解析配電網(wǎng)規(guī)劃與改造對(duì)供電可靠性的提高

周波

摘 要：隨著國家電網(wǎng)建設(shè)迅速發(fā)展及人們的用電需求不斷增長，人們對(duì)配電網(wǎng)供電的可靠性給予了更多關(guān)注。通過對(duì)10 kV配電網(wǎng)供電的可靠性展開分析，探討配電網(wǎng)規(guī)劃與改造對(duì)提高配電網(wǎng)供電可靠性的重要意義，從而為同業(yè)者提供有力參考。

關(guān)鍵詞：10 kV配電網(wǎng)；規(guī)劃；改造；供電可靠性

中圖分類號(hào)：TM732 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）13-0045-02

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響下，社會(huì)對(duì)于電力的需求在不斷增長，極大地促進(jìn)了電力行業(yè)的發(fā)展。而隨著科技水平的不斷提高，各種新的電氣設(shè)備得到了廣泛應(yīng)用，對(duì)配電網(wǎng)的可靠性也提出了更高的要求，原有的配電網(wǎng)無法滿足新的用電需求，因此需要對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃與改造，以提高供電的可靠性。

1 配電網(wǎng)規(guī)劃與改造的必要性

在當(dāng)前的時(shí)代背景下，做好配電網(wǎng)的規(guī)與改造工作是十分必要的。其必要性主要體現(xiàn)在以下兩方面：①在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下，人們的生活水平不斷提高，電視、空調(diào)、冰箱等家用電器開始得到普及，這些家用電器在為人們?nèi)粘Ｉ钐峁┓奖愕耐瑫r(shí)，也使得用戶對(duì)于電力的需求大大增長，加上工業(yè)和商業(yè)用電負(fù)荷的迅速增長，給配電網(wǎng)帶來了日益沉重的負(fù)擔(dān)。②我國的配電網(wǎng)絡(luò)大部分是在改革開放時(shí)期以及第一輪配電網(wǎng)改造時(shí)期架設(shè)的，設(shè)計(jì)起點(diǎn)較低，雖然在發(fā)展過程中得到了不斷的完善和健全，但由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和技術(shù)水平的限制，配電網(wǎng)絡(luò)的整體余量相對(duì)較低，難以適應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。此外，由于使用時(shí)間較長，許多電力設(shè)備存在元器件老化、絕緣水平下降等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。因此，為了提高電力系統(tǒng)供電的可靠性，對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃與改造是十分必要的。

2 配電網(wǎng)規(guī)劃與改造的重要意義

配電網(wǎng)供電的可靠性是確保工業(yè)生產(chǎn)和人們生活正常開展的重要保障，配電網(wǎng)的合理規(guī)劃和升級(jí)改造是提高配電網(wǎng)供電可靠性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。隨著城市電網(wǎng)和農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)力度的加大，人們對(duì)于配電網(wǎng)供電的可靠性和電能質(zhì)量的要求也越來越高。然而，實(shí)際配電網(wǎng)在運(yùn)行中仍存在供電能力不足、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理、電氣設(shè)備質(zhì)量不合格、電壓質(zhì)量不高等問題，這表明我國配電網(wǎng)規(guī)劃水平不高，而這對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行的效率和供電的可靠性有直接影響。因此，供電企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)配電網(wǎng)規(guī)劃和改造力度，優(yōu)化電網(wǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格控制電氣設(shè)備質(zhì)量，采取有效的保護(hù)措施促使電網(wǎng)運(yùn)行中的電壓保持穩(wěn)定；同時(shí)加強(qiáng)對(duì)配電網(wǎng)的安全管理，做好配電網(wǎng)輸配電線路、電氣設(shè)備元部件的維護(hù)和檢修工作，進(jìn)而有效避免配電網(wǎng)輸配電線路運(yùn)行中出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，或者通過繼電保護(hù)有效防止配電網(wǎng)因電氣設(shè)備過熱而出現(xiàn)故障、停運(yùn)現(xiàn)象，提高配電網(wǎng)供電的可靠性和完全性。

3 配電網(wǎng)規(guī)劃與改造的主要內(nèi)容

3.1 10 kV配電網(wǎng)的規(guī)劃內(nèi)容

為了有效避免10 kV配電網(wǎng)運(yùn)行中故障的發(fā)生，供電企業(yè)在現(xiàn)有的配電網(wǎng)建設(shè)中應(yīng)合理規(guī)劃電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，結(jié)合供電企業(yè)配電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，展開電力自動(dòng)化系統(tǒng)、繼電保護(hù)、通信系統(tǒng)智能化、負(fù)荷預(yù)測(cè)以及無功補(bǔ)償、配電變壓器可靠性規(guī)劃等。在10 kV配電網(wǎng)的規(guī)劃和改造中，應(yīng)該結(jié)合配電網(wǎng)的實(shí)際情況。10 kV配電網(wǎng)的規(guī)劃內(nèi)容主要有以下三點(diǎn)：①在10 kV配電網(wǎng)輻射形線路或者樹樁形線路中可以設(shè)置重合器、分段器，從而實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)線路出現(xiàn)故障時(shí)的故障隔離和迅速恢復(fù)供電。同時(shí)，可以在分段器、重合器上再配置一種饋線遠(yuǎn)方終端（FTU），且架設(shè)通道，依靠饋線遠(yuǎn)方終端縮短故障定位時(shí)間，提高故障檢修效率，及時(shí)恢復(fù)供電狀態(tài)。②在10 kV環(huán)形電纜配電網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以采用重合器、環(huán)網(wǎng)柜實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的自動(dòng)化。這種電網(wǎng)架構(gòu)主要是利用分散的環(huán)網(wǎng)柜、美式箱變而形成的一種新型環(huán)形電纜配電網(wǎng)絡(luò)模式，取代了傳統(tǒng)集中配電網(wǎng)絡(luò)模式。這樣不僅可以節(jié)省電網(wǎng)建設(shè)面積，而且還利于電網(wǎng)檢修盒的維護(hù)。③對(duì)于新建的配電設(shè)施，在進(jìn)行建設(shè)時(shí)，要結(jié)合實(shí)際需求，對(duì)未來幾年內(nèi)電力的需求變化情況進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，預(yù)留出足夠的富余容量，提高配網(wǎng)的可擴(kuò)展性，保證配網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

3.2 10 kV配電網(wǎng)的改造內(nèi)容

3.2.1 采用智能化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)

為了提高配電網(wǎng)供電的可靠性，需要對(duì)供電企業(yè)現(xiàn)有的配電網(wǎng)進(jìn)行改造，結(jié)合供電企業(yè)配電網(wǎng)運(yùn)行的實(shí)際情況，對(duì)10 kV配電網(wǎng)要采用智能化技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行改造，引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化電氣設(shè)備，選用質(zhì)量合格的電源、斷路器和輸電線路，采用紅外熱像檢測(cè)方法等。通過自動(dòng)化改造，可以有效提高配電網(wǎng)運(yùn)行的自動(dòng)化水平，減少人為誤操作對(duì)配電網(wǎng)運(yùn)行的影響，從而提高供電的可靠性。

3.2.2 應(yīng)用配電網(wǎng)管理系統(tǒng)和可編程控制器

在10 kV配電網(wǎng)改造中可以應(yīng)用先進(jìn)的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)（DMS）和可編程控制器（PLC），建立健全的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）、配電網(wǎng)設(shè)備綜合管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)（GIS）、用戶管理和控制系統(tǒng)、客服服務(wù)中心系統(tǒng)和自動(dòng)繪圖系統(tǒng)（AM），從而實(shí)現(xiàn)10 kV配電網(wǎng)的自動(dòng)化，提高10 kV配電網(wǎng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和供電的可靠性和連續(xù)性。

3.2.3 采用節(jié)能型輸電線線路、設(shè)備

在對(duì)10 kV配電網(wǎng)絕緣結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造時(shí)，應(yīng)采用先進(jìn)的節(jié)能型輸電線線路、設(shè)備，同時(shí)根據(jù)10 kV配電網(wǎng)開關(guān)設(shè)計(jì)和質(zhì)量問題，在開關(guān)柜母線室、開關(guān)柜頂、柜后門都安裝除濕散熱窗，從而使改造后的開關(guān)柜空氣對(duì)流、通風(fēng)干燥，有效降低設(shè)備和線路的電能損耗，提高配電網(wǎng)供電的可靠性和穩(wěn)定性。

3.2.4 采用無功補(bǔ)償技術(shù)和自動(dòng)化補(bǔ)償裝置

為了確保10 kV配電網(wǎng)的運(yùn)行效率和供電的可靠性，需采用無功補(bǔ)償技術(shù)和先進(jìn)的無功補(bǔ)償自動(dòng)化補(bǔ)償裝置。在進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，主要采用集中補(bǔ)償方式，在變壓器、母線一側(cè)設(shè)置并聯(lián)電容器組，提高變電站配電網(wǎng)變壓器和母線在運(yùn)行中的功率因素，從而實(shí)現(xiàn)無功功率的補(bǔ)償，有效降低變壓器和母線的線路損耗，節(jié)約電能。另外，還可以采用先進(jìn)的無功補(bǔ)償自動(dòng)化裝置。例如，在10 kV配電網(wǎng)無功補(bǔ)償中可以采用“HMSC”型自動(dòng)化無功補(bǔ)償裝置，這種裝置可以根據(jù)用戶的用電需求，選用不同的補(bǔ)償單元，不斷滿足用戶對(duì)補(bǔ)償容量的需求，并且通過自動(dòng)或者手動(dòng)投切，提高無功補(bǔ)償效果，平衡10 kV配電網(wǎng)變壓器、母線、電纜和輸配電線對(duì)無功功率的需求，降低線路損耗，確保配電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，不斷提高配電網(wǎng)對(duì)用戶供電的可靠性和連續(xù)性。同時(shí)，通過這種自動(dòng)化無功補(bǔ)償裝置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)系統(tǒng)的過壓、欠壓、過流和缺相等各種保護(hù)，且通過將RS總線485高速數(shù)據(jù)通信接口與相關(guān)設(shè)備連接，可以在“四遙”功能上實(shí)現(xiàn)無人監(jiān)控，極大提高了10 kV配電網(wǎng)的運(yùn)行效率和供電的可靠性、連續(xù)性。