电缆厂家宣称可以生产耐火铝合金电缆并且通过了相关国家标准测试，但铝合金电缆与铝电缆此方面没有差别，如果处于火灾中心（?
以上）即温度高于铝合金和铝电缆熔点时，不论电缆采取何种隔热措施，电缆会在很短的时间内融化，丧失导电功能，因此铝和铝合金不宜用做耐火电缆导体，也不宜在人口密集的城市配电网、楼宇、厂矿中使用。
3.铝合金热膨胀系数远高于铜，AA8030铝合金甚至高于普铝
从表中可以看到，铝的热膨胀系数远远高于铜，铝合金AA1000和AA1350有了一点改善，而AA8030甚至高于铝。热膨胀系数高会导致导体在热胀冷缩后接触不良并且会恶性循环，而电力供应始终有峰谷差，对电缆性能造成了巨大的考验。
4.铝合金没有解决铝氧化问题
铝合金或铝暴露在大气中会迅速形成一种坚硬、粘结力强但易碎，大约10nm厚度的
薄膜，具有较高的电阻率，它的硬度和粘结力使它难以形成导电触点，这是铝和铝合金安装前必须剔除表面氧化层的原因。铜表面也会氧化，但氧化层柔软并且在承受力时容易破碎成为了半导体，形成了金属-金属类接触。
5.铝合金电缆在应力松弛和抗蠕变性方面有改善但远不及铜
在普铝中加入特定的元素，可以改善普铝的蠕变性能，但其提高的程度相对普铝也非常有限，与铜相比尚有巨大差距。而且铝合金电缆是否真正能够改善抗蠕变性能，与每个企业的工艺、技术、质量控制水平密切相关，这种不确定性本身就是风险因素，如果没有成熟工艺严格控制，铝合金电缆改善蠕变性能方面也是无法保证的。
6.铝合金电缆没有解决铝的连接可靠性问题
影响铝的连接可靠性的因素有5个，铝合金仅仅在一个问题上有改善，并没有解决普铝连接问题。
普铝在连接问题上存在5个问题，8000系列铝合金只在蠕变和应力松弛方面有改善，其它方面都没有改进，因此连接问题将依然是影响铝合金品质的重大问题。铝合金也是铝的一种并不是一个新材料，在导体性能方面如果铝的基本性能与铜的差距问题没有解决，铝合金是无法替代铜的。
7. 国产铝合金质量控制不一致（合金成分）导致抗蠕变性能差
经过加拿大POWERTECH测试，国产铝合金成分控制不稳定，北美铝合金电缆Si含量相差5%以内，而国产铝合金Si含量相差68%，而Si是影响蠕变性能的重要元素。也就是说国产铝合金电缆在抗蠕变性方面也还没有成熟的工艺形成。
8.铝合金电缆接头工艺复杂，容易留隐患
铝合金电缆接头工艺比铜电缆多出三个工艺，氧化层的有效去除和涂覆抗氧化剂是关键，国内施工水平，质量要求参差不齐，留有隐患。而且由于国内没有严格法律责任赔偿体系，最终损失后果实践中基本还是用户自己承担。
除了上述因素，铝合金电缆还有截流量没有统一标准、接头端子不过关、电容电流增大、铝合金电缆铺设间距因截面加大变窄或不足以支撑、电缆截面增大导致施工困难、电缆沟＃空间是否配套、维护和风险成本急剧升高、全生命周期成本升高、设计师无标准可遵循等一系列专业问题，如处理不当或被故意忽略任何其中一项都足矣让用户遭受惨重的、无法拟补的损失和事故。
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