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摘要:营区输配电线路的可靠性对营区的供电可靠性十分重要,文章先分析影响营区输配电线路的可靠性的因素,再提出提高可靠性的方法,从而为营区输配电线路的设计、建设和管理提供指导。
关键词:营区输配电线路的可靠性;影响因素;提高方法
营区供配电系统是地方电力系统的负荷终端,部队营区供电网络除极少部分属于35千伏电网进线以外,绝大部分采用单回或双回10千伏进线。地方电力系统的10千伏或35千伏电网进线后,通过营区变配电所进行变压和配电之后再通过输配电线路将电力输送到整个营区。营区输配电线路在部队营区整个电力系统中所占的比重最大,也是最容易出现事故的环节,因此它的可靠性对整个营区的供电可靠性具有至关重要的作用。
一、营区输配电线路的可靠性
营区输配电线路主要由供配电导线或电缆组成,供配电线路的搭设方式有架空电力线路和电缆电力线路。因电缆线路受到电压等级、敷设环境和投资的限制,目前广泛采用的是架空电力线路。而电缆运行可靠、敷设隐蔽、符合战备要求,故在不宜敷设架空线的地方使用电缆线路。营区输配电线路的可靠性是输配电线路正常使用情况下完成输配电功能且不发生故障的能力。
二、营区输配电线路可靠性影响因素
(一)营区用电负荷
部队营区用电用户多,用电量大,特别是夏季大功率用电设备数量多,因此营区用电负荷比较大。近几年来,随着许多新型用电设备的投入数量增加,例如计算机、空调等大功率用电设备的数量越来越多,营区用电负荷量在逐年增加。一部分部队营区现在在进行扩建,随着营区面积的增加,用电设备的数量也随之增多,用电负荷同时也在增加。但许多营区的输配电线路仍然沿用了60、70年代的设备,线路老化,很多线路工作条件超过敷设时的设计标准。这对输配电线路的可靠性产生了不利的影响。
(二)线路自身问题
在营区最初建设过程中,营区输配电线路的布设是按照设计来进行的,一般会考虑到未来的发展而留有一定的空间。但是随着营区用电设备的数量的增加或者营区的扩建,线路的布置和改造越来越复杂。这种复杂的线路如果不加强管理、检查和及时维护,很容易出现问题,引发停电事故。
线路自身问题中,线路故障是另一个重要因素。常见的线路故障如:线路某相过负荷运行,或者三相开关中某相无法合上或没有合好,从而引发跌落熔断器一相的熔断,在线路接点氧化接触不良的情况下,也会产生缺相运行。由于导线具有热胀冷缩的属性,因此,外界气候变化会造成导线张力的变化,特别是在高温情况下,导线伸胀,从而使架空线路导线弧垂变大引发接地短路事故,或者交叉跨越处的放电。高杆植物生长过于靠近架空线路而超过了与导线的安全距离,在大风的影响下发生倾倒,容易引起倒杆断线事故;或者树木的枝叶与导线接触,引发线路接地故障;如果树木的枝干断落在架空裸导线上,则会引发线路短路跳闸事故。配电线路上的跌落保险瓷体、瓷瓶因质量不达标,或因表面和瓷裙內有污秽堆积,绝缘性能降低,在阴雨受潮或大雾天气就会发生闪络放电,甚至因瓷瓶击穿而发生接地故障。线路绝缘破碎或者击穿则会引起单相接地,造成导线的烧断。
(三)人为因素
人为致使的外力破坏对营区输配电线路的可靠性产生影响,这些人为因素同样将导致输配电线路的损坏和供电的中断,从而导致停电。人为致使的外力破坏主要有以下几个方面:
①在对具备导电性的物体进行高抛时,由于高抛物与导线相接触,从而出现单相接地;
②当对离架空线路距离很近的树木砍伐的时候,因树木的倒斜引起线路接地、短路或者线路压断的事故;
③盗窃公共电力设施造成停电事故,或由于偷盗而造成杆塔发生倾倒事故;
④由于车辆碰撞电杆,在重大碰撞力的作用下,导致电杆倾倒或断线;
⑤由于施工造成对架空线路、电杆、电缆的外力损坏。
(四)自然因素
自然灾害如雷电、台风、雨、雪、洪水等都是影响营区输配电线路可靠性的重要因素,典型的例子如我国2008年南方出现的雪灾天气,最终导致南方多省电力供应中断,受影响特别大的贵州省,电网几乎全线瘫痪。此外,雷击事故的发生会产生绝缘子爆裂或击穿以及线路烧毁、断线等。台风的影响主要是可以吹倒杆塔,或者在架空线路弧垂过大的情况下,引起碰线从而产生短路电流引发跳闸事故。洪水则容易冲蚀架空线路拉线、杆塔基础、电缆等设施。
(五)非故障停电原因
除故障原因导致输配电线路可靠性受到影响之外,非故障停电也是重要的因素之一。
部队营区大多使用市电电源,市电非故障停电的一个主要因素就是计划停电。据资料显示,在许多经济发达的地区,总停电次数中的50%以上是计划停电,涵盖检修停电与工程停电在内。10kv配网要配合35kv及以上输变电线路架设跨越而停电;变电所中的设备需要定期的检修,同样将造成停电。非故障停电会导致营区供电中断,大部分营区都配有备用电站或备用不间断电源系统(UPS),从而保障营区供电的可靠性。
三、营区输配电线路可靠性提高方法
钱学森同志说过“产品的可靠性是设计出来的、生产出来的、管理出来的”。营区输配电线路的可靠性想要加以提高,同样要从这三面入手。
(一)合理科学地规划输配电线路
营区输配电线路的布设应留有余地,考虑到营区未来的发展和扩建。输配电线路的导线或电缆除了满足设计时的电力负荷要求外,也应留有一定的余地,以适应营区未来电力负荷的增加。输配电线路在规划时应当综合考虑线路附近的自然环境,避免在树木茂盛、泥土松软的地方布线,以防发生事故。
(二)使用高性能的输配电产品并保证施工合格
质量低劣的电线、电缆、金具、绝缘子很可能发生损坏,带来事故。因此,在输配电线路的材料选用和施工中一定要严把质量关,架空线路电杆的修建要严格按照标准进行,其他材料的购买与安装同样要符合规定。敷设电缆时,要选用质量合格的电缆产品,施工时要遵循相关规定,要尽可能选择距离最短的路线,同时顾及和已有的和拟建的房屋建筑的位置,并尽量减少穿越各种管道、铁路、公路和弱点电缆的次数。在电缆线路经过的地区,应尽可能保证电缆不致受到各种损伤。 三、科学有效地管理营区输配电线路
(一)健全管理制度
要想从根本上提高输配电线路的可靠性,关键是建立健全管理制度,增强可靠性管理工作。选用能够胜任岗位技能要求专门人员进行可靠性管理工作,定期对他们进行业务培训,增强其工作能力。要定期地组织会议,及时总结可靠性的工作,分析一定时期中的供電运行数据,同时按照实际的管理状况,制定合理有效的工作计划,从而为下阶段输配电线路可靠性提供科学的指导。除此之外,也要重视各部门的配合,加强配电管理、计划外停电、线路改造设计等各个环节的联系和沟通。
(二)实施带电作业和状态检修
带电测试、带电维修以及带电检查都是带电作业[6]的重要内容,其可以很大的减少非故障停电事故的发生。带电作业在实际中有两种作业方法,一种是以高空作业车的绝缘臂为主的直接作业法,另一种则为以使用绝缘工具为主的间接作业法。带电作业在实际工作中,如带电高压接弓子线、带电处理低压下户线路、带电断开接点、带电更换合成绝缘子以及带电处理导线上的杂物等,这些带电作业极大地减少了可能发生的停电事故,减少停电时间,从而提高输配电线路的供电可靠性。为了保障输配电线路的正常运行,常常需要对可能发生或已经发生故障的电网线路或者设备进行检修,在传统的工作方式下,不管是计划检修还是故障检修,都会引发停电事故。对此,可以采用状态检修的工作方式,改变传统的固定检修周期,而以设备实际运行来确定检修,从而降低检修成本,增加供电可靠性。
(三)强化对线路设备的巡视
做好日常的风险防范工作,加强对线路的检查巡视,及时发现可能的问题和故障,及时采取措施加以解决,防患未然,从而最大限度地减少停电事故发生。为此,应当做好易发热部位的编号建档工作,按照缺陷的影响大小顺序进行检修,尽早消除可能的安全隐患;同时应当定期对线路设备进行检查,保障其各项性能都能够正常发挥,如定期对导线、电缆、电杆、绝缘子等设施进行监测,对防雷装置进行安全检查等。
四、结语
部队营区输配电线路的可靠性对营区供电的可靠性具有十分重要的影响。在输配电线路的设计和建设中,应当严格按照规定进行。在日常使用管理中,要落实制度,加强检查、检测和巡视,从而保证营区输配电线路的可靠运行。
参考文献:
[1]总后基建营房部.营区供电工程及设备管理[M].北京:解放军出版社,2004.
[2]江文,许慧中.供配电技术[M].北京:机械工业出版社,2009.
[3]王秀山.提高10kv配网供电可靠性的技术措施[J].学术研究,2012(1).
[4]周颖梅.关于10kv配电网供电可靠性的技术探讨[J].工业技术,2012(2).
[5]杨为民.可靠性维修性保障性总论[M].北京:国防工业出版社,2004.
[6]唐福兵.探究影响10kv配电网供电可靠性因素及解决措施[J].工业技术,2012(1).
(作者简介:丁剑桥(1989-),男,安徽淮北人,硕士研究生,空军勤务学院机场工程与保障系,主要研究方向为军事后勤学和军事装备学。)
关键词:营区输配电线路的可靠性;影响因素;提高方法
营区供配电系统是地方电力系统的负荷终端,部队营区供电网络除极少部分属于35千伏电网进线以外,绝大部分采用单回或双回10千伏进线。地方电力系统的10千伏或35千伏电网进线后,通过营区变配电所进行变压和配电之后再通过输配电线路将电力输送到整个营区。营区输配电线路在部队营区整个电力系统中所占的比重最大,也是最容易出现事故的环节,因此它的可靠性对整个营区的供电可靠性具有至关重要的作用。
一、营区输配电线路的可靠性
营区输配电线路主要由供配电导线或电缆组成,供配电线路的搭设方式有架空电力线路和电缆电力线路。因电缆线路受到电压等级、敷设环境和投资的限制,目前广泛采用的是架空电力线路。而电缆运行可靠、敷设隐蔽、符合战备要求,故在不宜敷设架空线的地方使用电缆线路。营区输配电线路的可靠性是输配电线路正常使用情况下完成输配电功能且不发生故障的能力。
二、营区输配电线路可靠性影响因素
(一)营区用电负荷
部队营区用电用户多,用电量大,特别是夏季大功率用电设备数量多,因此营区用电负荷比较大。近几年来,随着许多新型用电设备的投入数量增加,例如计算机、空调等大功率用电设备的数量越来越多,营区用电负荷量在逐年增加。一部分部队营区现在在进行扩建,随着营区面积的增加,用电设备的数量也随之增多,用电负荷同时也在增加。但许多营区的输配电线路仍然沿用了60、70年代的设备,线路老化,很多线路工作条件超过敷设时的设计标准。这对输配电线路的可靠性产生了不利的影响。
(二)线路自身问题
在营区最初建设过程中,营区输配电线路的布设是按照设计来进行的,一般会考虑到未来的发展而留有一定的空间。但是随着营区用电设备的数量的增加或者营区的扩建,线路的布置和改造越来越复杂。这种复杂的线路如果不加强管理、检查和及时维护,很容易出现问题,引发停电事故。
线路自身问题中,线路故障是另一个重要因素。常见的线路故障如:线路某相过负荷运行,或者三相开关中某相无法合上或没有合好,从而引发跌落熔断器一相的熔断,在线路接点氧化接触不良的情况下,也会产生缺相运行。由于导线具有热胀冷缩的属性,因此,外界气候变化会造成导线张力的变化,特别是在高温情况下,导线伸胀,从而使架空线路导线弧垂变大引发接地短路事故,或者交叉跨越处的放电。高杆植物生长过于靠近架空线路而超过了与导线的安全距离,在大风的影响下发生倾倒,容易引起倒杆断线事故;或者树木的枝叶与导线接触,引发线路接地故障;如果树木的枝干断落在架空裸导线上,则会引发线路短路跳闸事故。配电线路上的跌落保险瓷体、瓷瓶因质量不达标,或因表面和瓷裙內有污秽堆积,绝缘性能降低,在阴雨受潮或大雾天气就会发生闪络放电,甚至因瓷瓶击穿而发生接地故障。线路绝缘破碎或者击穿则会引起单相接地,造成导线的烧断。
(三)人为因素
人为致使的外力破坏对营区输配电线路的可靠性产生影响,这些人为因素同样将导致输配电线路的损坏和供电的中断,从而导致停电。人为致使的外力破坏主要有以下几个方面:
①在对具备导电性的物体进行高抛时,由于高抛物与导线相接触,从而出现单相接地;
②当对离架空线路距离很近的树木砍伐的时候,因树木的倒斜引起线路接地、短路或者线路压断的事故;
③盗窃公共电力设施造成停电事故,或由于偷盗而造成杆塔发生倾倒事故;
④由于车辆碰撞电杆,在重大碰撞力的作用下,导致电杆倾倒或断线;
⑤由于施工造成对架空线路、电杆、电缆的外力损坏。
(四)自然因素
自然灾害如雷电、台风、雨、雪、洪水等都是影响营区输配电线路可靠性的重要因素,典型的例子如我国2008年南方出现的雪灾天气,最终导致南方多省电力供应中断,受影响特别大的贵州省,电网几乎全线瘫痪。此外,雷击事故的发生会产生绝缘子爆裂或击穿以及线路烧毁、断线等。台风的影响主要是可以吹倒杆塔,或者在架空线路弧垂过大的情况下,引起碰线从而产生短路电流引发跳闸事故。洪水则容易冲蚀架空线路拉线、杆塔基础、电缆等设施。
(五)非故障停电原因
除故障原因导致输配电线路可靠性受到影响之外,非故障停电也是重要的因素之一。
部队营区大多使用市电电源,市电非故障停电的一个主要因素就是计划停电。据资料显示,在许多经济发达的地区,总停电次数中的50%以上是计划停电,涵盖检修停电与工程停电在内。10kv配网要配合35kv及以上输变电线路架设跨越而停电;变电所中的设备需要定期的检修,同样将造成停电。非故障停电会导致营区供电中断,大部分营区都配有备用电站或备用不间断电源系统(UPS),从而保障营区供电的可靠性。
三、营区输配电线路可靠性提高方法
钱学森同志说过“产品的可靠性是设计出来的、生产出来的、管理出来的”。营区输配电线路的可靠性想要加以提高,同样要从这三面入手。
(一)合理科学地规划输配电线路
营区输配电线路的布设应留有余地,考虑到营区未来的发展和扩建。输配电线路的导线或电缆除了满足设计时的电力负荷要求外,也应留有一定的余地,以适应营区未来电力负荷的增加。输配电线路在规划时应当综合考虑线路附近的自然环境,避免在树木茂盛、泥土松软的地方布线,以防发生事故。
(二)使用高性能的输配电产品并保证施工合格
质量低劣的电线、电缆、金具、绝缘子很可能发生损坏,带来事故。因此,在输配电线路的材料选用和施工中一定要严把质量关,架空线路电杆的修建要严格按照标准进行,其他材料的购买与安装同样要符合规定。敷设电缆时,要选用质量合格的电缆产品,施工时要遵循相关规定,要尽可能选择距离最短的路线,同时顾及和已有的和拟建的房屋建筑的位置,并尽量减少穿越各种管道、铁路、公路和弱点电缆的次数。在电缆线路经过的地区,应尽可能保证电缆不致受到各种损伤。 三、科学有效地管理营区输配电线路
(一)健全管理制度
要想从根本上提高输配电线路的可靠性,关键是建立健全管理制度,增强可靠性管理工作。选用能够胜任岗位技能要求专门人员进行可靠性管理工作,定期对他们进行业务培训,增强其工作能力。要定期地组织会议,及时总结可靠性的工作,分析一定时期中的供電运行数据,同时按照实际的管理状况,制定合理有效的工作计划,从而为下阶段输配电线路可靠性提供科学的指导。除此之外,也要重视各部门的配合,加强配电管理、计划外停电、线路改造设计等各个环节的联系和沟通。
(二)实施带电作业和状态检修
带电测试、带电维修以及带电检查都是带电作业[6]的重要内容,其可以很大的减少非故障停电事故的发生。带电作业在实际中有两种作业方法,一种是以高空作业车的绝缘臂为主的直接作业法,另一种则为以使用绝缘工具为主的间接作业法。带电作业在实际工作中,如带电高压接弓子线、带电处理低压下户线路、带电断开接点、带电更换合成绝缘子以及带电处理导线上的杂物等,这些带电作业极大地减少了可能发生的停电事故,减少停电时间,从而提高输配电线路的供电可靠性。为了保障输配电线路的正常运行,常常需要对可能发生或已经发生故障的电网线路或者设备进行检修,在传统的工作方式下,不管是计划检修还是故障检修,都会引发停电事故。对此,可以采用状态检修的工作方式,改变传统的固定检修周期,而以设备实际运行来确定检修,从而降低检修成本,增加供电可靠性。
(三)强化对线路设备的巡视
做好日常的风险防范工作,加强对线路的检查巡视,及时发现可能的问题和故障,及时采取措施加以解决,防患未然,从而最大限度地减少停电事故发生。为此,应当做好易发热部位的编号建档工作,按照缺陷的影响大小顺序进行检修,尽早消除可能的安全隐患;同时应当定期对线路设备进行检查,保障其各项性能都能够正常发挥,如定期对导线、电缆、电杆、绝缘子等设施进行监测,对防雷装置进行安全检查等。
四、结语
部队营区输配电线路的可靠性对营区供电的可靠性具有十分重要的影响。在输配电线路的设计和建设中,应当严格按照规定进行。在日常使用管理中,要落实制度,加强检查、检测和巡视,从而保证营区输配电线路的可靠运行。
参考文献:
[1]总后基建营房部.营区供电工程及设备管理[M].北京:解放军出版社,2004.
[2]江文,许慧中.供配电技术[M].北京:机械工业出版社,2009.
[3]王秀山.提高10kv配网供电可靠性的技术措施[J].学术研究,2012(1).
[4]周颖梅.关于10kv配电网供电可靠性的技术探讨[J].工业技术,2012(2).
[5]杨为民.可靠性维修性保障性总论[M].北京:国防工业出版社,2004.
[6]唐福兵.探究影响10kv配电网供电可靠性因素及解决措施[J].工业技术,2012(1).
(作者简介:丁剑桥(1989-),男,安徽淮北人,硕士研究生,空军勤务学院机场工程与保障系,主要研究方向为军事后勤学和军事装备学。)