10kV 配電網(wǎng)不停電作業(yè)示范區(qū)建設(shè)探索

張 寧

(國網(wǎng)江蘇省電力有限公司徐州供電分公司)

0 引言

10kV 配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)中最靠近用戶側(cè)、直接給用戶供電的供電網(wǎng)絡(luò), 配電網(wǎng)中老舊設(shè)備眾多、線路走向復(fù)雜、運(yùn)行環(huán)境惡劣, 運(yùn)行維護(hù)成本高、人為外破及惡劣天氣故障率高。近年來。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展, 人民生活質(zhì)量提升, 對供電可靠性要求越來越高, 同時(shí), 隨著配電網(wǎng)不斷革新發(fā)展, 新材料、新設(shè)備、新工藝的出現(xiàn)并推廣, 各地配電網(wǎng)不停電作業(yè)也蓬勃發(fā)展起來, 為開展配電網(wǎng)不停電作業(yè)工作奠定了堅(jiān)強(qiáng)的基礎(chǔ)。因此, 針對當(dāng)前配電網(wǎng)現(xiàn)狀及問題, 如何實(shí)施10kV 不停電作業(yè)示范區(qū)建設(shè), 做到供電區(qū)域內(nèi)“零停電”, 用戶停電“零感知”, 是每一個(gè)供電企業(yè)都必須關(guān)心關(guān)注并引起重視的課題。經(jīng)過多年配電網(wǎng)建設(shè)探索, 并結(jié)合當(dāng)前配電網(wǎng)最新創(chuàng)新成果, 為解決該問題, 特提出以下具體舉措。

1 當(dāng)前配電網(wǎng)現(xiàn)狀及問題

1.1 配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱

近年來, 隨著我國電力用戶數(shù)量的不斷增加, 用戶用電量的不斷增大, 電力供應(yīng)的壓力也越來越大,導(dǎo)致以往配電網(wǎng)電氣接線形式、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前配電網(wǎng)供電可靠性要求了, 例如: 單輻射線路、單條線路掛接超過50 臺(tái)變壓器、超長線路或跨區(qū)域供電、超長分支線以及小區(qū)單電源等, 以上網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱的問題, 大大降低了配電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性,一旦發(fā)生故障, 負(fù)荷無法轉(zhuǎn)供, 導(dǎo)致大面積停電。

1.2 設(shè)備老舊、運(yùn)行隱患多

10kV 配電網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備眾多, 運(yùn)行年限大多久遠(yuǎn),10kV 配電網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備中超過60%設(shè)備運(yùn)行年限超過15 年, 加之運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜, 日常運(yùn)行維護(hù)不到位,運(yùn)行年限久遠(yuǎn), 導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行隱患眾多。同時(shí), 每年投入配電網(wǎng)建設(shè)改造資金有限, 無法及時(shí)有效完成全部老舊設(shè)備的改造工作, 因此, 一旦老舊設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行隱患, 不及時(shí)解決, 極有可能發(fā)展到故障, 例如:變壓器漏油放電故障, 變壓器超負(fù)荷運(yùn)行爆炸, 高壓開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜放電爆炸, 電纜中間接頭故障, 線路絕緣老化接地故障等。

1.3 日常運(yùn)維管理不到位

10kV 配電網(wǎng)現(xiàn)有運(yùn)行設(shè)備眾多, 設(shè)備老舊, 運(yùn)行隱患多, 加之, 近年來, 市政改造、地鐵建設(shè)等, 施工外破風(fēng)險(xiǎn)很高, 同時(shí), 每年新建居住區(qū)以及業(yè)擴(kuò)配套建設(shè),新投運(yùn)設(shè)備增加迅速, 導(dǎo)致日常運(yùn)維管理壓力巨大, 常常出現(xiàn)管理不到位情況, 線路設(shè)備缺陷未能及時(shí)發(fā)現(xiàn),線路設(shè)備故障停電次數(shù)增多, 嚴(yán)重影響供電可靠性的提高。另外, 缺陷管理不到位, 未能實(shí)現(xiàn)閉環(huán)管理,周期性巡視檢查發(fā)現(xiàn)的缺陷未能按時(shí)消除, 從而危及到線路設(shè)備的健康運(yùn)行, 給設(shè)備故障埋下隱患[1]。

1.4 配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)起步晚

配網(wǎng)技術(shù)迅速發(fā)展的同時(shí), 存在的問題也相對突出。一方面, 由于我國配電網(wǎng)的建設(shè)長期以來一直未被重視, 使得我國的配電自動(dòng)化進(jìn)程遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達(dá)國家, 嚴(yán)重影響人民的生活質(zhì)量, 并一定程度上制約了國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[2]?，F(xiàn)階段我國的配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)起步晚, 這就要求我們必須要格外注重當(dāng)前配電網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè), 不僅要提升10kV 線路自動(dòng)化水平,還要加強(qiáng)配電網(wǎng)自動(dòng)化主站的大腦處理水平, 雙管齊下, 才能提升配電網(wǎng)自動(dòng)化水平, 更好實(shí)現(xiàn)故障判定、隔離以及非故障區(qū)域快速恢復(fù)供電。

2 具體舉措

2.1 拓展不停電作業(yè)類型、提升不停電作業(yè)技術(shù)水平

依托不停電作業(yè)中心首席專家、人員及設(shè)備, 常態(tài)化開展三、四類復(fù)雜不停電作業(yè)項(xiàng)目, 結(jié)合配電自動(dòng)化改造等專項(xiàng)工程需求, 加大帶電立桿、帶電開分段、帶負(fù)荷更換柱上開關(guān)及旁路作業(yè)檢修線路等復(fù)雜作業(yè)項(xiàng)目的開展力度, 逐步提升帶電作業(yè)人員的技術(shù)水平。同時(shí), 依托新型開關(guān)車、蜘蛛車、箱變車、環(huán)網(wǎng)型開關(guān)車、發(fā)電車、UPS 儲(chǔ)能車等帶電作業(yè)車輛,拓寬開展多種場景下不停電作業(yè)項(xiàng)目, 提升不停電作業(yè)車輛的全場景應(yīng)用。

2.2 優(yōu)化配電網(wǎng)工程典型設(shè)計(jì)

全面梳理各類不停電作業(yè)項(xiàng)目所需條件, 依托設(shè)計(jì)院, 承接配電網(wǎng)工程典型設(shè)計(jì)優(yōu)化任務(wù), 重點(diǎn)優(yōu)化安全距離、設(shè)備選型、架設(shè)方式等方面的內(nèi)容, 為現(xiàn)場不停電作業(yè)提供便利條件。聯(lián)合不不停電作業(yè)中心首席專家及技術(shù)人員, 開展多種典型場景下不停電作業(yè)典型設(shè)計(jì), 編寫標(biāo)準(zhǔn)化圖冊, 推廣應(yīng)用, 提升配電網(wǎng)工程設(shè)計(jì)水平及不停電作業(yè)率。

2.3 推廣不停電作業(yè)機(jī)器人應(yīng)用

加大資金投入, 推廣不停電作業(yè)機(jī)器人應(yīng)用, 根據(jù)現(xiàn)場各類作業(yè)條件, 制定不停電作業(yè)機(jī)器人作業(yè)方案及程序優(yōu)化升級, 提升搭接作業(yè)成功率, 同時(shí), 加強(qiáng)作業(yè)機(jī)器人操作培訓(xùn), 提升不停電作業(yè)機(jī)器人使用率, 進(jìn)一步減輕作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度, 推動(dòng)配電網(wǎng)不停電作業(yè)方式轉(zhuǎn)型升級。

2.4 優(yōu)化線路運(yùn)行及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、提升供電可靠性

針對當(dāng)前線路運(yùn)行現(xiàn)狀和薄弱點(diǎn), 提出線路優(yōu)化改造方案, 依托配網(wǎng)工程建設(shè)資金, 在主干線、重要分支安裝一二次融合柱上斷路器, 加裝配電自動(dòng)化終端, 實(shí)現(xiàn)線路合理分段, 同時(shí), 在地域各功能規(guī)劃區(qū)附近, 安裝一二次融合環(huán)網(wǎng)站, 加裝配電自動(dòng)化終端, 為各用戶工程、業(yè)擴(kuò)配套工程電源的不停電接入提供便利。綜合考慮鄰近其他線路電源點(diǎn)位置, 在重要分支或者主干線末端, 新設(shè)自動(dòng)化聯(lián)絡(luò)開關(guān)或者環(huán)網(wǎng)站, 與鄰近線路拉手, 實(shí)現(xiàn)2 -3 條線路適度聯(lián)絡(luò),提升供電可靠性。

針對當(dāng)前配電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱問題, 依托配電網(wǎng)建設(shè)資金, 加大配電網(wǎng)網(wǎng)架建設(shè), 組建雙環(huán)網(wǎng), 構(gòu)建小區(qū)開閉所以及供電線路之間組網(wǎng)互聯(lián), 著力解決單電源小區(qū)第二路電源問題以及線路單輻射問題, 同時(shí), 通過新建線路, 分割超長線路供電, 縮小線路供電半徑, 以及通過借助市政工程, 實(shí)現(xiàn)架空線路入地, 通過多種舉措, 優(yōu)化線路運(yùn)行及網(wǎng)架結(jié)構(gòu), 提升供電可靠性。

2.5 優(yōu)化網(wǎng)格化運(yùn)維模式

依托運(yùn)維中心、區(qū)域供電所及運(yùn)維隊(duì)伍, 引入競爭考核、獎(jiǎng)勵(lì)處罰并行、定期考評機(jī)制, 對運(yùn)維不利的隊(duì)伍及時(shí)清除出去。將供電區(qū)域按照網(wǎng)格化劃分,設(shè)置片區(qū)運(yùn)維值長, 配置2 -3 名運(yùn)維人員, 依托移動(dòng)運(yùn)維終端及APP, 制定日常巡視計(jì)劃, 及時(shí)上傳現(xiàn)場缺陷, 按照缺陷等級, 依次及時(shí)消缺, 避免缺陷積累造成故障停電, 及時(shí)將缺陷消除在萌芽中, 提升供電可靠性。

2.6 推廣新技術(shù)、新材料、新工藝應(yīng)用

普及配電直線絕緣子導(dǎo)線固定裝置的安裝應(yīng)用,該裝置簡化了工作程序, 可代替采用鋁扎線進(jìn)行綁扎的傳統(tǒng)方式; 帶電作業(yè)中, 絕緣桿作業(yè)法、絕緣手套作業(yè)法都可以使用; 減輕絕緣桿作業(yè)法的施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度; 同時(shí), 有效縮減固定絕緣導(dǎo)線的時(shí)間, 排除了絕緣導(dǎo)線在固定過程中的安全隱患, 使導(dǎo)線固定牢靠。

普及應(yīng)急電源箱安裝應(yīng)用, 在線路主干線及重要分支安裝應(yīng)急電源箱, 該應(yīng)急電源箱在線路正常供電下存儲(chǔ)電能, 在故障停電或線路檢修情況下, 可以自動(dòng)投切, 保障重要用戶不停電。同時(shí), 在環(huán)網(wǎng)柜或者環(huán)網(wǎng)箱內(nèi)PT 柜柜后安裝應(yīng)急電源快速接口, 在計(jì)劃停電或者故障停電時(shí), 可以通過10kV 發(fā)電車和布纜車, 安裝快速插拔頭, 實(shí)現(xiàn)快速供電。

推廣新型瓷柱式防雷絕緣子應(yīng)用, 該防雷絕緣子具備一體多用功能, 既具備常規(guī)線路絕緣子功能, 可以支持和固定架空線路, 又具備線路避雷器作用, 可以保護(hù)線路不受雷擊。在線路遭受雷擊時(shí), 確保被保護(hù)的絕緣子不擊穿、線路不跳閘、導(dǎo)線不斷線和線路不燒損。同時(shí), 具備雙保險(xiǎn)功能: 如放電間隙被短路, 非線性電阻片本體參數(shù)具備無間隙避雷器的要求, 可長期安全運(yùn)行; 如非線性電阻片本體短路時(shí),放電間隙可有效隔離系統(tǒng)工頻電壓, 不會(huì)形成持續(xù)性接地故障, 影響線路送電。適應(yīng)性強(qiáng), 可應(yīng)用于直線桿、耐張桿、轉(zhuǎn)角桿、終端桿等所有現(xiàn)有桿型。

推廣接地一體功能混凝土電桿應(yīng)用, 具有接地一體化功能的混凝土電桿將電桿外附屬的接地引下線和接地管集成在電桿的桿體中[3], 電桿上外觀整潔, 光滑、美觀, 在視覺上更加美觀; 并且通過取消水泥電桿的接地管和接地引下線的施工和維護(hù)工程, 為配網(wǎng)建設(shè)節(jié)省大量預(yù)算; 同時(shí)因新型電桿取消了現(xiàn)有電桿接電管加引下線(銅絞線) 的接地引下線結(jié)構(gòu), 具有節(jié)約成本和節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢; 最后, 新型電桿具有杜絕供電線路上的接地管和引下線被偷盜案件的功能, 可以減少水泥電桿接地系統(tǒng)的偷盜事故, 避免因供電線路上的接地管和引下線被偷盜而引發(fā)線路上的雷擊、觸電人身和設(shè)備事故的優(yōu)點(diǎn)。

普及故障行波測距與預(yù)警裝置應(yīng)用, 該裝置由現(xiàn)場監(jiān)測終端、數(shù)據(jù)中心和客戶端三部分組成。在現(xiàn)場安裝監(jiān)控終端后, 將現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)上送至數(shù)據(jù)中心分析診斷, 并發(fā)送客戶端, 監(jiān)測線路對地電場、負(fù)荷電流以及故障高頻行波電流, 實(shí)現(xiàn)絕緣隱患監(jiān)測、故障精確定位和小電流接地選線等功能[4], 有效提高配電線路運(yùn)行水平和運(yùn)維檢修效率。

2.7 加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)自動(dòng)化建設(shè)

合理選點(diǎn), 精準(zhǔn)投資, 依托配網(wǎng)工程建設(shè)資金投入, 實(shí)施區(qū)域內(nèi)重要開關(guān)站、組合配電站、環(huán)網(wǎng)站以及各主線分線、重要分支線以及線路末端開關(guān)的自動(dòng)化終端建設(shè)及改造, 嚴(yán)格把控驗(yàn)收環(huán)節(jié), 自動(dòng)化三遙驗(yàn)收不通過, 現(xiàn)場不安裝、不送電投運(yùn)。同時(shí), 按照二次運(yùn)行規(guī)程, 設(shè)定過流1 段、過流2 段保護(hù)定值及動(dòng)作時(shí)間, 并相應(yīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上送、自動(dòng)召測、故障錄波、保護(hù)動(dòng)作等功能, 加強(qiáng)FA 投入, 合理設(shè)置動(dòng)作時(shí)限, 保證故障區(qū)段自動(dòng)隔離, 非故障區(qū)段的快速恢復(fù)送電。

2.8 嚴(yán)格把控新投運(yùn)設(shè)備驗(yàn)收質(zhì)量

近年, 新建居住區(qū)及業(yè)擴(kuò)配套呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,新投運(yùn)設(shè)備數(shù)量相應(yīng)增長迅速。在圖紙審查階段, 即高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)管控, 嚴(yán)格按照最新居配驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、配電網(wǎng)典型設(shè)計(jì)以及最新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn), 開展圖紙審查, 包括設(shè)備選型、一二次設(shè)備參數(shù)、進(jìn)出線規(guī)模以及廠家選擇等, 提出圖紙審查意見。在竣工驗(yàn)收階段, 同樣,高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)管控, 嚴(yán)格按照圖紙審查意見, 逐條驗(yàn)收, 對于驗(yàn)收缺陷問題, 責(zé)令整改, 整改不完成, 設(shè)備不投運(yùn), 不送電。通過嚴(yán)格把控設(shè)備增量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量, 保證新投運(yùn)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行, 提升供電可靠性。

3 不停電作業(yè)優(yōu)勢

隨著配電網(wǎng)發(fā)展變化日新月異, 不停電作業(yè)能力跨越提升, 成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的美妙音符, 堅(jiān)持“能帶電、不停電”工作理念, 高度重視配網(wǎng)不停電作業(yè)深化推進(jìn), 深入開展10kV 配網(wǎng)不停電作業(yè)項(xiàng)目, 不斷拓展不停電作業(yè)領(lǐng)域, 持續(xù)降低10kV 配網(wǎng)故障停電率, 提升線路供電可靠性, 推動(dòng)配網(wǎng)作業(yè)由停電為主向不停電為主轉(zhuǎn)變。以配網(wǎng)不停電作業(yè)區(qū)域協(xié)作實(shí)施為抓手, 整合優(yōu)勢資源, 集中發(fā)揮人員、裝備和技術(shù)優(yōu)勢, 推進(jìn)不停電作業(yè)多元化、一體化、專業(yè)化;進(jìn)一步拓展不停電作業(yè)模式和覆蓋面, 加大三、四類復(fù)雜項(xiàng)目不停電作業(yè)力度, 嚴(yán)格把關(guān)停電計(jì)劃, 探索實(shí)施“數(shù)據(jù)+業(yè)務(wù)”“轉(zhuǎn)供+帶電+發(fā)電”作業(yè)新模式, 加速打造“管理規(guī)范、運(yùn)行高效、保障有力、業(yè)績優(yōu)秀”的帶電作業(yè)隊(duì)伍。通過采用不停電作業(yè), 發(fā)揮不停電作業(yè)優(yōu)勢, 可以減少計(jì)劃或非計(jì)劃的停電時(shí)戶數(shù), 多供電量, 降低10kV 配電線路故障停運(yùn)率以及全口徑停運(yùn)率, 實(shí)現(xiàn)用戶停電“零感知”。滿足用戶的用電需求, 提升供電可靠性, 助力社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展, 創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益, 其中, 創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益包括可計(jì)算和難以計(jì)算的兩部分?？捎?jì)算部分可歸結(jié)為直接效益和社會(huì)效益兩種形式。直接效益是供電企業(yè)獲得用電量; 社會(huì)效益是由于多供電給廠礦企業(yè), 使企業(yè)和地方財(cái)政多得到的效益。難以計(jì)算的效益則體現(xiàn)在降低供電事故中, 提高供電可靠性及消除不良政治影響、方便人民生活諸多方面。

4 結(jié)束語

通過分析當(dāng)前配電網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀及存在問題, 經(jīng)過多年的配電網(wǎng)建設(shè)探索, 提出了相應(yīng)的具體舉措, 依據(jù)現(xiàn)場具體情況, 合理選擇, 多措并舉, 日積月累,改造存量、嚴(yán)控增量, 不斷提升配網(wǎng)不停電作業(yè)水平, 將不停電作業(yè)貫穿到日常消缺、故障搶修、工程建設(shè)、用戶業(yè)擴(kuò)等各個(gè)環(huán)節(jié), 堅(jiān)持“能帶電不停電”原則, 在天氣、環(huán)境符合的情況下, 對配網(wǎng)檢修、搶修和電源點(diǎn)搭接等工作優(yōu)先考慮不停電作業(yè)。加上新型創(chuàng)新成果研發(fā)應(yīng)用、新型管理手段的創(chuàng)新推廣,10kV 不停電作業(yè)示范區(qū)的春天馬上可以到來, 通過以點(diǎn)帶面, 實(shí)現(xiàn)全區(qū)域推廣, 進(jìn)一步提升供電可靠性, 最終, 實(shí)現(xiàn)供電區(qū)域“零停電”, 更好地服務(wù)地方政府、重大用戶以及人民群眾, 確保人民的生產(chǎn)生活能夠不受影響, 提升用戶電力獲得感。