張聰
[關(guān)鍵詞]城網(wǎng)改造;問題;解決辦法
隨著縣城電網(wǎng)改造的逐步深入,由于縣城電網(wǎng)本身的特點,在電網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計與施工中遇到了許多農(nóng)網(wǎng)改造中不曾出現(xiàn)過的問題,針對以往各單位在10KV級以下城網(wǎng)改造中遇到的一些問題,以及相應設(shè)計經(jīng)驗,現(xiàn)提出與讀者探析交流。
1 城網(wǎng)的特點
相對于農(nóng)村電網(wǎng),縣城電網(wǎng)具有以下特點:
1.1負荷密度高。城市人口稠密,廠礦企業(yè)集中,必然的構(gòu)成密度用電負荷。這要求配電線路導線選取是考慮較大線路。
1.2線路走廊緊張。人行道、綠化帶一般是線路的主要通道,但因?qū)挾扔邢迵蹙嗖町惔?,勢必要求同桿多回路架線,各檔間馳度不均,同時拉線也是一個不容忽視的問題。
1.3絕緣化率要求高。根據(jù)城市發(fā)展趨勢,架空電力線路入地電纜化是大勢所趨,電纜化率將是象征一個城市品位檔次的主要指標。
1.4供電可靠性要高。城市一、二類負荷集中,停電將造成較大的社會影響和經(jīng)濟損失,故要求較高的供電可靠性。
1.5安全性要求高。因城市空間利用率高,電力線路與建筑物、活動場所距離相對較近,誤碰、誤觸可能性大,因此設(shè)計師要求充分考慮安全裕度。
1.6低壓導線線徑大,擋距不均。正常架設(shè),大風天易混線、燒損變壓器,用戶用電器的問題,如縮小擋距、桿位難定。將架空改為地下或換為絕緣導線,資金投入巨大。
2 問題及解決辦法
縣城電網(wǎng)改造是一個系統(tǒng)的大工程,從線路規(guī)劃、測量、定位、設(shè)計出圖到工程施工,接觸面廣,涉及工程環(huán)節(jié)多,這里主要針對上述局域網(wǎng)特點引出的一些問題,加以探討。
2.1線徑選擇及負荷劃塊。導線線徑小,負荷卡脖子,這是局域網(wǎng)線路普遍存在的問題。以我們縣城為例10KV配電線路多建于20世紀20~90年代,LGJ-120,LGJ-95的主導線一直沿用至今,而正是這樣的導線,去年迎峰度夏時,負荷電流達到400A級以上。因而增大導線線徑,是解決問題的重要途徑之一。筆者認為10KV配電線路線徑選擇,不宜盲目求大,放大線路后,將使負荷增長更大電流更高,必將造成10KV線路的各級斷路器保護靈敏度選擇性大大降低,將造成區(qū)域故障,大范圍停電現(xiàn)象的發(fā)生。避免此問題的出現(xiàn),應通過以下途徑:
2.1.1重新規(guī)劃供電區(qū)域,使線路供電范圍區(qū)域化、小塊化方向發(fā)展。因中國電網(wǎng)自建城以來,不成有過規(guī)模的改造,長期積累形成的負荷劃塊不清,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理現(xiàn)象普遍存在,嚴重影響線路運行和維護。所以通過劃塊,確定新供電區(qū)域內(nèi)的最大用電負荷及15~20年的發(fā)展。負荷按區(qū)道路為界進行劃塊,這樣劃分的負荷接線明確,同時也可防治用戶私拉亂接。線路最大用電負荷克通過有關(guān)規(guī)程估算確定。
2.1.2根據(jù)線路當前最大負荷,可用增長率法進行15~20年負荷預測,算出遠期線路最大負荷。
2.1.3以15~20年后線路最大負荷電流不超過導線經(jīng)濟 運行原則,確定導線線徑。
根據(jù)經(jīng)驗,城網(wǎng)10KV配電線路導線選取以主線采用JKLYJ-185~240,分支線路以JKLYJ-120~150為宜,以JKLYJ-185~240為例,按每平方毫米經(jīng)濟電流密度1.2A計算線路遠期可供經(jīng)濟負荷大5MVA以上。如鄰線故障,考慮手拉手負荷轉(zhuǎn)移,這時線路短時按導線的最大允許載流量運行,可帶負荷大1MVA以上。
2.2低壓導線的選擇與假設(shè)。三相四線式低壓大截面導的假設(shè),規(guī)格的橫擔相間距離為50mm,城區(qū)內(nèi)擋距一班為40~50m,按30℃計算LGJ-120,LGJ-150,LGJ-185,導線的馳度為0.55~0.72m,0.67~0.85m,正常天氣線路可安全運行。但一遇大風天,惡劣天氣,將有10%~20%臺臺區(qū)低壓線路混線,燒壞低壓刀閘。個別的造成斷線、變壓器燒損,用戶電器燒損的嚴重后果。要想解決此問題,首先是將祼導線更換為絕緣線。但更換絕緣導線的綜合造價是更換大截面裸線的1.5-2倍,主要是絕緣導線自身和所需的專用金具、器材、防雷設(shè)施造價高所致。如將原有小截面裸導線更換為大截面裸線,只是從安裝形式上進行一些調(diào)整,打破固有的安裝方式,將金具進行部分改型,使原三相四線式水平架設(shè)的導線改為小梯式型架設(shè),使導線在原有橫擔上的相間距離由400mm增至407mm而且相鄰導線不在同一對地距離上,相差75mm。具體做法是將終端用的<60*6*150的四線橫擔中間兩相之間的角鐵用一段同材質(zhì)的角鐵補強為方式鐵,并打通固定桿塔不橫擔孔,使之滿足改變架設(shè)方式后的橫擔受力要求,如下圖:
低壓四線的兩邊線針式絕緣子PD-1T換為P-10T,使兩邊線對橫擔的距離由原來的75mm提高到182mm。使兩邊線比兩個中間線的對橫擔距離高出107mm,線間凈空距離增加14mm,即使風再大也不能使兩邊線與中間兩線相接觸造成混斷線故障的發(fā)生。
2.3確保改造投入最少,經(jīng)濟效益最大,即保障電網(wǎng)安全、靈活、可靠,又使網(wǎng)絡(luò)簡單、實用。
2.3.1系統(tǒng)宏觀的考慮城網(wǎng)改造的大格局,宏觀的規(guī)劃十至二十年的經(jīng)濟發(fā)展,結(jié)合現(xiàn)有線路設(shè)備,制定出宏觀的設(shè)想規(guī)劃。將現(xiàn)有設(shè)備、線路進行詳細摸底,掌握其供電載荷能力,初步制定進行標準低、安全高、可靠性高的極實用、投資少、安全可靠的配電網(wǎng)。
2.3.2將不影響城市建設(shè)改造原有部分線路進行徹底的高標準改造。再將撤舊的設(shè)備、線路對未改雙極易城市建設(shè)改造的線路設(shè)備進行載荷能力,安全標準,供電可靠性方面提升,在盡量較少改動原線路、設(shè)備的同時進行設(shè)備增容、線路增載荷能力。進行負荷分載,調(diào)整整合負荷,消除原線路、設(shè)備缺陷,滿足城市建設(shè)改造前的安全用電,待(下轉(zhuǎn)25頁)(上接23頁)城建設(shè)改造時投入改造資金,建成一流的配電網(wǎng)。
2.3.3將撤下的變壓器合理的安裝在滿載的臺區(qū),進行負荷分載,縮短原有低壓供電半徑,提高電壓質(zhì)量與載荷能力,使之在低等級線路中能安全可靠的確保5-10年的負荷發(fā)展。
2.3.4將原有10kv線路按宏觀的規(guī)劃進行重點的幾個核心部分進行調(diào)整,新建,使之迅速地擔負起正常九條原未改線路設(shè)備。延長原線路的使用年限,以至于節(jié)省資金;配合城市改造新建高標準配電網(wǎng),為國家節(jié)約資金,發(fā)揚老一輩航天科工人的創(chuàng)業(yè)精神,做到少錢辦大事,富國強民。
3 綜合各種方案
為滿足負荷的增長需求和長遠規(guī)劃,從能改變載負付,事故多的方案中更換大截面絕緣導線和更換大截面裸鋁線,先對城網(wǎng)中的部分有城市建設(shè)之處進行改造和對城網(wǎng)全面改造中進行科學合理、經(jīng)濟實用的角度,分析確定最終方案。
3.1更換絕緣導線:絕緣線(低壓)10元/米左右,耐張線來每個120×150元,防雷設(shè)施5000-8000元,再利用率低。
3.2更換裸導線:裸導線(低壓)7元/米左右,蝶式絕緣子每個3-5元,防雷設(shè)施2300-2500,再利用率高。
3.3對城網(wǎng)中的全配電網(wǎng)進行改造。投入的資金將100%的使用,改造后由于城市建設(shè)改造等原因,致使該段線路廢棄或改道,造成該筆資金流失,這在城網(wǎng)改造中比便約1/5-1/4。
3.4對城網(wǎng)中有重點的城市建設(shè)改造不大的部分區(qū)段進行改造,將撤舊后的線、設(shè)備對易城市建設(shè)改造區(qū)段進行低標準、保安全、保供電的進行改造,使其提高負載能力,將節(jié)約資金1/3-1/2。
綜合上述分析認為更換絕緣導線的費用是更換導線的1.5-2倍,使用絕緣導線后,導線的搞雷能力大大下降,一旦遇雷落到線路上導線極易被擊斷,因此在防雷方面需采取安裝避雷絕緣子,設(shè)接地裝置等方法去完善,使用后的絕緣導線由于多處絕緣被安裝時剝開,使絕緣導線的再利用率大大下降。由于絕緣部分怕?lián)p壞,施工的費用也隨之增加,是施工裸線的1.2倍左右。
使用裸導線抗雷能力比絕緣導線強太多,首先不易斷,施工費用低,安裝簡單,各種附屬設(shè)施價格付,特別是采用新的設(shè)計安裝方案后,使事故混斷線幾乎降至零,提高了供電可靠性。
城網(wǎng)改造要有重點,杜絕重復改造,不要一下對全網(wǎng)進行全改,浪費資金,盡可能與城市建設(shè)相結(jié)合,科學合理的使用資金,真正提高配電網(wǎng)的水平,應根據(jù)城網(wǎng)總體規(guī)劃,按照分步實施的原則,盡量避免重復建設(shè)和短命工程,為此我們的做法是:
3.4.1線路設(shè)計時,遠期設(shè)計桿型和擋距。例如線路近期雖單回路,遠期需多回路架設(shè),則按多回路選擇桿子強度和安排擋距,以免將求回路增加時桿子推倒重來,造成浪費。
3.4.2向規(guī)劃部門提供電網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,要求在城市總體規(guī)劃中預留高壓走廊及開閉所,為電所場地。
3.4.3加強與城市規(guī)劃部門聯(lián)系,避免在規(guī)劃變動區(qū)、未定區(qū)內(nèi)新建線路。
4 結(jié)束語
城網(wǎng)改造的最終目的是建立一個運行安全、高度靈活、結(jié)構(gòu)合理的供電網(wǎng)絡(luò),除此之外,結(jié)合城市整體規(guī)劃,從電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中,體現(xiàn)并提升城市的格調(diào)與品位,是一個不容忽視的問題。為此, 應積極采用新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝、使電力最終為城市的建設(shè)與發(fā)展服務(wù)。
(編輯/李舶)