摘要:隨著經濟的快速發(fā)展,人們對電力的需求不斷增加,同時對供電的可靠性以及供電質量的要求也越來越高。因此,有效的提高配電網的安全、可靠、優(yōu)質以及經濟運行是工程技術人員必須解決的課題。文章結合工作中的實際經驗,對茂名城區(qū)10kV配電網建設中的存在的問題進行了分析,最后給出了合理的解決方法,為建設網架合理、運行安全、適應性強、完善可靠的現代化電網提供了交流有一定的意義。
關鍵詞:城區(qū)10kV配電網;電網結構;問題分析;應對措施
中圖分類號:TM711 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)10-0129-03
10kV配電網直接面向電力企業(yè)的最終客戶,其設施一般多處于露天環(huán)境,路徑相對復雜,并且受氣候和地理環(huán)境的影響較大,因此在運行的過程中發(fā)生跳閘事故的概率比較高,從而導致嚴重的經濟損失和社會影響。隨著茂名市城區(qū)經濟的快速發(fā)展,居民生活水平不斷上升,人們的用電量需求也逐步增加,同時對供電可靠性也提出了更高的要求。供電可靠性是供電企業(yè)的重要經濟指標,它反應了供電系統(tǒng)的供電質量,體現了供電企業(yè)的管理水平和技術水平。本文主要對茂名城區(qū)配電網存在的問題進行了分析,并且給了有效的解決措施,從而為保證茂名城區(qū)配電網的穩(wěn)定運行以及提高其運行質量提供了參考依據。
1 城區(qū)10kV配電網供電可靠性存在的問題
我國普遍采用10kV對居民照明、商業(yè)、辦公區(qū)供電,這是我國電網發(fā)展的結果。據資料顯示,城市配電網消耗了全國總發(fā)電量的80%左右,在這其中有70%左右是通過10kV公用配電網絡送給用戶的。據2008年統(tǒng)計,我國的配變容量已經達到主變容量的1.5倍,10kV配電線路的長度達到了輸電網線路長度的3.1倍,10kV配電網的規(guī)模已經進入世界前3位。10kV城市配電網之所以成為整個電網中規(guī)模最大、涵蓋面積最廣的部分,是因為它作為電網末端可以直接與用戶相連,從而敏銳的反應用戶在安全、經濟、優(yōu)質等方面的要求。它具有其他電力網所沒有的特點,主要有以下3個方面:(1)距離居民負荷密集點近;(2)距離和負荷功率一般都不大;(3)用戶性質、容量、可靠性、供電質量要求千差萬別,各不相同。
隨著茂名城區(qū)經濟的快速發(fā)展以及城市化、工業(yè)化腳步的加快,其當下的10kV配電網已經不能滿足需要,配電網的建設與發(fā)展迫在眉睫。因此要加快和推進配電網的建設、改造,以長遠的眼光追求系統(tǒng)運行的可靠性、經濟性、安全性,從而適應茂名市發(fā)展建設的需要以及電力體制的改革要求。
目前,茂名城區(qū)10kV配電網已經具有一定的規(guī)模,但是仍然存在一些問題,比如結構薄弱、電網狀況差、部分過負荷、線損大、資金不足、設備陳舊等等,這些問題直接都會導致配電網絡中的線損率長期居高不下,使電網的發(fā)展面臨著新的困難。主要問題可以分為以下幾個方面
1.1 配電網網絡結構不合理
(1)10kV開關房的分布不合理。在對10kV開關房進行規(guī)劃時缺少統(tǒng)籌規(guī)劃,沒有從供電區(qū)域內負荷接入的角度出發(fā),從而造成開關房距離負荷中心較遠、供電線路太長、供電臺區(qū)過大等問題,使得10kV配電網線損大大增加,線路末端電壓下降比較嚴重,難以達到需要的電能質量要求。與此同時,供電線路發(fā)生故障就會引起供電臺區(qū)的大范圍停電事故,從而嚴重影響10kV配電網的供電可靠性。
(2)由于線行資源有限,在建設10kV線路時大量采用了共桿架設,而且是高低壓同桿架設。只要其中一回線路發(fā)生故障,在檢修和處理故障時勢必會造成多回線路停電,從而引起更大范圍的停電事故。
(3)很多線路還沒能形成兩個電源“手拉手”的環(huán)網結構,或者雖然已經形成了兩個電源“手拉手”的環(huán)網結構,但由于線路負荷較重、負載率高,仍然不能滿足N-1的運行方式。當線路發(fā)生故障或上級電源點失電后,不能將線路所帶的負荷轉供至其他10kV線路,造成部分負荷停電。
(4)線路存在著卡脖子的線段。隨著負荷的不斷發(fā)展,配電網的不斷延伸,線路沒有及時調整導線線徑,特別是有些線路的首端線徑小,造成有電供不出甚至線路引線燒斷現象。
(5)在10kV線路的主干與分支處沒有采用斷路器,而是采用高壓熔斷器,隨著用戶的發(fā)展,分支線路不斷延伸,供電臺區(qū)不斷擴大,導致所接配電變壓器逐漸增多,分支線路的負荷逐漸變大,有的分支線所掛的配電變壓器多達十幾臺,這樣在高峰負荷時刻非常容易發(fā)生支線過負荷,造成高壓熔斷器熔斷,導致停電
故障。
(6)配電變壓器少,分布不合理,低壓線路供電半徑大、線損高,且造成用戶電壓偏低,在負荷高峰期,一些用戶的電壓過低,甚至無法提供照明,嚴重影響了居民用電。
(7)10kV線路分段斷路器較少,且分段斷路器的繼電保護配置不當,當某一段線路出現故障通常會造成停電范圍擴大,造成整條線路停電,嚴重時還會導致整條10kV線路斷電。
1.2 配電網電氣設備更新不及時
目前,茂名城區(qū)有一部分配網設備已經處于較為陳舊、落后的狀態(tài),不能較好的滿足電網安全、穩(wěn)定運行的需求。主要表現在以下幾個方面:
(1)部分10kV柱上斷路器的操作機構不可靠,操作方式也比較落后,不能進行遠方操作。
(2)高壓熔斷器的質量較差,在高負荷時期容易發(fā)生損壞,經常發(fā)生高壓熔斷器損壞故障,從而引起
事故。
(3)一些質量較差的10kV線路避雷器進入配電網,在過電壓時容易發(fā)生爆炸,造成配電故障。
(4)在配電網中存在著劣質絕緣子和穿墻套管,在過電壓的作用下會發(fā)生擊穿,從而導致線路永久性短路故障。
1.3 配電網的運行維護存在不足
由于10kV配電網的網絡結構不合理,使得部分電氣設備難以安排檢修,長期處于失修狀態(tài)。例如柱上斷路器、高壓熔斷器以及配變等難以進行定期的試驗和檢修,只有在發(fā)生故障時才會被動地進行故障搶修。此外,10kV配電網電氣設備的預試工作仍處于起步階段,所掌握的資料嚴重匾乏,無法對10kV配電網的改造工作和運行維護提供參考依據。上述情況都會導致大量電氣設備缺陷和隱患存在于10kV配電網中,嚴重的影響了10kV配電網的安全、穩(wěn)定、可靠運行。endprint
2 提高城區(qū)10kV配電網供電可靠性的措施
為了提高茂名城區(qū)10kV配電網供電的可靠性,可以從軟件和硬件兩個方面入手。軟件上主要指引進先進技術,培養(yǎng)高素質人才。硬件上是指采用并推廣先進的設備。
2.1 優(yōu)化和改善配電網網絡結構
要從規(guī)劃、建設和改造等環(huán)節(jié)對10kV配電網網絡結構進行優(yōu)化和改善工作,從而克服10kV配電網的薄弱
環(huán)節(jié)。
(1)增加并優(yōu)化10kV開關房的布點,使其靠近負荷中心和負荷較重地區(qū),從而縮短供電線路的長度,減少線路分支,這樣不僅能夠大大降低線損,還能有效的提高電能質量,從而保證供電臺區(qū)的可靠供電。
(2)通過改造的方式使10kV線路相互聯絡,改變過去那種樹狀放射性接線方式,盡可能的形成手拉手的環(huán)網供電。用大截面導線代替不滿足供電需求的小截面導線,其輸送容量不僅要滿足當前供電負荷的需求,還要留有一定裕度。
(3)結合10kV線路負荷分布的情況,選擇合適位置增加線路分段,一般可以將10kV主干線路分為3段或4段,各分段之間可以通過柱上斷路器連接,同時還要在主要分支線路的首端安裝柱上斷路器,從而將一條10kV線路分為若干段。如果某一段10kV線路發(fā)生故障,柱上斷路器就可以將發(fā)生故障的那一段線路切除掉。合理設置分段可以將故障造成的負荷丟失控制在最小范圍內,能有效縮小停電范圍,從而防止事故的擴大。
(4)在進行10kV配電網規(guī)劃時,不僅要認真做好近期負荷需求的預測工作,還要對遠期負荷的需求進行預測,從而根據負荷的時段和季節(jié)特性留有一定的裕度,這樣可以避免出現投產后不久就跟不上負荷增長速度的問題。
2.2 提高電氣設備技術裝備水平
線路設備包括電桿、導線、鐵附件、金具、絕緣子、變壓器、避雷器、熔斷器、電容器、隔離閘刀、斷路器等。配電網分支線路保護的斷路器多為彈簧儲能機構,其越級跳閘的主要原因是彈性變形、機械磨損等操作機構故障導致開關拒動,其次是保護失靈。因此,我們必須對設備源頭加強控制,慎重選擇廠家:信譽度較高、國家推薦的企業(yè)為首選,其次是國內外大型知名企業(yè),再就是已合作過的對其設備產品較了解的企業(yè)。必須把好到貨驗收關,必要時,在重要部件組裝前仍需再次進行檢查,以及早發(fā)現設備問題,避免運行后發(fā)生故障而責任不清的糾紛。
為了提高10kV配電網電氣設備運行的安全性和供電可靠性,應該加快電氣設備的更新換代速度,積極采用新產品和新技術,將那些陳舊、老化的電氣設備淘汰掉,尤其是那些在運行過程中頻繁出現故障的設備。例如,淘汰老式的少油斷路器,采用新型的SF6斷路器;用合資的新式跌落式熔斷器替換老式的國產跌落式熔斷器;用低損耗配變更換高損耗配變等。
2.3 加強配電網的檢修維護和消缺工作
為了提高10kV配電網線路的正常工作,要不斷加強對設備的維護巡視的力度,而且要將責任落實到人。在對10kV配電網進行常規(guī)巡視時,要重點加強對電網中運行條件差的電網進行巡視。一旦發(fā)現電氣設備存在隱患或者缺陷,就要由運行人員進行分析,然后按照缺陷類型、危害程度、緊急程度以及是否需要停電等要素對其進行分類,從而制定不同的檢修計劃,以便開展消缺工作。
2.4 推廣應用配電網狀態(tài)檢修
為了合理地調整檢修周期,可以通過應用狀態(tài)檢修技術,加強對10kV配電網電氣設備的狀態(tài)評估與診斷,這樣可以減少電氣設備的停電檢修次數,從而有效提高配電網供電可靠性和電氣設備的可用率。
3 結語
總之,10kV配電網的安全運行是工農業(yè)生產和人民的生活用電可靠保障。因此,必須加大對茂名城區(qū)10kV配電網配存在的問題的分析與研究,找出解決其問題的管理方法,從而更好地滿足社會經濟發(fā)展與人民生活的需要。
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作者簡介:王伊明(1975—),男,廣東電白人,廣東電網公司茂名茂港供電局工程師,研究方向:電氣工程及其自動化。endprint