金美均
(深圳市龍供供電服務(wù)有限公司,廣東 深圳 518000)
作為中壓配電系統(tǒng),10kV配網(wǎng)建設(shè)是電網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)中的基本內(nèi)容,由于10kV配網(wǎng)通常直接面向用戶,所以其工程系統(tǒng)的正常運行是保證輸電安全性和可靠性的基本條件。然而在實際電網(wǎng)建設(shè)中,各種技術(shù)問題經(jīng)常會干擾10kV配網(wǎng)的正常運行,這對電力系統(tǒng)運行的整體效益帶來了非常不利的影響。因此,加強有關(guān)10kV配網(wǎng)電力工程技術(shù)問題的探討,對于改善10kV配網(wǎng)電力工程建設(shè)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。
(1)對于重要用戶需采用雙電源,而對于重要用戶中的重要負荷要另外配備應(yīng)急電源,以確保當10kV配網(wǎng)電源進行檢修停運時仍能繼續(xù)為用戶供電。通??梢宰鳛閼?yīng)急電源的有干電池、蓄電池和獨立的發(fā)電機組等。
(2)應(yīng)采用“#”型、“T”型網(wǎng)或多個開環(huán)工作的單環(huán)網(wǎng)對10kV配網(wǎng)進行布置,并利用每2500kVA的裝見容量對10kV進行分段,且應(yīng)采用能進行自動分合閘的電壓互感器負荷開關(guān)作為裝配電網(wǎng)使用的線路聯(lián)絡(luò)開關(guān)和分段開關(guān);對于高于630kVA裝見容量的公用線和用戶支線T節(jié)點應(yīng)當安裝負荷開關(guān)。
(3)10kV配網(wǎng)建設(shè)應(yīng)當以城市道路作為重要依據(jù),每條主干道內(nèi)都應(yīng)留設(shè)超過一條以上的架空線路走廊,主干道與次干道都應(yīng)安置電纜敷設(shè)位置。
(4)為減少中壓配電線路閃絡(luò)故障的發(fā)生,10kV架空配電線路的絕緣等級通常按照20kV的標準進行設(shè)計。
1、過電壓
過電壓是指電力系統(tǒng)在特定條件下所出現(xiàn)的超過工作電壓的異常電壓升高。由于國內(nèi)部分10kV配網(wǎng)建設(shè)不夠合理,部分設(shè)備設(shè)施自身存在著爬距不足等缺陷,使得配電網(wǎng)運行的可靠性與安全性得不到保障。尤其在發(fā)生弧光接地過電壓問題時,電壓值會超出正常電壓4倍以上,很容易造成部分絕緣設(shè)備被擊穿,進而造成系統(tǒng)停運等故障。此外,在部分早期建設(shè)的10kV配電網(wǎng)中,僅通過單個針式瓷瓶進行絕緣,遠不能滿足絕緣要求,且在遭受直擊雷的情況下形成的感應(yīng)過電壓同時會引發(fā)閃絡(luò)故障。
閃絡(luò)
圖1 閃絡(luò)效應(yīng)圖
閃絡(luò)是指固體絕緣子周圍的氣體或液體電介質(zhì)被擊穿時,沿固體絕緣子表面放電的現(xiàn)象。閃絡(luò)通道中的火花或電弧使絕緣表面局部過熱造成炭化,損壞表面絕緣。當閃絡(luò)發(fā)生時,很容易大幅度破壞配電網(wǎng)的設(shè)備設(shè)施。在10kV配電網(wǎng)工作時,若部分設(shè)備長時間處在高電壓工作狀態(tài)下,其絕緣件的表面會累積較多的鹽分,當遭遇潮濕天氣或陰雨季節(jié)時就很可能發(fā)生閃絡(luò)故障。閃絡(luò)故障會在一定程度上降低配電網(wǎng)絕緣件的絕緣性能,且容易造成兩相接地或單相接地短路問題,破壞配電網(wǎng)的設(shè)備設(shè)施,繼而干擾10kV配電網(wǎng)的整體運行。閃絡(luò)效應(yīng)圖如圖1所示:
外力破壞
當前國內(nèi)的10kV配電網(wǎng)工程通常采用單端電源供電樹枝狀放射式接線方式,配電網(wǎng)則采用架空線路形式。部分剛建社區(qū)及廠區(qū)通常采用環(huán)網(wǎng)供電方式,其直接在周圍的架空線上進行搭接,這樣就很可能對配電網(wǎng)造成破壞。部分用戶在配電網(wǎng)未完全工作前私自接線拉電,也會給配電網(wǎng)的運行埋下安全隱患。此外,由于現(xiàn)代城市規(guī)模不斷擴大,在配電網(wǎng)建設(shè)時其周圍總會圍繞大量高層建筑工程,在這些工程開展施工時機械設(shè)備和各類意外狀況等都會增加10kV配電網(wǎng)故障發(fā)生的概率。在部分偏遠城區(qū)或農(nóng)村,由于技術(shù)設(shè)備的缺乏,配電網(wǎng)的基本配置往往不能滿足當?shù)氐墓ぷ骱蜕钚枨?,其配電網(wǎng)布置混亂,在長時間超負荷運行下,配電網(wǎng)極易出現(xiàn)嚴重的安全事故。還有部分配電網(wǎng)及變電站長期得不到有效維護,運行時間過長,大量設(shè)備設(shè)施進入老化狀態(tài),設(shè)備運行效率及絕緣性能等都出現(xiàn)大幅度下降,配電網(wǎng)的故障發(fā)生率也就相應(yīng)比較高。
1、提升10kV配電網(wǎng)供電能力
采用單端電源樹枝狀放射性接線方式進行供電時,所需的配電變壓器及分支線等相關(guān)設(shè)備設(shè)施數(shù)量較多,若某一部位出現(xiàn)故障,則很容易導(dǎo)致大范圍的停電事故,所以通常安置聯(lián)絡(luò)開關(guān),以防止在故障發(fā)生時故障影響范圍的不斷擴大,從而改善配電網(wǎng)運行的可靠性與安全性。聯(lián)絡(luò)開關(guān)有自動分斷器、柱上斷路器、自動重合閘、重合分斷器等多種類型,聯(lián)絡(luò)開關(guān)通常使用壽命較長、成本較低、結(jié)構(gòu)簡單,且安裝快捷,通過與變電站配合,能夠自動隔離故障位置,從而大幅度縮小了配電網(wǎng)的故障范圍,提升其供電能力。如將柱上SF6式斷路器單獨安置在支線或主干線的中后段,然后連接配合變電站的出現(xiàn)開關(guān),當10kV配電網(wǎng)發(fā)生故障時,其能夠自動切斷故障電流,隔離故障段,并能與饋線形成聯(lián)絡(luò),以保障配電網(wǎng)的供電。
自動分斷器是一種能夠記錄故障電流次數(shù)并能根據(jù)設(shè)定次數(shù)實施分閘閉鎖的智能開關(guān),其不是直接切斷故障電流,而是在上級重合閘分閘的過程中自行斷開,將其與自動重合器結(jié)合應(yīng)用,可有效控制故障停電范圍,并自行恢復(fù)對非故障段的供電。自動重合器不僅具有斷路功能,還能進行自動重合,其是一種集保護與控制功能于一體的智能化開關(guān),通常將其與自動分斷器結(jié)合使用。
降低外力破壞影響
在10kV配電網(wǎng)電力工程設(shè)計中,技術(shù)人員應(yīng)當先到供電區(qū)進行整體環(huán)境考查,盡量避開惡劣環(huán)境以減少其對配電網(wǎng)建設(shè)的影響;認真勘查現(xiàn)場地形狀況和地下管線分布狀況,綜合分析管線的深度與寬度限制條件,然后根據(jù)配電網(wǎng)管線設(shè)計的標準與供電要求選擇恰當?shù)木€路距離、位置與走向;要重點掌握線路的功能及用途,避免出線問題,減少配電網(wǎng)的線損;要充分了解各干線的架空走廊預(yù)留狀況及用戶的用電需求,嚴格選擇質(zhì)量較高的配電網(wǎng)設(shè)備和電纜。
重點解決污閃故障
閃絡(luò)引起的過電壓燒毀設(shè)備及相間短路問題是10kV配電網(wǎng)故障發(fā)生的主要問題。所以在10kV配電網(wǎng)工程建設(shè)中,要采取有效的技術(shù)措施:在母排位置安裝絕緣熱縮管,以提高母排的防污性能,且能避免小動物引起的短路問題;將防污罩分別安裝在開關(guān)室內(nèi)的連桿瓶、穿墻套管、支持絕緣子、刀閘支柱瓷瓶等裝置上;為避免污閃問題,還可以在開關(guān)室內(nèi)安置吸濕器以提高空氣干燥度,進而減少污閃發(fā)生的條件;加強配電網(wǎng)的整體維護,采用先進監(jiān)測技術(shù)對配電網(wǎng)各部分進行監(jiān)控與檢測,從而改善電網(wǎng)的運行質(zhì)量。
采用抗雷擊裝置
雷擊災(zāi)害事故是10kV配電網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)的事故之一,在施工中應(yīng)當采用恰當?shù)姆览讚艏夹g(shù)措施。在雷擊出現(xiàn)較多的區(qū)域,要將針式瓷橫擔(dān)等避雷裝置安置在10kV避雷網(wǎng)上以降低雷擊問題,但使用時應(yīng)注意此種避雷器的機械性能不高,在大檔距、大導(dǎo)線的線路中不太適用。
注意環(huán)境因素
施工中應(yīng)當盡可能減少人為破話,施工場地要遠離人群,且做好警示標志,且應(yīng)避開道路、重要設(shè)備設(shè)施等,減少交通因素對施工設(shè)施及施工過程的影響。
電力工程的質(zhì)量將直接影響著10kV配電網(wǎng)運行的安全性與可靠性,因此,相關(guān)技術(shù)與研究人員應(yīng)當加強有關(guān)10kV配電網(wǎng)工程技術(shù)問題的研究,總結(jié)配電網(wǎng)建設(shè)中常出現(xiàn)的技術(shù)問題及技術(shù)處理措施,以逐步改善10kV配電網(wǎng)建設(shè)質(zhì)量。
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