考虑自然灾害影响的中压配电网规划方法论文_林晓秋

考虑自然灾害影响的中压配电网规划方法论文_林晓秋

高州市广能电力设计院有限公司 广东高州 525200

摘要:在我国中压配电网覆盖的区域广阔,一旦电网受到自然灾害的破坏,将会带来不可估量的损失。为此,业界不少同仁对自然灾害影响中压配电网进行了研究,提出了一些有效的防御措施。鉴于自然灾害种类较多,本文主要从风灾对中压配电网的影响,找出规划方法。

关键词:自然灾害;配电网;电网规划

一、合理规划中压配电网的意义

我国是世界上海岸线第四长的国家,东部和南部沿海区域时常会遭受风灾,这给当地中压配电网的正常运行造成了严重的影响。我国的电网规划的方案和建设标准不具备差异化,按照一个区域实行一个标准进行设计规划,这不仅仅浪费了资源,还不能完全保证重要负荷用电需求。电网受灾是电力部门一直想要解决的问题,但是不解决电网规划问题,就不知道什么地方应该采取怎样的应对措施,也就无从解决问题,电网的规划不仅仅是对电网分布的地域进行规划,同时还要对电网的防风设计,基础设施的选择和后续的维护进行规划。因此,合理规划中压配电网,不仅仅能有效地节约资源,将每一份物料都用在该用的地方,还能有效地降低停电次数,减少损失,在另一方面,电网的抗自然灾害的能力也会得到很大的提升。

二、中压配电网受风灾的原因分析

根据近年来,我国沿海地方电网受风灾影响的情况来看,主要的受灾原因如下:

1、线路风荷标准不敌风力

我国沿海地带的中压配电网的线路在设计风速时常采用的是25~35 m/s,但是台风登陆时,中心风力最大为48 m/s,而局部地区的阵风的风速可以到达50~60 m/s。这明显可以看出电网线路的风荷远远不敌风力,台风一来就造成大量的电网受灾问题。

2、残旧电网设备未及时更新改造

根据我国近年来沿海地带受损电网的情况来看,大部分受损线路为上世纪投入使用的老线路,由于线路运行的时间长,损耗大,加上没有及时地改造加固,台风一来就出现许多的问题,无法经受强台风荷载。

3、走线线路规划不到位

按照行业要求,10 kV的配电线路在通过林区时一定要保证相应的线路通道,且通道的净宽应为导线的边线再向外水平延伸5 m。而实际上,由于规划不到位,而在电网线路一定要经过林区时,并没有完全清理出有效的通道,这使得在台风来临时,吹到树木,树木倒压损坏电网线路。

4、防风拉线缺失

没有防风拉线的保护,也往往很容易使得中压配电网线路受损。在我国沿海地带的一些地方由于条件的限制,无法完全按照设计的要求来进行防风拉线的安装,这就使得线路遇到风灾就很容易倒断杆。

5、电杆基础不良

据统计我国沿海地带的电网线路中电线杆倒杆的情况十分普遍,这主要是电杆的基础不良。我国沿海地带软土和流沙地带较多,如果电杆埋在这些地方,埋深不足或者卡盘不牢,就很容易出现倒杆的现象。加之,暴雨和海水的破坏,电杆的基础就很容易受到破坏,基础水土流失。

三、风灾的等级划分

台风登陆后,其中心的风速也会逐渐的降低,所产生的危害也会相应的减小。根据台风风力的特点,可以对其产生的风灾进行分级。表1为中国气象局制定的“热带气旋等级国家标准”:

表1:各种热带气旋及其所对应的风速范围

名称 热带低压 热带风暴 强热带风暴 台风 强台风 超强 台风 最大风速 (m/s) 10.8-17.1 17.2-24.4 24.5-32.6 32.7-41.4 41.5-50.9 ≥51

根据中央气象局近10年来的统计数据可知,我国沿海地带热带气旋次数如下:2次热带低压;13次热带风暴;10次强热带风暴;12次台风;4次强台风。从中我们可以看出热带风暴是出现次数最多的,其次是强热带风暴,再其次就是台风,而热带低压和超强台风所发生的频率较少。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结合表1以及我国沿海地带中压配电网历年受风灾影响的情况,可以将台风的等级进行如下划分:

表2:风灾等级推荐表

台风灾害等级 风速(m/s) 一级 >51 二级 41.5-51 三级 30-41.5

根据台风登陆后其中心风速会逐渐降低,结合表2,我们可以将风级具体的进行海岸线距离化。从而得到表3所示的内容。

表3:风灾等级与至海岸线垂直距离关系表

台风灾害等级 防风抗灾区域 一级 距海岸线6km区域 二级 距海岸线6km-25km区域 三级 距海岸线25km-60km区域

通过表3,我们可以很明确地看出距离海岸线多远的中压配电网是我们应该重点保护的对象,应该如何进行保护,这样我们就可以根据具体情况进行正确的部署,从而减少风灾带来的损失。

四、降低风灾影响中压配电网的方法

1、明确配电设施重点防风范围

电网设施受台风的影响与台风的行走路径有关,具有不确定性。而受损的形式又与地形和环境相关联。中压配电网所覆盖的地域广阔,应该是重点需要采取措施进行防御保护的对象,通过因地制宜的方式进行分级加固。

对于沿海岸线0-25 km的距离范围的区域是台风登陆时风力最强,当地电网最易受到破坏的地方,加之这个区域地势平坦,地基土质较软,流沙较多,应该进行重点防御保护。

2、提高配电线路防风设计标准

根据统计的数据来看,电网设施受到风灾的影响,在很大程度上是由于自身的防风标准较低,无法抗拒台风的冲击。因此,我们在进行电网设施安装时,应该提高配电网线路的防风设计标准,对于需要重点防御的地方线路设计的防风标准不能低于 45 m/s。对于档距和耐张段的长度要进行严格把关。对于凡是符合安装防风拉线的地域都应该安装防风拉线,同时还要加强和完善电杆的基础。

3、合理选择电杆

由于台风的摧毁力度极强,对于沿海地带的电网铺设需要更加优质的电线杆。为此,我们只能选择符合国家标准的大弯矩电杆以及预应力锥形水泥电杆,对于较为普通的电杆,在铺设电网时应该相应的增加防风拉线,对于软土地带还应该增加对铁塔的使用。耐张杆的使用可以考虑采用自立式角钢塔。双回线路应采用大弯矩电杆、双杆组合或自立式铁塔,采用电杆的应尽量装设拉线。此外,如果存在一些重要负荷地域,在新建或者改造时可以考虑电力电缆的铺设。但是,铺设时应该避开林区,同时还要考虑增加一些防风设计,来提高电网配电线路的整体防风能力。

4、加大配电线路运行维护力度

只有前期的电网线路的铺设规划没有后期的电网线路维护也是不行的。对于电网线路的维护是很重要的,应该对其进行规范化的管理,对于台风到来之前还应该做好一些特巡,及时排除隐患,做好防风措施。对区域内的电网线路的防风能力进行正确的评估,制定合适的维修维护表,对存在缺陷的线路进行及时的维护和改造。及时排查电网线路通道是否畅通,发现障碍应该及时清除,确保电网线路的两侧不受到植物的影响,对于一些容易受水冲刷的地方,应该进行加固。

5.采用弃线保杆装置

由于风力较大,往往被风吹掉的重物压在电线上,电线将重力传导给电线杆,这样就很容易导致电线杆被压塌和压断。如果在电线的铺设过程中采用弃线保杆的装置,在重物压向电线时,电线自动脱落,这样就可以保护电线杆不被损坏,风灾过后就可以很快地回复线路。

结语

影响电网线路的自然灾害较多,风灾就是其中之一,对于风灾防御应该根据风的特点,再结合当地的实际情况做出正确的防御措施。台风的风级不同,所影响的范围不同,对于处于风级较大的地域应的电网线路应该进行重点保护,提高防风设计的标准。当然,我们除了要提高防风设计标准以外,还需要加强对电杆制造的质量监管,对于台风来临之前还应该做好相应的排查和特巡,及时排除隐患。

参考文献:

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[2]江小燕.10kV架空线路防雷措施研究[J].动力与电气工程,2011,3(21):18-21

[3]池卫湖.如何优化配电网络以提高配网10kV线路的供电可靠性[J].中国高新技术企业,2012,26(3):79-81

作者简介:

林晓秋,男,汉族 广东高州人,高州市广能电力设计院有限公司 助理工程师。

论文作者:林晓秋

论文发表刊物:《基层建设》2015年12期

论文发表时间:2016/11/16

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