張 寧

(國網江蘇省電力有限公司徐州供電分公司)

0 引言

10kV 配電網是電力系統(tǒng)中最靠近用戶側、直接給用戶供電的供電網絡, 配電網中老舊設備眾多、線路走向復雜、運行環(huán)境惡劣, 運行維護成本高、人為外破及惡劣天氣故障率高。近年來。隨著社會經濟高質量發(fā)展, 人民生活質量提升, 對供電可靠性要求越來越高, 同時, 隨著配電網不斷革新發(fā)展, 新材料、新設備、新工藝的出現(xiàn)并推廣, 各地配電網不停電作業(yè)也蓬勃發(fā)展起來, 為開展配電網不停電作業(yè)工作奠定了堅強的基礎。因此, 針對當前配電網現(xiàn)狀及問題, 如何實施10kV 不停電作業(yè)示范區(qū)建設, 做到供電區(qū)域內“零停電”, 用戶停電“零感知”, 是每一個供電企業(yè)都必須關心關注并引起重視的課題。經過多年配電網建設探索, 并結合當前配電網最新創(chuàng)新成果, 為解決該問題, 特提出以下具體舉措。

1 當前配電網現(xiàn)狀及問題

1.1 配電網網架結構薄弱

近年來, 隨著我國電力用戶數(shù)量的不斷增加, 用戶用電量的不斷增大, 電力供應的壓力也越來越大,導致以往配電網電氣接線形式、網架結構已經不能滿足當前配電網供電可靠性要求了, 例如: 單輻射線路、單條線路掛接超過50 臺變壓器、超長線路或跨區(qū)域供電、超長分支線以及小區(qū)單電源等, 以上網架結構薄弱的問題, 大大降低了配電網運行的安全性和可靠性,一旦發(fā)生故障, 負荷無法轉供, 導致大面積停電。

1.2 設備老舊、運行隱患多

10kV 配電網運行設備眾多, 運行年限大多久遠,10kV 配電網運行設備中超過60%設備運行年限超過15 年, 加之運行環(huán)境復雜, 日常運行維護不到位,運行年限久遠, 導致設備運行隱患眾多。同時, 每年投入配電網建設改造資金有限, 無法及時有效完成全部老舊設備的改造工作, 因此, 一旦老舊設備出現(xiàn)運行隱患, 不及時解決, 極有可能發(fā)展到故障, 例如:變壓器漏油放電故障, 變壓器超負荷運行爆炸, 高壓開關柜、環(huán)網柜放電爆炸, 電纜中間接頭故障, 線路絕緣老化接地故障等。

1.3 日常運維管理不到位

10kV 配電網現(xiàn)有運行設備眾多, 設備老舊, 運行隱患多, 加之, 近年來, 市政改造、地鐵建設等, 施工外破風險很高, 同時, 每年新建居住區(qū)以及業(yè)擴配套建設,新投運設備增加迅速, 導致日常運維管理壓力巨大, 常常出現(xiàn)管理不到位情況, 線路設備缺陷未能及時發(fā)現(xiàn),線路設備故障停電次數(shù)增多, 嚴重影響供電可靠性的提高。另外, 缺陷管理不到位, 未能實現(xiàn)閉環(huán)管理,周期性巡視檢查發(fā)現(xiàn)的缺陷未能按時消除, 從而危及到線路設備的健康運行, 給設備故障埋下隱患[1]。

1.4 配電網自動化建設起步晚

配網技術迅速發(fā)展的同時, 存在的問題也相對突出。一方面, 由于我國配電網的建設長期以來一直未被重視, 使得我國的配電自動化進程遠落后于西方發(fā)達國家, 嚴重影響人民的生活質量, 并一定程度上制約了國家經濟的發(fā)展[2]?，F(xiàn)階段我國的配電網自動化建設起步晚, 這就要求我們必須要格外注重當前配電網自動化建設, 不僅要提升10kV 線路自動化水平,還要加強配電網自動化主站的大腦處理水平, 雙管齊下, 才能提升配電網自動化水平, 更好實現(xiàn)故障判定、隔離以及非故障區(qū)域快速恢復供電。

2 具體舉措

2.1 拓展不停電作業(yè)類型、提升不停電作業(yè)技術水平

依托不停電作業(yè)中心首席專家、人員及設備, 常態(tài)化開展三、四類復雜不停電作業(yè)項目, 結合配電自動化改造等專項工程需求, 加大帶電立桿、帶電開分段、帶負荷更換柱上開關及旁路作業(yè)檢修線路等復雜作業(yè)項目的開展力度, 逐步提升帶電作業(yè)人員的技術水平。同時, 依托新型開關車、蜘蛛車、箱變車、環(huán)網型開關車、發(fā)電車、UPS 儲能車等帶電作業(yè)車輛,拓寬開展多種場景下不停電作業(yè)項目, 提升不停電作業(yè)車輛的全場景應用。

2.2 優(yōu)化配電網工程典型設計

全面梳理各類不停電作業(yè)項目所需條件, 依托設計院, 承接配電網工程典型設計優(yōu)化任務, 重點優(yōu)化安全距離、設備選型、架設方式等方面的內容, 為現(xiàn)場不停電作業(yè)提供便利條件。聯(lián)合不不停電作業(yè)中心首席專家及技術人員, 開展多種典型場景下不停電作業(yè)典型設計, 編寫標準化圖冊, 推廣應用, 提升配電網工程設計水平及不停電作業(yè)率。

2.3 推廣不停電作業(yè)機器人應用

加大資金投入, 推廣不停電作業(yè)機器人應用, 根據(jù)現(xiàn)場各類作業(yè)條件, 制定不停電作業(yè)機器人作業(yè)方案及程序優(yōu)化升級, 提升搭接作業(yè)成功率, 同時, 加強作業(yè)機器人操作培訓, 提升不停電作業(yè)機器人使用率, 進一步減輕作業(yè)人員勞動強度, 推動配電網不停電作業(yè)方式轉型升級。

2.4 優(yōu)化線路運行及網架結構、提升供電可靠性

針對當前線路運行現(xiàn)狀和薄弱點, 提出線路優(yōu)化改造方案, 依托配網工程建設資金, 在主干線、重要分支安裝一二次融合柱上斷路器, 加裝配電自動化終端, 實現(xiàn)線路合理分段, 同時, 在地域各功能規(guī)劃區(qū)附近, 安裝一二次融合環(huán)網站, 加裝配電自動化終端, 為各用戶工程、業(yè)擴配套工程電源的不停電接入提供便利。綜合考慮鄰近其他線路電源點位置, 在重要分支或者主干線末端, 新設自動化聯(lián)絡開關或者環(huán)網站, 與鄰近線路拉手, 實現(xiàn)2 -3 條線路適度聯(lián)絡,提升供電可靠性。

針對當前配電網網架結構薄弱問題, 依托配電網建設資金, 加大配電網網架建設, 組建雙環(huán)網, 構建小區(qū)開閉所以及供電線路之間組網互聯(lián), 著力解決單電源小區(qū)第二路電源問題以及線路單輻射問題, 同時, 通過新建線路, 分割超長線路供電, 縮小線路供電半徑, 以及通過借助市政工程, 實現(xiàn)架空線路入地, 通過多種舉措, 優(yōu)化線路運行及網架結構, 提升供電可靠性。

2.5 優(yōu)化網格化運維模式

依托運維中心、區(qū)域供電所及運維隊伍, 引入競爭考核、獎勵處罰并行、定期考評機制, 對運維不利的隊伍及時清除出去。將供電區(qū)域按照網格化劃分,設置片區(qū)運維值長, 配置2 -3 名運維人員, 依托移動運維終端及APP, 制定日常巡視計劃, 及時上傳現(xiàn)場缺陷, 按照缺陷等級, 依次及時消缺, 避免缺陷積累造成故障停電, 及時將缺陷消除在萌芽中, 提升供電可靠性。

2.6 推廣新技術、新材料、新工藝應用

普及配電直線絕緣子導線固定裝置的安裝應用,該裝置簡化了工作程序, 可代替采用鋁扎線進行綁扎的傳統(tǒng)方式; 帶電作業(yè)中, 絕緣桿作業(yè)法、絕緣手套作業(yè)法都可以使用; 減輕絕緣桿作業(yè)法的施工人員的勞動強度; 同時, 有效縮減固定絕緣導線的時間, 排除了絕緣導線在固定過程中的安全隱患, 使導線固定牢靠。

普及應急電源箱安裝應用, 在線路主干線及重要分支安裝應急電源箱, 該應急電源箱在線路正常供電下存儲電能, 在故障停電或線路檢修情況下, 可以自動投切, 保障重要用戶不停電。同時, 在環(huán)網柜或者環(huán)網箱內PT 柜柜后安裝應急電源快速接口, 在計劃停電或者故障停電時, 可以通過10kV 發(fā)電車和布纜車, 安裝快速插拔頭, 實現(xiàn)快速供電。

推廣新型瓷柱式防雷絕緣子應用, 該防雷絕緣子具備一體多用功能, 既具備常規(guī)線路絕緣子功能, 可以支持和固定架空線路, 又具備線路避雷器作用, 可以保護線路不受雷擊。在線路遭受雷擊時, 確保被保護的絕緣子不擊穿、線路不跳閘、導線不斷線和線路不燒損。同時, 具備雙保險功能: 如放電間隙被短路, 非線性電阻片本體參數(shù)具備無間隙避雷器的要求, 可長期安全運行; 如非線性電阻片本體短路時,放電間隙可有效隔離系統(tǒng)工頻電壓, 不會形成持續(xù)性接地故障, 影響線路送電。適應性強, 可應用于直線桿、耐張桿、轉角桿、終端桿等所有現(xiàn)有桿型。

推廣接地一體功能混凝土電桿應用, 具有接地一體化功能的混凝土電桿將電桿外附屬的接地引下線和接地管集成在電桿的桿體中[3], 電桿上外觀整潔, 光滑、美觀, 在視覺上更加美觀; 并且通過取消水泥電桿的接地管和接地引下線的施工和維護工程, 為配網建設節(jié)省大量預算; 同時因新型電桿取消了現(xiàn)有電桿接電管加引下線(銅絞線) 的接地引下線結構, 具有節(jié)約成本和節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢; 最后, 新型電桿具有杜絕供電線路上的接地管和引下線被偷盜案件的功能, 可以減少水泥電桿接地系統(tǒng)的偷盜事故, 避免因供電線路上的接地管和引下線被偷盜而引發(fā)線路上的雷擊、觸電人身和設備事故的優(yōu)點。

普及故障行波測距與預警裝置應用, 該裝置由現(xiàn)場監(jiān)測終端、數(shù)據(jù)中心和客戶端三部分組成。在現(xiàn)場安裝監(jiān)控終端后, 將現(xiàn)場運行數(shù)據(jù)上送至數(shù)據(jù)中心分析診斷, 并發(fā)送客戶端, 監(jiān)測線路對地電場、負荷電流以及故障高頻行波電流, 實現(xiàn)絕緣隱患監(jiān)測、故障精確定位和小電流接地選線等功能[4], 有效提高配電線路運行水平和運維檢修效率。

2.7 加強區(qū)域內自動化建設

合理選點, 精準投資, 依托配網工程建設資金投入, 實施區(qū)域內重要開關站、組合配電站、環(huán)網站以及各主線分線、重要分支線以及線路末端開關的自動化終端建設及改造, 嚴格把控驗收環(huán)節(jié), 自動化三遙驗收不通過, 現(xiàn)場不安裝、不送電投運。同時, 按照二次運行規(guī)程, 設定過流1 段、過流2 段保護定值及動作時間, 并相應實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時上送、自動召測、故障錄波、保護動作等功能, 加強FA 投入, 合理設置動作時限, 保證故障區(qū)段自動隔離, 非故障區(qū)段的快速恢復送電。

2.8 嚴格把控新投運設備驗收質量

近年, 新建居住區(qū)及業(yè)擴配套呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,新投運設備數(shù)量相應增長迅速。在圖紙審查階段, 即高標準、嚴管控, 嚴格按照最新居配驗收標準、配電網典型設計以及最新行業(yè)標準, 開展圖紙審查, 包括設備選型、一二次設備參數(shù)、進出線規(guī)模以及廠家選擇等, 提出圖紙審查意見。在竣工驗收階段, 同樣,高標準、嚴管控, 嚴格按照圖紙審查意見, 逐條驗收, 對于驗收缺陷問題, 責令整改, 整改不完成, 設備不投運, 不送電。通過嚴格把控設備增量的驗收標準和質量, 保證新投運設備的安全穩(wěn)定運行, 提升供電可靠性。

3 不停電作業(yè)優(yōu)勢

隨著配電網發(fā)展變化日新月異, 不停電作業(yè)能力跨越提升, 成為經濟社會發(fā)展的美妙音符, 堅持“能帶電、不停電”工作理念, 高度重視配網不停電作業(yè)深化推進, 深入開展10kV 配網不停電作業(yè)項目, 不斷拓展不停電作業(yè)領域, 持續(xù)降低10kV 配網故障停電率, 提升線路供電可靠性, 推動配網作業(yè)由停電為主向不停電為主轉變。以配網不停電作業(yè)區(qū)域協(xié)作實施為抓手, 整合優(yōu)勢資源, 集中發(fā)揮人員、裝備和技術優(yōu)勢, 推進不停電作業(yè)多元化、一體化、專業(yè)化;進一步拓展不停電作業(yè)模式和覆蓋面, 加大三、四類復雜項目不停電作業(yè)力度, 嚴格把關停電計劃, 探索實施“數(shù)據(jù)+業(yè)務”“轉供+帶電+發(fā)電”作業(yè)新模式, 加速打造“管理規(guī)范、運行高效、保障有力、業(yè)績優(yōu)秀”的帶電作業(yè)隊伍。通過采用不停電作業(yè), 發(fā)揮不停電作業(yè)優(yōu)勢, 可以減少計劃或非計劃的停電時戶數(shù), 多供電量, 降低10kV 配電線路故障停運率以及全口徑停運率, 實現(xiàn)用戶停電“零感知”。滿足用戶的用電需求, 提升供電可靠性, 助力社會經濟發(fā)展, 創(chuàng)造經濟效益, 其中, 創(chuàng)造的經濟效益包括可計算和難以計算的兩部分?？捎嬎悴糠挚蓺w結為直接效益和社會效益兩種形式。直接效益是供電企業(yè)獲得用電量; 社會效益是由于多供電給廠礦企業(yè), 使企業(yè)和地方財政多得到的效益。難以計算的效益則體現(xiàn)在降低供電事故中, 提高供電可靠性及消除不良政治影響、方便人民生活諸多方面。

4 結束語

通過分析當前配電網運行現(xiàn)狀及存在問題, 經過多年的配電網建設探索, 提出了相應的具體舉措, 依據(jù)現(xiàn)場具體情況, 合理選擇, 多措并舉, 日積月累,改造存量、嚴控增量, 不斷提升配網不停電作業(yè)水平, 將不停電作業(yè)貫穿到日常消缺、故障搶修、工程建設、用戶業(yè)擴等各個環(huán)節(jié), 堅持“能帶電不停電”原則, 在天氣、環(huán)境符合的情況下, 對配網檢修、搶修和電源點搭接等工作優(yōu)先考慮不停電作業(yè)。加上新型創(chuàng)新成果研發(fā)應用、新型管理手段的創(chuàng)新推廣,10kV 不停電作業(yè)示范區(qū)的春天馬上可以到來, 通過以點帶面, 實現(xiàn)全區(qū)域推廣, 進一步提升供電可靠性, 最終, 實現(xiàn)供電區(qū)域“零停電”, 更好地服務地方政府、重大用戶以及人民群眾, 確保人民的生產生活能夠不受影響, 提升用戶電力獲得感。