探析10kV線路環(huán)網(wǎng)對提高供電可靠性的影響

蔡拓鴻

【摘 要】社會經(jīng)濟與科技的發(fā)展，推動了我國電力領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展。在過去的城市發(fā)展中，因受到經(jīng)濟條件和技術(shù)的限制，在10kV配電網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)中，多采用放射式接線方式和樹干式T型接線方式。二者接線方式均采用的是單側(cè)供電回路，其供電網(wǎng)絡(luò)的可靠性也受到影響。一旦某一供電變壓器出現(xiàn)故障，受其供應(yīng)電能的用戶無法得到及時的電能供應(yīng)。而通過10kV配電線路環(huán)網(wǎng)建設(shè)和應(yīng)用，可以改善配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高供電質(zhì)量和可靠性。本文就10kV線路環(huán)網(wǎng)對提高供電可靠性的影響展開探討。

【關(guān)鍵詞】10kV線路;環(huán)網(wǎng)供電;環(huán)網(wǎng)柜;供電可靠性

引言

以往對10kV線路進行建設(shè)時，都采用放射式或樹干式的線路連接形式，這些形式均會由于一點產(chǎn)生故障導致大規(guī)模停電，對用戶的正常用電造成影響，降低供電的可靠性及穩(wěn)定性。對此，需要在明確環(huán)網(wǎng)供電特點和優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，對其具有的提高供電可靠性作用予以分析研究。

1、10kV線路環(huán)網(wǎng)對于提高供電可靠性的影響

10kV配電線路是電力系統(tǒng)中的重要組成部分，需要眾多設(shè)備設(shè)施，接線方式也較為復雜，有可能存在負荷不均衡的情況。同時，10kV線路在電力系統(tǒng)運行過程中，也更加容易發(fā)生故障，在很大程度上受到外力的破壞與影響，例如，雷擊、颶風、暴雨、冰雪與認為因素等，都有可能導致線路的老化、斷裂與設(shè)備損壞，會增加供電中斷的概率，增加維護難度。現(xiàn)階段在部分地區(qū)，配電線路并沒有進行相應(yīng)的發(fā)展，線路布局過于原始，就很容易導致線路布局難以優(yōu)化，增加線路負荷，影響線路運行的安全性與可靠性。10kV配電線路環(huán)網(wǎng)的應(yīng)用能夠在很大程度上提供電力供應(yīng)的可靠性與穩(wěn)定性，確保電力資源的供應(yīng)質(zhì)量。在運用的過程中應(yīng)當著重分析其常見問題，并采取有效措施加以解決，進而進一步提高供電的穩(wěn)定性。在10kV線路環(huán)網(wǎng)的實施過程中，可以通過以下方式來提高供電可靠性：①減少線路故障的可能性，以避免由于線路維修而導致的電力供應(yīng)中斷現(xiàn)象，需要對線路長度進行充分考量，并對電力用戶進行梳理，確定線路的負荷情況，以分線路分段的方式確定分段點與線路段數(shù)，以環(huán)網(wǎng)供電的形式來縮小電力供應(yīng)中斷范圍，提高供電穩(wěn)定性;②如果存在線路負荷重、受外部因素影響大的線路，應(yīng)當加設(shè)分段分支開關(guān)，一旦分段線路故障情況，就可以以分段分支開關(guān)進行故障隔離與切除，以確保電力供應(yīng)的穩(wěn)定性;③應(yīng)當確保線路聯(lián)絡(luò)開關(guān)的科學性，盡可能滿足電力供應(yīng)的實際需求，確保環(huán)網(wǎng)供電質(zhì)量;④大力提升線路環(huán)網(wǎng)自動化水平，采用自動化設(shè)備以實時監(jiān)控線路運行狀況，維持線路供應(yīng)穩(wěn)定。

2環(huán)網(wǎng)供電的實施原則

10kV環(huán)網(wǎng)供電的實施原則是。（1）為了減小線路故障或者個別用戶故障造成大范圍停電，宜采取分線路分段的原則，通過科學設(shè)置分段點和合理的分段數(shù)量，提高供電的可靠性。分段時應(yīng)注意做到：線路長度均等、負荷均等、用戶數(shù)量均等。（2）線路選擇和設(shè)計應(yīng)當具備互帶能力。（3）負荷較重的分支線路應(yīng)布置分段分支開關(guān)，使分支線路故障能夠得到及時隔離，從而確保主線路供電正常。（4）科學設(shè)置聯(lián)絡(luò)開關(guān)位置。（5）選擇設(shè)備應(yīng)能夠保證配電網(wǎng)自動化的要求，對配電網(wǎng)設(shè)備運行狀況進行監(jiān)測，具有負荷轉(zhuǎn)帶與網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的功能。同時，在線路出現(xiàn)故障時，能自動對故障區(qū)段進行隔離，并對非故障區(qū)段進行供電恢復。

3、10kV線路環(huán)網(wǎng)的接線方式

3.1單環(huán)網(wǎng)接線方式

10kV線路環(huán)網(wǎng)通常會采用開環(huán)運行的方式，其結(jié)構(gòu)較為簡單清晰，如果線路發(fā)生故障，檢修人員也可以利用人工倒閘與自動化系統(tǒng)進行故障隔離與切除，進行持續(xù)的電力供應(yīng)，維持電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與可靠性。但需要注意的是，單環(huán)網(wǎng)接線方式是使用過程中，每根饋線的最大程度負荷應(yīng)當維持在線纜安全電流載流量的一半左右。近年來，人們在采用單環(huán)網(wǎng)接線方式的同時，更多地考量了電流的備用容量，一定程度上增加了線路架設(shè)的成本投入。在10kV線路環(huán)網(wǎng)規(guī)劃的初期階段，部分線路負荷較小或負荷密度較小的區(qū)域可以采用單環(huán)網(wǎng)接線方式進行電力供應(yīng)與配送。

3.2環(huán)網(wǎng)柜應(yīng)用

伴隨城市進一步建設(shè)和發(fā)展，高層與超高層建筑陸續(xù)拔地而起，建筑的變配電所大多處于地下，為滿足消防要求，對變配電設(shè)備而言，應(yīng)實現(xiàn)無油化，同時為了充分利用建設(shè)面積，對于變配電設(shè)備，應(yīng)實現(xiàn)小型化，所以具有體積較小和無油無毒特點的環(huán)網(wǎng)柜就得到了很廣泛的應(yīng)用。環(huán)網(wǎng)柜不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且運行穩(wěn)定、安全和可靠，基本不需要復雜的維修，用于運行的費用很低，與傳統(tǒng)開關(guān)柜相比，有著突出的優(yōu)勢。但環(huán)網(wǎng)柜對負荷開關(guān)提出了更高要求，不僅要具備高性能，而且體積應(yīng)盡可能的小，所以在這種情況下負荷開關(guān)的得到快速發(fā)展，出現(xiàn)了很多種新負荷開關(guān)，同時這樣也會促進環(huán)網(wǎng)柜發(fā)展。目前的環(huán)網(wǎng)柜除性能優(yōu)良外，還實現(xiàn)了系列化，使其適用范圍得以進一步擴展。

3.3互為備用的環(huán)網(wǎng)接線方式

相較于“N供1備”的接線方式，互為備用的環(huán)網(wǎng)接線方式會進一步確保線路負荷的均衡性，確保每條線路都能夠得到較為平均的使用，在接線過程中，饋線的中段與兩端都會安設(shè)開關(guān)，用以進行線路連接，作為彼此的備用線路。理論條件下，每一條饋線的負載率都能夠達到滿負載的2/3左右。運用互為備用的環(huán)網(wǎng)接線方式，可以采用分段聯(lián)絡(luò)模式來提高線路的利用效率，但同時也會增加接線難度，為線路的檢修與操作帶來困難，用以維持線路可靠性的聯(lián)絡(luò)線的應(yīng)用也會增加接線的成本投入。相對而言，這種接線模式具有更高的可靠性，可以應(yīng)用于大部分的城市電力供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，并就近接引聯(lián)絡(luò)線，須確保不同變電站配出線與統(tǒng)一變電站不同線路之間應(yīng)當建立線路聯(lián)絡(luò)。此外，部分需要維持電力持續(xù)供應(yīng)的電力用戶，如醫(yī)院與大型酒店等，可以采用雙電源雙環(huán)網(wǎng)的接線方式，這種方式較之其他節(jié)點方式更加能夠維持電力供應(yīng)的穩(wěn)定性與可靠性，但同時，這種方式也會大幅度增加10kV線路環(huán)網(wǎng)架設(shè)的成本投入，經(jīng)濟效益會受到影響。

結(jié)語

綜上所述，10kV環(huán)網(wǎng)供電在保證供電可靠性上具有重要作用，使用環(huán)網(wǎng)柜也是現(xiàn)代工業(yè)企業(yè)、事業(yè)單位，甚至住戶建筑的主要趨勢，能在發(fā)揮雙路供電效果的同時，減少不必要的投資和麻煩，使供電長期保持穩(wěn)定與可靠。

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（作者單位：廣東電網(wǎng)有限責任公司東莞供電局東區(qū)供電局）