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摘 要:伴随着我国社会经济快速发展,人们生活水平有了明显提高,对供电需求与质量要求不断提升,各行各业对电力需求也越来越大,当前我国电力负荷在日益增长。10kV配电线路是否合适对电力系统的可靠运行有着重要影响,但10kV配电线路运行过程中会受到各种因素影响,增加了配电线路出现故障的几率,为了保证电力系统安全稳定运行必须对线路进行优化配置。本文针对当前我国10kV配电线路配置中存在的问题及解决措施作出相应探讨,以期为其他工作者起到借鉴作用。
关键词:10kV;配电工程;线路配置
由于科学技术快速发展与社会用电需求增加,我国电力系统也获得了快速发展,10kV配电线路运行的安全性和稳定性对电力企业的发展有着十分重要的影响,它不仅与电力企业供电质量息息相关,还直接影响到了用户正常生活。当前10kV配电线路设备大多处于裸露状态,运行起来较为复杂,受天气变化及环境影响较大,经常发生配电网跳闸事故,这不仅影响了配电网安全运行,还对社会运行及经济发展造成巨大损失。因此必须对线路配置工作给予充分重视,并采取相应措施提高配置的科学合理性。
1 10kV配电线路中存在的问题
10kV配电线路具有分布范围广、路线长、多在室外等特点,有部分配电线路还会穿过人烟稀少的郊外,以上种种原因造成10kV配电线路受外界环境影响较大,容易形成薄弱环节,在运行期间维修比较繁琐。突出故障主要为事故性故障和季节性故障,以下将针对以上两种故障进行详细分析。
1.1 事故性故障
事故性故障发生的原因主要有以下三种,首先是配电线路自身原因,比如在设置配电结构时缺乏全面仔细考虑,线路施工中存在引线、线夹、刀闸连接处不够牢固而出现线损等情况,导致线路配置中存在安全隐患。有些企业在运行过程中没有对陈旧设备进行及时更换,造成很多陈旧设备依旧超负荷运行,这也很容易造成10kV配电线路出现故障。其次是来自于运行环境,树木种植过高会给线路接地造成不利影响,同时城市工厂排放的污染气体也会影响10kV配电线路正常运行。最后人为外力破坏也是引起10kV输电线路故障的主要因素,例如车辆或工程建设中设施设备碰撞、各种线路的交跨和道路建筑物的阻挡等等。
1.2 季节性故障
季节性故障主要说明的是配电线路因季节性天气变化而产生的故障,这类故障会根据季节不同而发生不同种类的事故。比如在春季大风天气较多,很容易导致输电线出现绝缘闪络烧断或者因大风摆动幅度较大出现短路情况发生。夏季是雨水和雷击情况严重的季节,线路区域较为空旷的地域没有高大建筑物和防雷击措施,很容易遭受雷击破坏,出现绝缘子破坏、线路断线、避雷器损坏等事故。另外受雨水冲刷很有可能导致电线杆所处位置发生下沉或者倾斜,带断输电线路。到了冬季由于天气寒冷和雨雪天气,线路容易出现覆冰情况,很有可能因为冰雪负重太重使线路出现故障,等天气变暖冰雪脱落时还有可能造成整个线路出现跳跃现象,增加输电线路供电不稳定性。
2 10kV配电工程线路优化策略
2.1 配置原则
在对10kV配电工程线路优化时,应遵循以下几个原则,首先是安全可靠性,当线路中不论哪一部分电气设备出现问题时相应的工作人员都能够及时发现问题并解决。只有这样才能够保证其他设备正常稳定运行,同时也能够为其他设备提供稳定电力。其次必须保证输电线路运行的灵活性,当线路中任意一断路器出现问题时,通电操作能源不能妨碍线路正常运行。第三,在接线过程中需严格按照标准进行操作,在保证质量的前提下,尽量简化操作流程,这样配置10kV配电线路能够有效降低线路在运行过程中发生故障的几率。最后10kV配电工程线路配置在考虑安全稳定运行的基础之上,还应该对线路进行合理规划,充分体现出经济性原则。
2.2 10kV配电结构优化
伴随人们生活水平不断提升,人们对电力需求和对电力系统安全可靠性的要求也不断增加,传统辐射状单电源结构已经不能适应广大客户需求,因此产生了双电源并行的新的电源配置方式。但这种方式也存在一定问题,在前期会投资较多并存在一定技术问题,不适合当前城镇广泛应用。为了满足客户需求并降低运行成本,出现了两条从不同变电所出线的配电线路在终端用联络开关联络、中间部分用分段开关分段的输电线路配置方式。分段开关可以根据线路长短以用电需求决定开关数量,使得线路运行更加灵活,这样当电力系统出现故障时可以减少停电用户数量,方便找到故障点。这种方式投资少,效果好,广泛适用于城镇中。
2.3 线路配置
2.3.1导线选择
在10kV配电工程设计中,导线选择是较为重要的环节,一般10kV配电线路大多采用钢芯铝绞线。但为了达到线路优化配置目的,提高输电线路安全稳定性,在繁华地段、人口密集地区、绿化区等应采用质量相对较好易于检修的导线—电缆。其他地方可以使用便于施工及绝缘层轻薄的绝缘架空线。
2.3.2金具、绝缘子的选择
10kV配电线路的金具通常采用新型金具,主要有铝合金和热镀锌,可根据具体情况合理选用,但尽量选择节能型金具,虽然节能型金具一次性投资较大,但长远来看具有很高的经济性。另外,配电线路绝缘子的性能应符合现行国家标准各类杆型,耐张杆应采用两个悬式绝缘子组成的绝缘子串,直线杆采用针式绝缘子。
2.3.3杆塔的选择
在选择杆塔時应充分考虑线路的重要性以及经济性,耐张杆由于受大区拉线的限制应首选钢管塔,直线杆可按照荷载量选择合适的混凝土杆塔。具体配杆与掩埋深度见下表。钢管塔掩埋方式主要有两种,第一种是浅埋式,另一种是深埋式。在繁华地区由于浅埋式实际开挖面积较大,所以应尽可能采用深埋式灌注桩基础。经过实验证明这种方法不需要其他配套设备,并且污染较小,适合在城中应用。
2.3.4配电变压器的设置 配电变压器应设置在负荷中心便于更换和检修的位置,400kV以下变压器应采用柱上式变压器台,以上的变压器应运用室内装设。
当配电变压器采用落地式变台时,应该充分考虑变压器使用的周围环境及性质,并采用节能式变压器,保证其性能及运行符合国家标准。
2.3.5防雷和接地
为有效防范雷击事故发生,需提高绝缘子耐雷水平,根据调查研究显示悬式绝缘子导致10kV输电线路发生闪络故障较少,因此可广泛采用此种方式。另外比较经济简单有效的方式是安装线路避雷器,在容易受到雷击的部位安装避雷器或防雷金具,防雷金具一般采用穿刺型防弧金具,它可保證高压电极与绝缘导线亲密接触,能够禁住电弧灼烧。
2.4 继电保护装置
首先是过负荷保护,针对400kV及以上变压器,采用多台或单台作为负荷备用电源时,需根据负荷状况来安装对应的负荷继电保护器。另一种是相间短路保护,变压器可对短路的电流速度作出判断并起到保护作用。对于1000kV以下独立运行的变压器而言,当后备保护的时间小于0.5秒时应该装设电流速断保护器,如果缺乏灵敏度,也可以增加纵联差动保护器。最后对10kV电源进线进行保护,在输电线路中非电源专用进线的一侧应装设保护开关设备。
3 结语
在用电需求迅速增加的时代,电力系统负担越来越重,人们对10kV配电系统的要求越来越高,保证配电网安全可靠运行是当前人们关注的重要问题。合理优化10kV配电工程线路配置是解决电网中各种故障问题的关键之一。相关工作人员应具体分析情况,注重对配电网络运行产生不利因素的控制,做好对配电线路结构、继电保护装置、导线等设备的选择与应用,只有这样才能够提高线路运行质量,促进我国电力企业健康发展。
参考文献:
[1]王劲.10kV配电工程线路配置策略剖析[J].企业技术开发,2015,34(36):95+97.
[2]田鹤,朱彦东.10kV配电工程线路配置策略初探[J].黑龙江科技信息,2012(18):55.
[3]曾俊鹏.10kV配电工程线路的配置方法及线损防护措施[J].科技与创新,2014(09):47+50.
[4]李永忠.10kV配电工程线路配置措施[J].民营科技,2011(12):189.
关键词:10kV;配电工程;线路配置
由于科学技术快速发展与社会用电需求增加,我国电力系统也获得了快速发展,10kV配电线路运行的安全性和稳定性对电力企业的发展有着十分重要的影响,它不仅与电力企业供电质量息息相关,还直接影响到了用户正常生活。当前10kV配电线路设备大多处于裸露状态,运行起来较为复杂,受天气变化及环境影响较大,经常发生配电网跳闸事故,这不仅影响了配电网安全运行,还对社会运行及经济发展造成巨大损失。因此必须对线路配置工作给予充分重视,并采取相应措施提高配置的科学合理性。
1 10kV配电线路中存在的问题
10kV配电线路具有分布范围广、路线长、多在室外等特点,有部分配电线路还会穿过人烟稀少的郊外,以上种种原因造成10kV配电线路受外界环境影响较大,容易形成薄弱环节,在运行期间维修比较繁琐。突出故障主要为事故性故障和季节性故障,以下将针对以上两种故障进行详细分析。
1.1 事故性故障
事故性故障发生的原因主要有以下三种,首先是配电线路自身原因,比如在设置配电结构时缺乏全面仔细考虑,线路施工中存在引线、线夹、刀闸连接处不够牢固而出现线损等情况,导致线路配置中存在安全隐患。有些企业在运行过程中没有对陈旧设备进行及时更换,造成很多陈旧设备依旧超负荷运行,这也很容易造成10kV配电线路出现故障。其次是来自于运行环境,树木种植过高会给线路接地造成不利影响,同时城市工厂排放的污染气体也会影响10kV配电线路正常运行。最后人为外力破坏也是引起10kV输电线路故障的主要因素,例如车辆或工程建设中设施设备碰撞、各种线路的交跨和道路建筑物的阻挡等等。
1.2 季节性故障
季节性故障主要说明的是配电线路因季节性天气变化而产生的故障,这类故障会根据季节不同而发生不同种类的事故。比如在春季大风天气较多,很容易导致输电线出现绝缘闪络烧断或者因大风摆动幅度较大出现短路情况发生。夏季是雨水和雷击情况严重的季节,线路区域较为空旷的地域没有高大建筑物和防雷击措施,很容易遭受雷击破坏,出现绝缘子破坏、线路断线、避雷器损坏等事故。另外受雨水冲刷很有可能导致电线杆所处位置发生下沉或者倾斜,带断输电线路。到了冬季由于天气寒冷和雨雪天气,线路容易出现覆冰情况,很有可能因为冰雪负重太重使线路出现故障,等天气变暖冰雪脱落时还有可能造成整个线路出现跳跃现象,增加输电线路供电不稳定性。
2 10kV配电工程线路优化策略
2.1 配置原则
在对10kV配电工程线路优化时,应遵循以下几个原则,首先是安全可靠性,当线路中不论哪一部分电气设备出现问题时相应的工作人员都能够及时发现问题并解决。只有这样才能够保证其他设备正常稳定运行,同时也能够为其他设备提供稳定电力。其次必须保证输电线路运行的灵活性,当线路中任意一断路器出现问题时,通电操作能源不能妨碍线路正常运行。第三,在接线过程中需严格按照标准进行操作,在保证质量的前提下,尽量简化操作流程,这样配置10kV配电线路能够有效降低线路在运行过程中发生故障的几率。最后10kV配电工程线路配置在考虑安全稳定运行的基础之上,还应该对线路进行合理规划,充分体现出经济性原则。
2.2 10kV配电结构优化
伴随人们生活水平不断提升,人们对电力需求和对电力系统安全可靠性的要求也不断增加,传统辐射状单电源结构已经不能适应广大客户需求,因此产生了双电源并行的新的电源配置方式。但这种方式也存在一定问题,在前期会投资较多并存在一定技术问题,不适合当前城镇广泛应用。为了满足客户需求并降低运行成本,出现了两条从不同变电所出线的配电线路在终端用联络开关联络、中间部分用分段开关分段的输电线路配置方式。分段开关可以根据线路长短以用电需求决定开关数量,使得线路运行更加灵活,这样当电力系统出现故障时可以减少停电用户数量,方便找到故障点。这种方式投资少,效果好,广泛适用于城镇中。
2.3 线路配置
2.3.1导线选择
在10kV配电工程设计中,导线选择是较为重要的环节,一般10kV配电线路大多采用钢芯铝绞线。但为了达到线路优化配置目的,提高输电线路安全稳定性,在繁华地段、人口密集地区、绿化区等应采用质量相对较好易于检修的导线—电缆。其他地方可以使用便于施工及绝缘层轻薄的绝缘架空线。
2.3.2金具、绝缘子的选择
10kV配电线路的金具通常采用新型金具,主要有铝合金和热镀锌,可根据具体情况合理选用,但尽量选择节能型金具,虽然节能型金具一次性投资较大,但长远来看具有很高的经济性。另外,配电线路绝缘子的性能应符合现行国家标准各类杆型,耐张杆应采用两个悬式绝缘子组成的绝缘子串,直线杆采用针式绝缘子。
2.3.3杆塔的选择
在选择杆塔時应充分考虑线路的重要性以及经济性,耐张杆由于受大区拉线的限制应首选钢管塔,直线杆可按照荷载量选择合适的混凝土杆塔。具体配杆与掩埋深度见下表。钢管塔掩埋方式主要有两种,第一种是浅埋式,另一种是深埋式。在繁华地区由于浅埋式实际开挖面积较大,所以应尽可能采用深埋式灌注桩基础。经过实验证明这种方法不需要其他配套设备,并且污染较小,适合在城中应用。
2.3.4配电变压器的设置 配电变压器应设置在负荷中心便于更换和检修的位置,400kV以下变压器应采用柱上式变压器台,以上的变压器应运用室内装设。
当配电变压器采用落地式变台时,应该充分考虑变压器使用的周围环境及性质,并采用节能式变压器,保证其性能及运行符合国家标准。
2.3.5防雷和接地
为有效防范雷击事故发生,需提高绝缘子耐雷水平,根据调查研究显示悬式绝缘子导致10kV输电线路发生闪络故障较少,因此可广泛采用此种方式。另外比较经济简单有效的方式是安装线路避雷器,在容易受到雷击的部位安装避雷器或防雷金具,防雷金具一般采用穿刺型防弧金具,它可保證高压电极与绝缘导线亲密接触,能够禁住电弧灼烧。
2.4 继电保护装置
首先是过负荷保护,针对400kV及以上变压器,采用多台或单台作为负荷备用电源时,需根据负荷状况来安装对应的负荷继电保护器。另一种是相间短路保护,变压器可对短路的电流速度作出判断并起到保护作用。对于1000kV以下独立运行的变压器而言,当后备保护的时间小于0.5秒时应该装设电流速断保护器,如果缺乏灵敏度,也可以增加纵联差动保护器。最后对10kV电源进线进行保护,在输电线路中非电源专用进线的一侧应装设保护开关设备。
3 结语
在用电需求迅速增加的时代,电力系统负担越来越重,人们对10kV配电系统的要求越来越高,保证配电网安全可靠运行是当前人们关注的重要问题。合理优化10kV配电工程线路配置是解决电网中各种故障问题的关键之一。相关工作人员应具体分析情况,注重对配电网络运行产生不利因素的控制,做好对配电线路结构、继电保护装置、导线等设备的选择与应用,只有这样才能够提高线路运行质量,促进我国电力企业健康发展。
参考文献:
[1]王劲.10kV配电工程线路配置策略剖析[J].企业技术开发,2015,34(36):95+97.
[2]田鹤,朱彦东.10kV配电工程线路配置策略初探[J].黑龙江科技信息,2012(18):55.
[3]曾俊鹏.10kV配电工程线路的配置方法及线损防护措施[J].科技与创新,2014(09):47+50.
[4]李永忠.10kV配电工程线路配置措施[J].民营科技,2011(12):189.