配網(wǎng)電力工程的技術(shù)問(wèn)題分析與施工安全措施

［摘要］電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電和配電三部分組成。配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的三大構(gòu)成之一，關(guān)系著電能分配的質(zhì)量與應(yīng)用成效。配電環(huán)節(jié)的保護(hù)集中在饋線保護(hù)上，配電網(wǎng)不存在穩(wěn)定問(wèn)題，一般認(rèn)為饋線故障的切除并不嚴(yán)格要求是快速的。文章首先介紹配電網(wǎng)工程，分析配網(wǎng)工程存在的技術(shù)問(wèn)題，提出各環(huán)節(jié)施工安全管理的措施及配網(wǎng)工程項(xiàng)目建設(shè)的綜合策略，希望對(duì)后續(xù)研究有所啟發(fā)。

［關(guān)鍵詞］配網(wǎng)電力工程；技術(shù)；施工安全；措施

［作者簡(jiǎn)介］李克斌，東莞市泰安電力工程有限公司助理工程師，研究方向：電力配網(wǎng)工程施工，廣東東莞，523301

［中圖分類號(hào)］ TM72 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 1007-7723（2012）05-0095-0003

原始電能產(chǎn)出后需經(jīng)過(guò)電力系統(tǒng)的綜合調(diào)配，把電壓值控制在適宜范圍內(nèi)才可供應(yīng)給用戶，以保證用電人員及電器設(shè)備的安全性。配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的三大構(gòu)成之一，關(guān)系著電能分配的質(zhì)量與應(yīng)用成效。針對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)期間存在的問(wèn)題，施工單位需制定安全可靠的作業(yè)方案，引入先進(jìn)的施工技術(shù)解決工程潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

一、配網(wǎng)工程存在的技術(shù)問(wèn)題與解決方法

配電網(wǎng)工程建設(shè)質(zhì)量決定著電力系統(tǒng)配電操控的效率，影響企業(yè)或個(gè)人用戶正常的用電水平。若電纜運(yùn)載的高壓電力直接投入用電設(shè)備，短時(shí)間內(nèi)易造成配電系統(tǒng)性能受損，無(wú)力承擔(dān)強(qiáng)大的電能荷載而出現(xiàn)損壞。隨著社會(huì)用電需求量的持續(xù)增多，配電網(wǎng)在電力系統(tǒng)中的調(diào)配作用更加顯著。就現(xiàn)有的技術(shù)條件來(lái)說(shuō)，配電網(wǎng)工程亟須解決的主要問(wèn)題包括：

（一）電源布置

傳統(tǒng)電源點(diǎn)的分布結(jié)構(gòu)不合理，既阻礙了配電網(wǎng)建設(shè)施工的便捷性，也降低了電網(wǎng)分配電源的效率。解決電源分布是提升配電網(wǎng)作業(yè)效率的首要問(wèn)題，電力部門需嚴(yán)格按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)的要求選擇變電站的地址。如：變電站的位置需接近電源中心，方便配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的要求；電源分布點(diǎn)繞開(kāi)管線集中的區(qū)域，以免對(duì)周圍環(huán)境造成破壞。另一方面，供電系統(tǒng)常用的電源設(shè)施需加強(qiáng)綜合改造，確保電源設(shè)備能夠持續(xù)供應(yīng)足夠的電能，使配電設(shè)備穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)。

（二）無(wú)功補(bǔ)償

配網(wǎng)工程的無(wú)功補(bǔ)償面臨的技術(shù)問(wèn)題：無(wú)功補(bǔ)償裝置應(yīng)用不科學(xué)，導(dǎo)致供電系統(tǒng)遭受諧波干擾，變壓器無(wú)法正常發(fā)揮出變換電能的作用。此外，變電站引入配電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)，其額定功率系數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確，限制了供電傳輸?shù)挠行蛐?。添加無(wú)功補(bǔ)償裝置是為了提高配電網(wǎng)的功率因素，進(jìn)一步減小變壓器與輸電線路的能量耗損，創(chuàng)造更加優(yōu)越的供電環(huán)境。處理無(wú)功補(bǔ)償裝置的缺陷，關(guān)鍵在于按照供電系統(tǒng)的需求選用補(bǔ)償裝置，必要時(shí)安裝綜合性的監(jiān)測(cè)元件。

（三）系統(tǒng)運(yùn)行

我國(guó)城鄉(xiāng)的綜合水平差異較大，農(nóng)村地區(qū)推廣配電網(wǎng)自動(dòng)化的技術(shù)條件有限，在饋線自動(dòng)化、配電管理系統(tǒng)等方面施工缺乏技術(shù)支撐?；谂渚W(wǎng)自動(dòng)化的通信傳輸模式相對(duì)落后，應(yīng)用光纖通信技術(shù)也受到了硬件設(shè)備的限制。配電網(wǎng)自動(dòng)化是電力工程改造的必然趨勢(shì)，自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于配網(wǎng)建設(shè)能夠轉(zhuǎn)變“高損耗”的供電局面。為了適應(yīng)配電網(wǎng)自動(dòng)化改造的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，需重點(diǎn)解決系統(tǒng)的接線方案，如：環(huán)網(wǎng)電纜、架空電網(wǎng)等，都要設(shè)計(jì)優(yōu)越的接線模式。

二、防范雷擊事故的安全作業(yè)措施

配電網(wǎng)輸電線路常會(huì)受到自然雷電現(xiàn)象的襲擊，導(dǎo)致線路傳輸電力的性能減弱，降低了配網(wǎng)的運(yùn)行效率。施工期間，為了保證配電網(wǎng)工程的安全作業(yè)，應(yīng)注重雷擊事故的安全防范。一般情況，防范雷擊的措施是設(shè)置避雷線以增強(qiáng)電網(wǎng)的抗雷擊能力。另外，其他一些常見(jiàn)的安全施工措施也要多方注意。

（一）絕緣裝置

改善輸電線路的絕緣性能，是增強(qiáng)配電網(wǎng)抗雷擊事故的最佳方法。配網(wǎng)施工階段需合理地選擇絕緣方法，對(duì)一些特殊的工程區(qū)域增多絕緣子的片數(shù)。如：根據(jù)環(huán)境勘測(cè)結(jié)果，對(duì)雷電現(xiàn)象頻繁的區(qū)域，以及大跨度高桿、交叉進(jìn)線等，可通過(guò)增多絕緣子片數(shù)的方式優(yōu)化線路的抗雷擊能力，降低意外事故的發(fā)生率。

（二）接地裝置

選用接地裝置的目的是將雷擊引入地下，防止其對(duì)配網(wǎng)所連接的電力設(shè)備造成損壞。不同配網(wǎng)線路的接地施工方法不一樣，以高壓輸電線路為例，線路抗雷擊性能會(huì)因桿塔的接地電阻變大而減弱。鑒于此特點(diǎn)，埋設(shè)接地裝置應(yīng)控制其深入，通常要超過(guò)0.7m以上，擴(kuò)大地引線的截面面積，且保證各線路準(zhǔn)確地連接。

（三）避雷裝置

避雷器是常用的避雷裝置，配網(wǎng)工程中應(yīng)靈活地運(yùn)用避雷器，將其安裝在適當(dāng)?shù)奈恢冒l(fā)揮出防雷效果。盡管目前輸電線路安裝了避雷線，對(duì)控制過(guò)電壓發(fā)揮了顯著的效果。但試驗(yàn)顯示，依舊存在部分過(guò)電壓流通于線路中，安裝避雷器可徹底避免過(guò)電壓引起的毀壞事故，為輸電線路、電力設(shè)備的安全運(yùn)行創(chuàng)造了條件。

三、各環(huán)節(jié)施工安全管理的措施

安全施工是配電網(wǎng)工程的難點(diǎn)之一，各種意外事故的發(fā)生阻礙了電力工程建設(shè)的有序性，給現(xiàn)場(chǎng)人員的生命安全帶來(lái)了巨大的隱患。未來(lái)配電網(wǎng)施工需重點(diǎn)解決安全問(wèn)題，并制定針對(duì)性的安全作業(yè)措施。根據(jù)配電網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)組成，施工期間的安全管理需圍繞著架空線路、電纜、桿塔、變壓器等元器件。

（一）線路

配網(wǎng)工程采用的線路連接方式多為架空，架空線路是指導(dǎo)線架設(shè)于桿塔上的線路，長(zhǎng)時(shí)間暴露在野外作業(yè)。施工單位制定架空線路方案需考慮其傳輸電能的環(huán)境，避免受到外界環(huán)境的干擾而影響系統(tǒng)性能。此環(huán)節(jié)施工采取的安全管理措施：一是檢查線路連接是否存在交叉問(wèn)題，避免通電運(yùn)行后發(fā)生短路現(xiàn)象；二是根據(jù)圖紙組裝線路，尤其是絕緣子安裝需符合外界防雷的要求。

（二）桿塔

桿塔是支撐線路的基礎(chǔ)設(shè)施，利用絕緣子把導(dǎo)線架設(shè)于空中，是維持供電系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主要結(jié)構(gòu)。從目前施工情況看，桿塔面臨的主要安全風(fēng)險(xiǎn)是架設(shè)不穩(wěn)定，特別是桿塔底部埋設(shè)深度不足，線路在系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)期間易受外界強(qiáng)風(fēng)的干擾。桿塔施工階段應(yīng)進(jìn)行必要的加固處理，根據(jù)配網(wǎng)工程的性能指標(biāo)合理選用木桿、水泥桿、金屬桿等設(shè)施，桿塔施工現(xiàn)場(chǎng)管理體系如圖1。

（三）變壓器

變電站是供電系統(tǒng)的中轉(zhuǎn)站，負(fù)責(zé)把高壓或低壓電能進(jìn)行變換，使電壓處于某一特定值域再供應(yīng)給設(shè)備使用。由于施工人員操作不當(dāng)，變壓器的線圈易燒壞，使變電站的變電操作發(fā)生故障。從安全角度考慮，變壓器安裝前需經(jīng)過(guò)模擬調(diào)試，確定供電系統(tǒng)構(gòu)件所能承擔(dān)的荷載大小，再接通電壓裝置完成有關(guān)的變電操作。技術(shù)人員可添加在線監(jiān)測(cè)儀器，檢測(cè)變壓器的安全狀態(tài)。

四、配電網(wǎng)自動(dòng)化施工技術(shù)的運(yùn)用

自動(dòng)化改造是配網(wǎng)工程建設(shè)的必然趨勢(shì)，其要求配電網(wǎng)內(nèi)的多個(gè)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化改進(jìn)，發(fā)揮出更加穩(wěn)定可靠的功能。開(kāi)關(guān)是配電網(wǎng)操控的主要裝置，其在自動(dòng)化施工技術(shù)運(yùn)用中的重點(diǎn)：（1）電纜線路的開(kāi)關(guān)和環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)，在電纜線路設(shè)置分支開(kāi)關(guān)，根據(jù)開(kāi)關(guān)配置一遙或者兩遙的功能；對(duì)于環(huán)網(wǎng)線路應(yīng)當(dāng)配置三遙功能，使環(huán)網(wǎng)線路的某一段發(fā)生故障時(shí)，能夠自動(dòng)進(jìn)行定位并且自動(dòng)對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行隔離。（2）對(duì)于架空線路設(shè)置自動(dòng)開(kāi)關(guān)功能，應(yīng)添加有就地分合閘操作功能的自動(dòng)化設(shè)置，使主站系統(tǒng)對(duì)各個(gè)網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行綜合監(jiān)控。（3）發(fā)揮架空分支線路的開(kāi)關(guān)功能，對(duì)自動(dòng)開(kāi)關(guān)配備優(yōu)越的保護(hù)模塊及遙控模塊，當(dāng)某個(gè)分支出現(xiàn)故障可迅速切斷線路。

五、結(jié)論

總之，配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成，對(duì)原始電能起到了調(diào)度分配的作用。新時(shí)期國(guó)家投資電網(wǎng)工程建設(shè)，施工單位需加強(qiáng)配網(wǎng)施工技術(shù)問(wèn)題的處理。根據(jù)安全作業(yè)的規(guī)范要求完善現(xiàn)場(chǎng)管理，確保配網(wǎng)工程在安全、穩(wěn)定、可靠的環(huán)境下順利實(shí)施。此外，配網(wǎng)建設(shè)潛在的故障問(wèn)題也是安全管理的重點(diǎn)，設(shè)計(jì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有助于解決這一問(wèn)題。