10kV配网供电可靠性的影响因素及处理对策论文_陈志钧

10kV配网供电可靠性的影响因素及处理对策论文_陈志钧

广东电网有限责任公司韶关曲江供电局 广东韶关 512100

摘要:10kV配网供电的安全性、稳定性关系到整个社会的安定与发展,配网运行中难免受到多种因素的干扰,积极排除这些不良的干扰性因素,采用先进的技术措施,加强配网供电可靠性管理,才能提高配网运行水平。0 kV 配网供电可靠性受到诸多因素的影响,文章结合工作实际在发掘影响 10 kV 配网供电可靠性内外部因素的基础上,提出了配网供电的优化改进策略。

关键词:10 kV;配网;线路;可靠性;对策

前言

随着现代社会的发展,人们对于配网系统的供电质量提出了全新的更高要求,10kV 配网运行的稳定性、供电的可靠性直接影响着用户对供电服务的评价,配网实际运行中容易受到多种因素的干扰,只有积极排除这些不良因素,采取优化的改进措施才能真正提高配网运行质量。

1 影响 10 kV 配网供电可靠性因素分析

1.1 内部因素

1.1.1 线路因素

①线路非全相运行。该现象的产生主要包括以下几个方面的原因:跌落熔断器一相熔断,由线路某相严重过负荷所引起的;没有合上或合好三相开关中的一相;接点氧化接触不良及线路的断线等。

②瓷瓶闪络放电。瓷瓶闪络放电容易引起接地故障,从而影响 10 kV 配网供电可靠性,需对此问题重视。此现象的产生主要是由于瓷瓶绝缘强度降低所引起的。10 kV配网瓷瓶长期暴露在外面,积累了空气中夹带的诸多污渍,加上部分瓷瓶制造工艺和质量水平的不高,容易产生裂纹,绝缘强度不断被降低,遇上阴雨潮湿天气后,就容易产生闪络放电,进而影响着 10 配网的供电可靠性。

③断线。断线的产生直接影响供电的持续性,此现象大多是由于施工工艺不严谨、外力破坏、气候变化下的导线热胀冷缩及长期过负荷运行所造成的。

④倒杆。倒杆也是影响供电可靠性的一个直接因素,它的产生大多是由于外力破坏所造成的,由于部分电杆基础长时间缺乏维护,造成基础稳定性不断下降,在台风、暴雨等自然灾害发生后,在受到诸多外力冲击情况下,易发生倒杆事故。同时,电杆拉线断裂或线路断线也会造成倒杆的发生。

⑤短路。此现象是由于两相或三相导线不经负荷的直接接触所造成的,而导致导线的直接碰撞主要是由外物横落在导线上所引发,如树枝、铁丝等。

⑥树害。由于线路两旁树障的清理不及时,或者没有按照相关规范要求进行清理,而造成树木与导线之间距离达不到安全规范要求,从而产生线路短路跳闸或者线路接地故障。

⑦接地。一相导线断落在地上,树枝接触到导线,瓷瓶绝缘击穿等都会产生线路接地故障。

⑧跌落熔断器故障。丝管调节不当自动脱落会产生缺相;拉合操作不当会造成相间弧光短路;制造工艺不佳会造成瓷体折断等都是跌落熔断器常见的故障。

⑨柱上油开关故障。柱上油开关合不上闸或分不开闸的情况时常会发生,即拒合和拒分,大多是由于操作机构或动、静触头发生故障而造成的。

1.1.2 变电因素

①变压器故障的产生会对 10 kV 配电网的供电可靠性产生重要影响,其故障产生因素较多,如铁芯局部烧毁或短路;分接开关触头放电或灼伤;套管对地放电或击穿;线圈间短路或断线等都是配电变压器常见的故障。

②配电室和开闭所电缆进、出线也是故障频发的部位之一,特别是电缆端头及中间接头易发生故障,需要重点防范。

③开断关合类故障是户内 10 kV 真空、少油断路器运行过程中主要的故障现象,此故障会产生诸多的不良影响,会降低载流能力、绝缘性能及操作机械性能。

④电流互感器所表现的故障现象较多,如局部放电、二次开路等。

⑤铁磁谐振、绝缘劣化、受潮短路等则是电压互感器常见的故障。

1.1.3 网架结构因素

网架结构的科学性和合理性是影响 10 kV 配网供电可靠性的重要因素,从我国目前 10 kV 配网网架结构建设现状来看,存在着许多问题,主要表现于网架结构的建设标准较低,当 10 kV 电力系统任何一处发生严重故障时,无法快速、有效的查找并解决故障,系统的整体稳定性无法得到保证。当任一元件突然失去时,整个系统无法真正意义上的实现电力负荷的有效转移。当电力系统进行检修、改建、调度时,无法继续供电,反而造成诸多用户长时间的停电。这些都是网架结构不合理所带来的负面影响,降低了 10 kV 配网的供电可靠性,优化 10 kV 配网结构将是提高 10 kV 配网供电可靠性的重要举措之一。

1.1.4 电源因素

电源是 10 kV 配网的重要组成部分,该部分故障的产生也将影响供电的可靠性。电源所表现出的问题主要表现于电源的持续提供电力、电力能力较差,而造成限电现象的发生。

1.2 外部因素

①气候因素。气候因素中对配电网供电可靠性影响最大的是雷电天气,其次是台风和雨雪。雷电天气会造成针瓶闪烙、开关损坏、避雷器爆等故障现象。台风天气会由于线路舞动会产生各种短路故障。

②作业停运。作业停运主要包括检修停运、试验停运、施工停运三种。

③人为因素。一方面是工作人员误操作和设备维护不当引发的意外事故。另一方面是外部人员挖伤电缆、车辆撞杆、气球挂线等造成的意外事故。

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2 提高 10 kV 配网供电可靠性措施分析

针对上述问题,可以采取以下措施提高供电可靠性,以保证 10 kV 配网的安全、稳定运行。

2.1 提高各元件的供电可靠性

①l0 kV 配电线路。配电线路主要有电缆线路和架空线路(架空裸线、架空绝缘线)两种。电缆线路故障概率较小,但造价较高。架空线路则故障影响因素多,故障率较高,对供电可靠性影响较大,特别是架空裸线表现更为突出,其供电负载率偏高,供电可靠性较差。但绝缘导线与架空裸线相比且有许多优点,在故障影响因素方面大大减少,也就是说故障率有了明显下降。因此,笔者建议城市郊区的 10 kV 配电线宜采用架空导线,开发区内的 10kV 配电线路宜采用电缆,而市区 10 kV 配电线则可采用绝缘导线。另外,为保证检修、调试、故障情况下,缩小影响范围,可考虑将相邻 l0 kV 线路互为备用,即将联络开关装设在相邻两条线路某一处或者多处,一旦一条线路断开供电,可将负荷转移到另一条线路,以保证除了故障段外,其它线路段仍可安全、稳定、正常运行。

②开关设备。断路器故障率相对较高,进而对供电可靠性产生较大影响,因此需根据不同情况合理选择开头设备。真空开关由于其性能较好,可作为变电站 l0 kV 出线开关,遮断容量不足老式少油开关也可由真空开

头代替。另外,开发区重点变电站应以质量先进的国外引进断路器为主。同时,为了避免支线故障出现后而不影响其它主线用户的正常、稳定用电,也要考虑断路器最佳位置。

③配电变压器。配电变压器作为 10 kV 配电系统的重要组成部分,保证其健康、稳定运行是提高供电可靠性的重要措施。首先要尽量减少变压器的轻载、超负荷、不平衡运行。其次,要利用先进故障检测技术实时诊断变压器的故障所在,并加强对变压器的检修和维护,避免其带病运行,减少其故障发生频率和缩短其故障持续时间。再次,在保证正常、稳定供电的基础上,通过各种方法减小变压器耗损,如合理缩短供电半径,适当减小变压器容量等。同时,为了避免检修对用户正常供电造成影响,建议配电变压器的熔丝可用带消弧杆跌落式熔丝。

2.2 优化配电网结构

10 kV 配电网中,网架结构薄弱影响供电可靠性重要因素之一,因此,需要优化 10 kV 配网结构,提高 10 kV配网的供电可靠性。在整体结构选择应用中,应灵活采用双回、环网、多分段连接等形式。整体上要使 10 kV 配网满足“N- 1”准则,实现相邻线路负荷互供功能。其中手拉手线路的增加是提高供电可靠率的一种有效方式,10 kV配网手拉手实施的原则如下:将分段开关、环网开关、环网开关柜装设于 10 kV 主干线路,均分 2~3 段 / 条,平均不超过 3.6 km/ 条,1.2~1.8 km/ 段,不超过 5~6 户 / 段,若负荷密度较大,则按负荷密度分段,但平均负荷不超过2200 kVA/ 段。

规范低压配电台区的型式、供电半径及主要电气设备的选择。为了有效解决和避免目前老旧配电台区设备存在的技术低、质量差、能耗高等问题,在新建或者改造区,要结合区域具体实际情况,包括工农商业用电量、人口等,选用技术先进、质量优良、能耗较低的电气设备。同时,在配电方式方面要保证合理性,在系统运行方面要保证灵活性等。根据笔者的归纳总结,可通过以下方法来达到以上目标:配电变压器损耗是整个电网网损中的重要组成部分,因此采用节能变压器有利于电网线损的降低;导线截面增大有利于线路阻抗的降低,因此增大导线截面有利于线路功率、电压损耗的降低;无功补偿可提高电网运行功率因数,减少无功功率,减小配电网、电压损耗;多布点供电方式和小容量变压器的应用使变压器靠近负荷点,也可有利于功率、电压损耗的降低。同时,也需不断实现配电网的综合自动化,特别是配电自动化及信息化技术的应用,可以从整体上提高配电网的结构标准。

2.3 实施综合检修及带电作业

配电网年度计划中,须对辖区内每条配电线路的停电情况进行严格的控制,根据配电网实际状况,结合配电线路各项工作,将综合检修与状态检修相结合,尽量缩短检修时的停电时间,减小检修时停电面积,整体上提高供电可靠性。另外,带电作业需注重以下几个方面的工程:线路母线、杆塔、架空地线、配电线路的更换;导线及架空地线的修补;线路绝缘子的检测及清扫;变压器温升及介质损耗值的测试;断路器的检修等。

2.4 加强配电网管理

①加强目标管理。对配电网供电可靠性进行目标管理,为了制定科学、合理的电网可靠性管理目标,应以供电区域内的实际情况为依据,如用电量、用户量等。

②加强配电网的规划管理。配电网的科学规划管理是提高配电网供电可靠性的重要环节之一,配电网规划应结合供电区域实际状况。首先要科学预测供电区域内配电网本年及未来几年的电力负荷,并将其作为当地配电网设计、建设、运行的重要指导。其次要每年都完成滚动规划,使 l0 kV 配电网在稳定性方面满足用户要求。

2.5 加大配网自动化建设力度

供电企业要加大对自动化技术的引进力度,积极建设并投资配网自动化系统,加大配网自动化建设力度,充分利用现代自动化技术,例如:通讯建设、计算机技术、网络技术等来对配网系统进行自动化优化改造,提高配网运行质量,当配网系统出现故障时能够自动化定位故障,并及时解除故障,达到对配网系统的自动化监测与管理,实现配网系统的自动化监管。

3 结束语

通过上述分析能够看出,10kV配网供电的可靠与否不仅关系到供电质量,同时与人们的正常生活也有着直接联系,因此供电企业必须要重视起来,深入分析影响10kV配网供电可靠性的各项因素,并针对具体问题提出有效解决对策,尽最大可能保障供电系统的可靠性,更好满足人们的用电需求。

参考文献:

[1] 牛文浩.浅谈 10kV 配网供电可靠性的影响因素及应对措施 [J].科技风,2012(19):67-68.

[2] 王进兴.浅析影响 10kV 配网供电可靠性的因素及对策 [J].企业技术开发,2012(23):128-129.

[3] 吕莹.论 10kV 配网供电可靠性的影响因素及改善措施[J].机电信息,2013(36):18-19.

[4] 倪华君.10kV 配网供电可靠性的设计因素和解决方法 [J].中国高新技术企业,2014(19):121-122.

论文作者:陈志钧

论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期

论文发表时间:2018/11/14

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