10kV配網(wǎng)電力工程的技術(shù)問題分析與解決對策

馬永杰

（鶴壁中礦工程設(shè)計(jì)有限公司，河南 鶴壁 458000）

電力行業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，在電力資源上的要求更高。10kV配電網(wǎng)是我國國民生活與生產(chǎn)使用最多的配電網(wǎng)絡(luò)，所以必須保證其安全穩(wěn)定的運(yùn)行。在電網(wǎng)工程建設(shè)中會(huì)有很多技術(shù)問題會(huì)對電網(wǎng)的運(yùn)行情況產(chǎn)生直接影響，這就需要在建設(shè)時(shí)進(jìn)行深入分析，利用科學(xué)手段提升配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。

1 10kV配網(wǎng)電力工程技術(shù)準(zhǔn)則

第一，在電網(wǎng)配置上要對用戶進(jìn)行合理劃分。其中重要用戶通常選擇雙電源，如果這些用戶中有某些負(fù)荷不能發(fā)生停電狀況，則需要為重點(diǎn)負(fù)荷匹配相應(yīng)的應(yīng)急電源。10kV配電網(wǎng)的正常檢修無法避免，通過這種手段能夠保證檢修期間的正常供電。蓄電池、干電池、小型發(fā)電機(jī)組等都是常用的應(yīng)急電源。

第二，在布置10kV配電網(wǎng)時(shí)，通常選擇“T”型網(wǎng)、“#”型網(wǎng)，有時(shí)也會(huì)選擇具有多個(gè)開換工作的單環(huán)網(wǎng)。在此過程中，需要對10kV配電網(wǎng)進(jìn)行分段，所使用的裝見容量為2500kVA。在選擇網(wǎng)絡(luò)開關(guān)以及分段開關(guān)時(shí)，需要格外注意，要保證開關(guān)具有自動(dòng)分合閘的電壓互感器，其中裝見容量超過630kVA的線路T點(diǎn)處，選擇的開關(guān)多為負(fù)荷開關(guān)。

第三，城市道路為10kV電網(wǎng)建設(shè)時(shí)的主要依據(jù)。在城市內(nèi)的主干道上，需要做好架空線路走廊的預(yù)留。此外，無論主干道還是次干道都需要設(shè)置好電纜鋪設(shè)點(diǎn)。

第四，線路閃絡(luò)故障的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致供電異常。為了減少該事件的發(fā)生概率，在對10kV架空線路進(jìn)行絕緣設(shè)計(jì)時(shí)，通常設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參考 20kV的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行。

2 10kV 配網(wǎng)電力工程存在的技術(shù)問題

2.1 外力損壞

我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度飛快，這就使得既有的10kV 配電網(wǎng)很難滿足目前的供電需求。第一，我國傳統(tǒng)建設(shè)的10kV配電網(wǎng)大多都選擇架空方式，在接線形式的選擇上大多選用樹枝狀放射式，供電方式為單端電源供電，對于新建建筑的電網(wǎng)架設(shè)，大多使用環(huán)網(wǎng)供電，附近的架空線作為供電電源。第二，有些用戶對供電需要較為迫切，在電網(wǎng)架設(shè)工作完結(jié)之間就要求供電，這就使得工程無法按照規(guī)劃全部完成，很多線路都是臨時(shí)接線。第三，很多主干道上的線路都采用架空接線，面對新建筑物時(shí)很容易對線路走廊產(chǎn)生影響，為線路的安全運(yùn)行帶來負(fù)面影響。總之，很多老舊城區(qū)都沒有完善的10kV 配電網(wǎng)絡(luò)，其供電能力較為低下，受地形條件限制，很多線路極為凌亂，導(dǎo)致事故發(fā)生率居高不下，嚴(yán)重威脅供電的可靠性。隨著我國用電量的急劇增長，很多既有變電站設(shè)備以及相應(yīng)的線路都不能承載所需要的負(fù)荷，很大程度上制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。這些線路最大的不足是10kV系統(tǒng)由于處于市區(qū)電網(wǎng)核心，使得它要承擔(dān)的負(fù)荷較重，加之運(yùn)行年限較長，使設(shè)備受到較為嚴(yán)重的污染，事故發(fā)生率增加。

2.2 閃絡(luò)事故

在閃路運(yùn)行中，供電設(shè)備的絕緣件長時(shí)間承擔(dān)高電壓進(jìn)行工作，如果絕緣間表面產(chǎn)生污垢，并且含鹽量較高時(shí)，在潮濕的環(huán)境中極易發(fā)生閃絡(luò)。此外，污垢的累積還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備絕緣的沖擊性受到影響，出現(xiàn)雷電等自然災(zāi)害時(shí)，也會(huì)發(fā)生閃絡(luò)。污閃發(fā)生的情況并不固定，在單相、多相都有可能發(fā)生，有時(shí)還會(huì)同時(shí)在很多部位發(fā)生。發(fā)生污閃現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致單相接地，另外兩相的瞬時(shí)電壓急劇飆升，瞬間電壓可高達(dá)相電壓的2．5倍。一般來說，除去故障以外造成的相電壓增加不會(huì)威脅到絕緣設(shè)備的使用，如果設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境較為惡劣，將導(dǎo)致絕緣件不耐受電壓。如果中性點(diǎn)沒有接地，系統(tǒng)非故障相電壓副值升高在允許運(yùn)行的2小時(shí)內(nèi)，有可能再出現(xiàn)閃絡(luò)點(diǎn)。此外，如果絕緣件的沖擊特性是由于污垢造成，其特性會(huì)降低30～40%，這時(shí)零序電壓會(huì)在單相接地發(fā)生。如果變電站內(nèi)沒有高性能的互感器，就很容導(dǎo)致鐵磁諧振的出現(xiàn)，會(huì)產(chǎn)生較大的過電壓，一定情況下還會(huì)導(dǎo)致相絕緣被閃絡(luò)擊穿，這時(shí)接地相會(huì)發(fā)生短路現(xiàn)象。

2.3 弧光接地過電壓的影響

在電網(wǎng)中運(yùn)行的過電壓設(shè)備通常需要承擔(dān)較大的工頻電壓、大氣過電壓等，如果所處地理位置的自然環(huán)境較為惡劣，設(shè)施建設(shè)不夠完善，這將給電網(wǎng)的運(yùn)行帶來很大安全隱患?；」饨拥剡^電壓的電壓幅值非常高，如果電網(wǎng)中的電流值超過正常范圍后，就需要采取有效措施控制接地電弧。在這種情況下，如果采用措施不及時(shí)，很難熄滅接地電弧，進(jìn)而導(dǎo)致接地電壓的產(chǎn)生，該電壓值非常高，會(huì)影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

3 10kV 配網(wǎng)電力工程的主要施工技術(shù)建議

3.1 降低外力破壞的影響

外力破壞會(huì)對電網(wǎng)工程建設(shè)產(chǎn)生很大影響，為了對這一影響加以控制，就需要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中對其進(jìn)行考慮。在開展10kV配電網(wǎng)建設(shè)工程設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)人員需要深入建設(shè)現(xiàn)場勘查地形，此外還需要對當(dāng)?shù)氐叵鹿苈返那闆r進(jìn)行充分了解，深入分析底線管路是否會(huì)對工程建設(shè)產(chǎn)生影響。在充分了解實(shí)際情況后，從10kV配電線路設(shè)計(jì)要求出發(fā)，對線路的走向進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)還要明確線路之間的距離。此外，設(shè)計(jì)人員還需要考慮到當(dāng)?shù)刈匀灰蛩氐挠绊?，盡量選擇環(huán)境條件較為適宜的地點(diǎn)，減少極端天氣對電網(wǎng)建設(shè)的影響。對于各地區(qū)線路的架空走廊的預(yù)留情況，設(shè)計(jì)人員也需要做充分了解，走訪本區(qū)域內(nèi)的用戶，分析其用電水平與特征，在老舊城區(qū)的電力線路往往較為復(fù)雜，這就需要設(shè)計(jì)人員了解不同線路的功能，避免出線情況的發(fā)生，并對線路損耗加以控制，優(yōu)化線路的設(shè)計(jì)方案。此外，在配電設(shè)備、電纜的選擇上也需予以重視，選擇質(zhì)量上乘的產(chǎn)品，保證線路運(yùn)行的安全與穩(wěn)定。

3.2 強(qiáng)化技術(shù)，解決污閃問題

解決閃絡(luò)所導(dǎo)致的各種問題是提高10kV配電網(wǎng)安全可靠的核心所在，閃絡(luò)常引發(fā)的問題有過電壓燒毀設(shè)備、相間短路等。因此，強(qiáng)化技術(shù)是解決問題的有力措施，以此來提高網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行安全。在10kV線路開關(guān)室，有些部件上安裝防污罩，例如穿墻套管、支持絕緣子等。將絕緣熱縮管安裝在母排上，對處理后的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)測，證明防污能力變強(qiáng)，同時(shí)還能夠杜絕小動(dòng)物引發(fā)短路事故的發(fā)生。在變電站的開關(guān)室中還可以采取其他有效措施，例如配備除濕設(shè)備，保證開關(guān)室內(nèi)空氣的干燥，破壞污閃的必要環(huán)境。工作人員在日常工作中，要貫徹執(zhí)行“逢停必掃、掃必干凈”的制度，在節(jié)約成本的條件下完成設(shè)備的安全運(yùn)行。

3.3 增強(qiáng)對雷電的抵抗能力

有些地區(qū)的落雷較多，這就會(huì)對線路產(chǎn)生很大影響，所以需要重視抗雷擊措施的運(yùn)用。常用的方法有利用瓷橫擔(dān)代替針式瓷瓶，使用這種替代之后會(huì)明顯降低雷擊次數(shù)，但是由于瓷橫擔(dān)沒有很強(qiáng)的機(jī)械性能，對于距離跨度較大的線路則不適合使用這種防雷措施。

3.4 控制故障停電范圍

對于單端電源供電的樹枝狀放謝性接線，在線路上通常都會(huì)接有很多變壓器以及分支線，在線路上的任意部位發(fā)生故障都會(huì)使得整個(gè)線路癱瘓，全線停電會(huì)對用戶產(chǎn)生極大影響。這就需要聯(lián)絡(luò)開關(guān)的使用，能夠達(dá)到減少停電范圍的目的。在選擇聯(lián)絡(luò)開關(guān)時(shí)，推柱上式 SF6 開關(guān)是第一選擇。就目前技術(shù)來說，柱上式 SF6開關(guān)的種類非常多，包括自動(dòng)重合閘、重合分?jǐn)嗥?、自?dòng)分?jǐn)嗥鞯?，這類開關(guān)的結(jié)構(gòu)較為簡單，具有優(yōu)越的使用性能，使用周期較長，檢修間隔時(shí)間較長，安裝簡單易操作，安裝成本低。柱上式 SF6 斷路器使用的自由度較大，可以在線路上單獨(dú)安裝使用，也可以安裝在線路的中后段，能夠?qū)崿F(xiàn)將故障電流自動(dòng)切斷的功能，與變電站出線開關(guān)進(jìn)行配合使用也能達(dá)到較好的效果，能夠?qū)⒐收隙巫詣?dòng)切斷。如果線路發(fā)生故障，柱上式 SF6開關(guān)會(huì)自動(dòng)斷開，對停電范圍進(jìn)行控制。

4 結(jié)語

綜上所述，目前我國在10kV配電網(wǎng)工程建設(shè)中仍然存在較多問題。要想從根源上解決這類問題，就需要重視工程建設(shè)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，面對施工中遇到的實(shí)際問題，采取針對性較強(qiáng)的手段進(jìn)行解決，使配電網(wǎng)的供電安全性能得到保障，降低線路故障事件的發(fā)生概率，提升配電網(wǎng)的可靠性，為用戶提供安全穩(wěn)定的供電服務(wù)。

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