第2章 配电网

2.1 我国配电网的特点和历史建设情况

2.1.1 配电网的特点

在电力网中起分配电能作用的网络就称为配电网。配电网具有如下一些特点：

1）高压直接进入市区，深入负荷中心，深入城市中心和居民密集点，负载相对集中，发展速度快，因此在规划时要留有余地。高压深入负荷中心可以减少线路损耗，提高供电质量。随着城市高楼大厦的崛起，生活小区的形成及生产的集团化和规模化，需要高压送电给负荷中心。

2）传输功率和距离一般不大，不同的送电容量应采用不同的电压等级。《电力供应与使用条例》规定，一般送电容量超过160~250kV·A采用6kV送电电压给负荷中心，送电容量315kV·A以上采用10kV送电电压给负荷中心。

3）网络结构多样复杂，有辐射状、环状、树状等多种形式。在城市配电网中，随着现代化的进程，电缆线路将越来越多，电缆与架空线路的混合网络给电网运行和分析带来复杂性。

4）用户性质、供电质量和可靠性要求不同，不同的负荷等级要求采用不同的供电形式。例如对一级负荷要求由两个电源供电，当其中一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏，对特别重要负荷还应增设应急电源；二级负荷应由两回路供电，供电变压器也应有两台；对三级负荷的供电无特殊要求。

5）对配电设施要求较高。因为城市配电网的线路和变电站要考虑占地面积小、容量大、安全可靠、维护量小及城市景观等诸多因素。在城乡电网改造和建设中，推行环网供电。采用电缆，走地下，呈环路，可以减少供电的中断，同时可以大大减少临时性故障。城网的电压等级为10~220kV，建筑用电设施的电压等级一般为 10~35kV。在城网中，由于高压直接进入市区，深入负荷中心，因而高压开关的使用量增加，而且要求采用占地面积小、安全可靠且无油的电气设备。在城网建设与改造中，因推行环网供电，环网供电单元配电设备应运而生。

6）开关设备户外式、小容量、小型化。

户外式：高压开关为户外式，如SF₆断路器或重合器、分段器，用SF₆气体既灭弧又绝缘。而真空断路器或重合器、分段器用真空灭弧，外绝缘用油、SF₆或空气作绝缘，可节约面积和造价。

小容量：配网用的高压开关容量较低，一般额定短路开断电流为16~20kA。

小型化：架空线路多装在户外柱上，要求结构紧凑、性能好、可靠性高、环境适应性强。例如户外柱上SF₆断路器，为三相共箱式，采用旋转式灭弧，结构简单、体积小、寿命长。又如真空断路器，亦采用三相共箱式真空灭弧，并采用SF₆或油、干燥空气绝缘。

7）配电网直接面向用户，运行方式多变，并且有大量的电力电子非线性负荷，故将产生不容忽视的谐波，谐波抑制问题需要考虑。

2.1.2 我国配电网建设情况及发展战略目标

我国是发展中国家，电力短缺在很长一段时间是电力系统存在的主要矛盾。因此，在很长一段时间里，电源建设摆到了突出的地位，电网建设则从属于电源的建设。从历史数据来看，与发达国家相比，我国对发电的投资远高于配电，如表2-1所示。

从表2-1可以看到，当年发达国家都是电网（包括输电与配电）投资大于电源投资，且配电网投资又明显大于输电网投资；我国刚好相反，电网投资不到电源投资的一半，且配电网投资又小于输电网投资。这种投资比例不合理的后果，造成电网发展滞后于电源建设，特别是配电网的建设和技术发展受到限制，中低压配电网在建设方面无序和不合理，存在配电网老化，供电能力不足，可靠性差，设备落后、自动化水平低，线损率居高不下等问题。

解决电力供应问题，仅有发电能力的增长是不够的，还必须有输配电能力的相应增长。否则，电网就有可能成为电源和最终用户间的“瓶颈”，形成更大程度上的“卡脖子”和窝电现象，造成新的资源浪费。例如，山西阳城电厂装机2.1×10⁶kW，但由于线路限制只能发电1.7×10⁶kW，发电能力受限0.4×10⁶kW。这种情况直接造成了现有的发电能力不能充分发挥，装机资源不能充分利用。“卡脖子” 问题，还体现在限制了电网对供电资源的调配能力。例如，由于地区配电网原因造成用电负荷高的地区无法接受足够的电力电量，体现在当负荷中心附近发电机组或者线路跳闸造成线路上的潮流大量转移时，超过一些地区电网线路的送电能力，造成限电。这种情况主要出现在华东，如浙江的温州、台州、丽水等地区，由于地区变电站能力的问题，造成高峰时变电能力不足而限电。

通过多年的发展及社会情况的改变，我国在电网上的投资大幅增长，也会有更大的发展前景。