茂名城区10kV配电网改善策略研究

摘要:随着经济的快速发展,人们对电力的需求不断增加,同时对供电的可靠性以及供电质量的要求也越来越高。因此,有效的提高配电网的安全、可靠、优质以及经济运行是工程技术人员必须解决的课题。文章结合工作中的实际经验,对茂名城区10kV配电网建设中的存在的问题进
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  摘要:随着经济的快速发展,人们对电力的需求不断增加,同时对供电的可靠性以及供电质量的要求也越来越高。因此,有效的提高配电网的安全、可靠、优质以及经济运行是工程技术人员必须解决的课题。文章结合工作中的实际经验,对茂名城区10kV配电网建设中的存在的问题进行了分析,最后给出了合理的解决方法,为建设网架合理、运行安全、适应性强、完善可靠的现代化电网提供了交流有一定的意义。
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  关键词:城区10kV配电网;电网结构;问题分析;应对措施
  中图分类号:TM711 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)10-0129-03
  10kV配电网直接面向电力企业的最终客户,其设施一般多处于露天环境,路径相对复杂,并且受气候和地理环境的影响较大,因此在运行的过程中发生跳闸事故的概率比较高,从而导致严重的经济损失和社会影响。随着茂名市城区经济的快速发展,居民生活水平不断上升,人们的用电量需求也逐步增加,同时对供电可靠性也提出了更高的要求。供电可靠性是供电企业的重要经济指标,它反应了供电系统的供电质量,体现了供电企业的管理水平和技术水平。本文主要对茂名城区配电网存在的问题进行了分析,并且给了有效的解决措施,从而为保证茂名城区配电网的稳定运行以及提高其运行质量提供了参考依据。
  1 城区10kV配电网供电可靠性存在的问题
  我国普遍采用10kV对居民照明、商业、办公区供电,这是我国电网发展的结果。据资料显示,城市配电网消耗了全国总发电量的80%左右,在这其中有70%左右是通过10kV公用配电网络送给用户的。据2008年统计,我国的配变容量已经达到主变容量的1.5倍,10kV配电线路的长度达到了输电网线路长度的3.1倍,10kV配电网的规模已经进入世界前3位。10kV城市配电网之所以成为整个电网中规模最大、涵盖面积最广的部分,是因为它作为电网末端可以直接与用户相连,从而敏锐的反应用户在安全、经济、优质等方面的要求。它具有其他电力网所没有的特点,主要有以下3个方面:(1)距离居民负荷密集点近;(2)距离和负荷功率一般都不大;(3)用户性质、容量、可靠性、供电质量要求千差万别,各不相同。
  随着茂名城区经济的快速发展以及城市化、工业化脚步的加快,其当下的10kV配电网已经不能满足需要,配电网的建设与发展迫在眉睫。因此要加快和推进配电网的建设、改造,以长远的眼光追求系统运行的可靠性、经济性、安全性,从而适应茂名市发展建设的需要以及电力体制的改革要求。
  目前,茂名城区10kV配电网已经具有一定的规模,但是仍然存在一些问题,比如结构薄弱、电网状况差、部分过负荷、线损大、资金不足、设备陈旧等等,这些问题直接都会导致配电网络中的线损率长期居高不下,使电网的发展面临着新的困难。主要问题可以分为以下几个方面
  1.1 配电网网络结构不合理
  (1)10kV开关房的分布不合理。在对10kV开关房进行规划时缺少统筹规划,没有从供电区域内负荷接入的角度出发,从而造成开关房距离负荷中心较远、供电线路太长、供电台区过大等问题,使得10kV配电网线损大大增加,线路末端电压下降比较严重,难以达到需要的电能质量要求。与此同时,供电线路发生故障就会引起供电台区的大范围停电事故,从而严重影响10kV配电网的供电可靠性。
  (2)由于线行资源有限,在建设10kV线路时大量采用了共杆架设,而且是高低压同杆架设。只要其中一回线路发生故障,在检修和处理故障时势必会造成多回线路停电,从而引起更大范围的停电事故。
  (3)很多线路还没能形成两个电源“手拉手”的环网结构,或者虽然已经形成了两个电源“手拉手”的环网结构,但由于线路负荷较重、负载率高,仍然不能满足N-1的运行方式。当线路发生故障或上级电源点失电后,不能将线路所带的负荷转供至其他10kV线路,造成部分负荷停电。
  (4)线路存在着卡脖子的线段。随着负荷的不断发展,配电网的不断延伸,线路没有及时调整导线线径,特别是有些线路的首端线径小,造成有电供不出甚至线路引线烧断现象。
  (5)在10kV线路的主干与分支处没有采用断路器,而是采用高压熔断器,随着用户的发展,分支线路不断延伸,供电台区不断扩大,导致所接配电变压器逐渐增多,分支线路的负荷逐渐变大,有的分支线所挂的配电变压器多达十几台,这样在高峰负荷时刻非常容易发生支线过负荷,造成高压熔断器熔断,导致停电
  故障。
  (6)配电变压器少,分布不合理,低压线路供电半径大、线损高,且造成用户电压偏低,在负荷高峰期,一些用户的电压过低,甚至无法提供照明,严重影响了居民用电。
  (7)10kV线路分段断路器较少,且分段断路器的继电保护配置不当,当某一段线路出现故障通常会造成停电范围扩大,造成整条线路停电,严重时还会导致整条10kV线路断电。
  1.2 配电网电气设备更新不及时
  目前,茂名城区有一部分配网设备已经处于较为陈旧、落后的状态,不能较好的满足电网安全、稳定运行的需求。主要表现在以下几个方面:
  (1)部分10kV柱上断路器的操作机构不可靠,操作方式也比较落后,不能进行远方操作。
  (2)高压熔断器的质量较差,在高负荷时期容易发生损坏,经常发生高压熔断器损坏故障,从而引起
  事故。
  (3)一些质量较差的10kV线路避雷器进入配电网,在过电压时容易发生爆炸,造成配电故障。
  (4)在配电网中存在着劣质绝缘子和穿墙套管,在过电压的作用下会发生击穿,从而导致线路永久性短路故障。
  1.3 配电网的运行维护存在不足
  由于10kV配电网的网络结构不合理,使得部分电气设备难以安排检修,长期处于失修状态。例如柱上断路器、高压熔断器以及配变等难以进行定期的试验和检修,只有在发生故障时才会被动地进行故障抢修。此外,10kV配电网电气设备的预试工作仍处于起步阶段,所掌握的资料严重匾乏,无法对10kV配电网的改造工作和运行维护提供参考依据。上述情况都会导致大量电气设备缺陷和隐患存在于10kV配电网中,严重的影响了10kV配电网的安全、稳定、可靠运行。   2 提高城区10kV配电网供电可靠性的措施
  为了提高茂名城区10kV配电网供电的可靠性,可以从软件和硬件两个方面入手。软件上主要指引进先进技术,培养高素质人才。硬件上是指采用并推广先进的设备。
  2.1 优化和改善配电网网络结构
  要从规划、建设和改造等环节对10kV配电网网络结构进行优化和改善工作,从而克服10kV配电网的薄弱
  环节。
  (1)增加并优化10kV开关房的布点,使其靠近负荷中心和负荷较重地区,从而缩短供电线路的长度,减少线路分支,这样不仅能够大大降低线损,还能有效的提高电能质量,从而保证供电台区的可靠供电。
  (2)通过改造的方式使10kV线路相互联络,改变过去那种树状放射性接线方式,尽可能的形成手拉手的环网供电。用大截面导线代替不满足供电需求的小截面导线,其输送容量不仅要满足当前供电负荷的需求,还要留有一定裕度。
  (3)结合10kV线路负荷分布的情况,选择合适位置增加线路分段,一般可以将10kV主干线路分为3段或4段,各分段之间可以通过柱上断路器连接,同时还要在主要分支线路的首端安装柱上断路器,从而将一条10kV线路分为若干段。如果某一段10kV线路发生故障,柱上断路器就可以将发生故障的那一段线路切除掉。合理设置分段可以将故障造成的负荷丢失控制在最小范围内,能有效缩小停电范围,从而防止事故的扩大。
  (4)在进行10kV配电网规划时,不仅要认真做好近期负荷需求的预测工作,还要对远期负荷的需求进行预测,从而根据负荷的时段和季节特性留有一定的裕度,这样可以避免出现投产后不久就跟不上负荷增长速度的问题。
  2.2 提高电气设备技术装备水平
  线路设备包括电杆、导线、铁附件、金具、绝缘子、变压器、避雷器、熔断器、电容器、隔离闸刀、断路器等。配电网分支线路保护的断路器多为弹簧储能机构,其越级跳闸的主要原因是弹性变形、机械磨损等操作机构故障导致开关拒动,其次是保护失灵。因此,我们必须对设备源头加强控制,慎重选择厂家:信誉度较高、国家推荐的企业为首选,其次是国内外大型知名企业,再就是已合作过的对其设备产品较了解的企业。必须把好到货验收关,必要时,在重要部件组装前仍需再次进行检查,以及早发现设备问题,避免运行后发生故障而责任不清的纠纷。
  为了提高10kV配电网电气设备运行的安全性和供电可靠性,应该加快电气设备的更新换代速度,积极采用新产品和新技术,将那些陈旧、老化的电气设备淘汰掉,尤其是那些在运行过程中频繁出现故障的设备。例如,淘汰老式的少油断路器,采用新型的SF6断路器;用合资的新式跌落式熔断器替换老式的国产跌落式熔断器;用低损耗配变更换高损耗配变等。
  2.3 加强配电网的检修维护和消缺工作
  为了提高10kV配电网线路的正常工作,要不断加强对设备的维护巡视的力度,而且要将责任落实到人。在对10kV配电网进行常规巡视时,要重点加强对电网中运行条件差的电网进行巡视。一旦发现电气设备存在隐患或者缺陷,就要由运行人员进行分析,然后按照缺陷类型、危害程度、紧急程度以及是否需要停电等要素对其进行分类,从而制定不同的检修计划,以便开展消缺工作。
  2.4 推广应用配电网状态检修
  为了合理地调整检修周期,可以通过应用状态检修技术,加强对10kV配电网电气设备的状态评估与诊断,这样可以减少电气设备的停电检修次数,从而有效提高配电网供电可靠性和电气设备的可用率。
  3 结语
  总之,10kV配电网的安全运行是工农业生产和人民的生活用电可靠保障。因此,必须加大对茂名城区10kV配电网配存在的问题的分析与研究,找出解决其问题的管理方法,从而更好地满足社会经济发展与人民生活的需要。
  参考文献
  [1] 石少卫,甘晓龙.浅论10kV配电网建设工程[J].中小企业管理与科技,2011(34).
  [2] 何锋.论10kV配电网设计及节能问题思考[J].城市建设理论研究,2011(19).
  [3] 龙辉.关于10kV配网安全运行管理的探讨[J].中国新技术新产品,2011,(10).
  作者简介:王伊明(1975―),男,广东电白人,广东电网公司茂名茂港供电局工程师,研究方向:电气工程及其自动化。

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