单相配电模式的探索

刘欢庆

刘欢庆

（河北省河间市供电公司，河北河间062450）

中图分类号：TM642+.2文献标识码：A文章编号：1673-0992（2011）04-0046-01

1前言

随着社会主义新农村建设（结合新民居建设工程）的深入开展，我国农村、小城镇经济增长迅速，居民和企业用电量的总体增长速度很快，对供电质量的要求也越来越高。

目前我国低压配电普遍采用三相四线制、中性点直接接地的配电系统。这种低压配电方式存在一些弊端：一是供电半径长，线路损耗大、居民用户端的电压质量无法保证。二是由于动力负荷与居民用电负荷共用一台配电变压器，小动力负荷所占比重较高，很多动力负荷达到20kW或30KW。三是三相负荷不平衡现象普遍，增大配变损耗大，无法保证配电变压器的经济运行。

基于小城镇及农村地区的负荷特点，应适当电网中推广应用有着体积小、损耗少、安装便利等优势的单相变压器。单相配电技术是将10kV线路引入负荷中心，按照小容量、密布点、短半径的原则进行配变供电，从而大在改善电网线损率、电压质量、供电可靠性及供电成本等经济指标。

2单相配电配电模式

2.1单相配电系统的基本特征

在居民配电系统新建与改造中，可采用单相变配电的系统，适用于居民小区或负荷增长较快的混合用电地区供电。单相配电技术在应用时应具备的特征：

1.10kV线路馈电到居民楼（或新民居连排别墅）处。

2.采用单相变压器挂杆或单相箱式变压器，尽量缩短接户线，进户线长度不超过20m。

3.合理选用单相变压器的容量，使之与最大负荷匹配，形成小容量、密布点配电态势。

4.电力计量表集中置于居民楼（或新民居连排别墅）适宜地点的电表箱中。

5.低压供电方式可采用单相两线制，也可采用单相三线制方式供电。通过计算，比经济角度推荐采用单相三线制的方式。为避免客户侧电压异常升高，应在变压器低压侧引出线中性点及客户侧中性点两处可靠接地。

2.2单相配电模式的研究

规划单相配电模式建设时，主要考虑电网结构、供电单元和设备选型三部分内容。

2.2.1中压配电系统模式

单相配电模式根据城镇区域与农村区域负荷不同采用不同的高压配电线路接线模式。根据线路不同又分为架空线路方式和电缆线路方式。

1.城区居民小区架空线路方式

由小区外引三相架空绝缘线路进入小区，在靠近住宅楼处分别从AB（或BC、AC）相安装单相柱上变压器，如图1所示，虚线框内为小区内部。单相变压器配置时应最大限度保证高压侧三相线路上的负荷均衡。存在三相负荷用户时，接相应容量的三相变压器供电。

图1单相配电模式（架空线路方式）

2.城区居民小区电缆线路方式

对供电可靠性要求高、注重绿化的小区，采用从小区外围引电缆分支线经三相电缆送入，在靠近住宅楼处分别从AB（或BC、AC）相安装单相箱变，如图2所示。单相箱式变配置时原则上应保持高压侧三相线路上的负荷均衡。

图2单相配电模式（电缆线路）

3.农村居民住宅区架空线路方式

根据村庄布局确定主干道，高压架空绝缘线路沿主干道架设，在靠近住宅处安装单相柱上变压器，如图3所示。单相变压器配置时原则上应保持高压侧三相线路上的负荷均衡。存在三相动力负荷时，接三相柱上变压器供电。

图3单相配电模式（农村）

2.2.2低压接入模式

根据单相变压器的接法不同，单相供电低压侧接线可采用单相两线制或单相三线制，如图4所示。

图4（a）单相两线制供电

图4（b）单相三线制供电

根据城区居民用户、农村居民用户的不同，可采用以下几种方式：

1.城区居民小区低压接入方式

低压配电线路由安装在住宅楼前的柱上变压器或箱式变压器低压侧出线经接户线接入住宅楼单元配电箱，接户线采用电缆沟敷设或电缆穿管敷设。采用单相三线制时，每单元提供两相电源，平衡单相三线制中零线中的电流。如图5所示。

图5城区居民小区低压接入方式

2.农村居民用户低压接入方式

对经济相对较好的农村区域，村庄规划整齐的优先采用单相三线制供电方式，对山区等负荷分布广、密度小的地区，低压供电采用单相两线制。低压线路由单相柱上变压器低压侧出线经低压配电箱出线，采用集束导线沿墙敷设。如图6所示。

图6农村居民用户低压接入方式

2.3单相配电的设备选择

采用单相配电，配电网中主要设备有：中压配电线路（电缆）、配变、低压配电线路及其他附属配电设备。

1.中压架空线路、中压电缆线路

(1)中压架空线路

中压架空线路应采用绝缘导线，如铝芯交联聚乙烯绝缘线，在雷害多发地区应同时配套防止雷击断线的措施。线路导线型号的选择应考虑设备标准化，主干线截面积不宜小于120mm2,分支线截面积不宜小于70mm2。

(2）中压电缆线路

城镇区域中压配电线路导线采用交联聚乙烯绝缘电缆，主干线电缆截面积不应小于240mm2，支线电缆截面的选用应满足载流量及热稳定的要求，并考虑远期发展。与单相配电方式相适应，配电导线可选择单芯集束式电缆，这种导线有利于设备接线及故障处理，可用于沟槽、隧道敷设，其直埋部分应穿管保护。

2.低压配电线路

低压架空线路宜采用树技状放射式结构。低压线路的供电半径应满足降损及末端电压质量的要求，一般应控制在10m-150m，最大不宜超过250m。需要强调的是零线截面宜与相线截面相同。

低压架空线路宜采用铝芯交联聚乙烯绝缘线。若沿墙架设应采用平行集束导线，这种导线电气参数优越，还可使低压台区美观。低压架空线路导线型号，主线截面宜采用120mm2、150mm2，支线宜采用50mm2、70mm2。

3.单相配电变压器

单相配电变压器含单相柱上配电变压器和箱式变压器。单相配电变压器的选择应遵循经济、节能、安全、可靠、环保的原则。对于城市居民中低层住宅楼、远离电源中心的分散式别墅以及农村区域，单相配电变压器的位置及容量确定方法如下：

（1）应尽可能靠近居民负荷中心设置，城市住宅小区供电半径应控制在20m以下，别墅以及农村区域应控制在50m以下。

（2）为提高配电变压器的利用率和经济运行水平，单相配电变压器容量选择时应考虑高负荷率，一般最大负荷率不宜低于90％。

4.其他附属配电设备

高低压电气设备应采用安全可靠性高、小型化先进的配电设备。

3结束语

本文以建设社会主义新农村、建设节约型社会为背景，在单相配电技术的理论方面做了一些探讨，目的是建设降损节能、安全可靠的城乡电网单相配电模式。结合目前占主要地位的三相变压器配电模，应充分利用各种方式的优势与特点，以节约能源为目的，为社会可持续发展做出贡献。