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摘 要:由于长期以来受“重发轻输不管用” 思想的影响,我国配电网的发展相对于输电网的发展来说较为缓慢。在电力系统“发电-输电-变电-配电”四个环节中,“配电”是供电的最终环节,是与生产生活有最直接关系的环节,也是供电公司最为关注的环节,尤其是作为城市血脉的中压配电网。本文以南宁市的配电网为依据,分析南宁的用电需求以及中压配电器在供电过程中容易出现的故障,进而研究提升10kV配电网中压故障处理效率的办法,为整个配电网的发展提供借鉴。
关键词:配电网;10kV中压配电网;南宁;故障处理策略;发展
中图分类号:TM732 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)27-0079-02
前 言
配电网是连接用户与输电网的中间环节,中压配电网处于系统电网下游,是连接终端客户和大电网的桥梁,是城市供电系统的关键环节之一,配电网的安全运行直接影响着对用户的可靠持续输电。城市10kV配电网具有分布广、线路走势复杂、受外界影响较大和故障查找困难等特点。据统计,南宁市片区范围的电力用户遭受停电的时间有95%以上是由中压配电网造成的,除了管理因素外,主要停电时间是由于故障导致。本文通过归纳总结国内配电网的发展趋势、南宁市配电网的发展规划,南宁市10kV中压配电网的易出现的故障,旨在做好南宁市10kV中压配电网的故障预防工作以及完善故障处理机制,进而全面促进南宁市配电网的发展。
1 现状分析
1.1 国内配电网的现状分析
目前,国内配电网的结构总体上趋于合理,供电能力与质量也得到了有效的提升,国家对配电网系统的投入不断提高,整个电网的规模也得以不断扩大,给生产生活活动提供了良好的保障。但目前的发展规模和水平还有待提高,“十三五”期间,生产和生活的配电系统还有很大的进步空间。党中央、国务院高度重视配电网建设改造在扩大内需中的作用。
但是我国电网在质量管理工作方面仍然有以下几个问题:有些无人值班的变电站主变档位不能遥调;有些电网有大量工业用电负荷,这将导致电网电压过低或者过高,没有及时有效的解决电网的不稳定;还有些变电站的主变压器容载比不能满足用电需求,出现了不同程度的过负荷现象;配电站相关工作人员对于电能的质量管理意识淡薄,不会根据当前用电负荷来及时准确的调节配变主变的档位,没有及时的投退电容器,严重影响了配电站的电能质量。电能用户对无功功率的意识淡薄,当存在一些感性或者容性负载时,没有在无功补偿方面及时采取对应的措施。因此对于一些外力因素自然因素造成的配电网故障,如果做到了提前防范,就能保证供电的质量,对提高配电网的发展有重要意义。
1.2 南宁市配电网发展现状
经过几年的电网的建设和改造,南宁市配电站在网架结构、带负荷能力、供电质量、供电可靠性等方面都得到了较高的提升,但是仍然在结构、供电能力、设备等方面存在薄弱区和不足。
截止2016年底,南宁在西城区内建设有3座220kV变电站,8座110kV变电站和6座35kV变电站。其中10kV线路有199回,在这199回的线路里有163回公用线路,36回专用线路。10kV大约有2245km公用线路的。南宁市的西乡塘区和高新区是城西的主要供电区域,该区域内共有3905个用户,其中一级重要用户一偶4个,二级重要用户有3个,双电源用户有42个。表1列出了10kV线路的用户数。
为响应国家为发展配电网的相关文件要求,南宁市根据自身实际发展情况,编制完成了《南宁市配电网建设改造三年专项规划(2018~2020年)》,规划如下:南宁市配电网经过未来三年建设改造,要努力实现配电网架构的更加合理化,提高满足“1h”核心区的用电需求能力;不断提升农村电网改造工作;电网建设得到适度超前,电力输配可靠性得到进一步提高,损耗进一步降低,电网建设总体水平向智能、高效、可靠、绿色的方向发展。
2 南宁10kV中压配电网故障分析
南宁市中压配电网的起步于传统供电缺口大的形势下,沿用了以往的观念,在城市现代化进程不断加速,居民用电量不断提升的情况下,中压配电网难以满足需求,出现居多问题,根据统计,南宁市片区范围的电力用户遭受停电的时间有95%以上是由中压配电网造成的,除了管理因素外,主要停电时间是由于故障导致。主要表现在以下几个方面:
2.1 外力因素
外力主要表现在:①城市化带来交通的四通八达,交通负荷大以及少数驾驶员的不规范驾车都会给中压配电网的线路造成破坏;②施工带来的对地下电缆的损坏以及施工过程因设备、材料超高破坏杆塔;③随着城市绿化的普及,大规模绿化带不断增多树木不断增高增枝,当树木抬高太大壓迫管线,电力部门需要对树木进行修枝剪叶时难以取得附近居民的同意,而且,大风天气会吹倒杆塔,导致线路的瘫痪,市民安全也得不到保障。
2.2 自然灾害因素
自然因素的破坏效力具有时间上的不定性以及发生频率的难以掌控性,自然要素主要分为:雷击、狂风、大雨以及大雪。由雷击造成的10kV配网线路故障是最为频繁的,而且破坏性极强。雷电具有强大的能力,雷击所产生的瞬间高压能够使配电线路遭受致命的伤害。加上南宁特殊的地理位置,会经常遭受台风的侵袭,会极大地破坏10kV配网线路。
2.3 设备因素
首先,配电变压器自身故障或者对其的操作不规范而引起变压器发生故障。其次,设备年久失修,线路老化,容易引发故障,普遍存在无人管理、防护措施不完善的现象,有些小区使用的仍然是传统的电力设备,一方面,旧的设备技术参数过低,不能满足现行的运行标准;另一方面,旧设备难以经受高温或异常天气的侵袭,容易发生故障。再次,设备的技术更新力度不足,自动化能力跟不上,出现故障时,诊断、隔离以及恢复的时间较长,无法实现配电网的网络重构与自愈,使恢复供电时间变长。 3 南宁市10kV中压配电网故障解决策略
为全面提升10kV中压配电网的故障处理效率,提高南宁市配电网的发展,本部分试结合故障来源类型,有针对性地提出解决策略,以期更好地服务于配电网的发展。
3.1 外力因素的策略
针对因外力因素所带来的故障可以采取以下策略:①加强宣传。电力部门要加强对10kV配网周边群众的教育与宣传工作,通过宣传《电力法》、《电力设施保护条例》等,加大政策的宣传度,提高广大人民群众的保护电力设备设施的意识。②加强与城建、规划部门的配合与联系。首先,应对拆迁过程中造成的线路故障要加强监督,保障施工方尽快将线路恢复原状。其次,在要扩建的地区要事先让施工方知悉电网分布图,避免施工过程对线路的损害。
3.2 自然因素的策略
由于自然原因比如打雷闪电会给配电网带来严重的故障,这种自然原因产生的故障,我们可以采取防范措施:①提高绝缘端子的耐雷水平,尤其是针式段子。根据这几年电网的运行状态,发现悬式绝缘子在自然雷击时几乎没有发生较大故障,其实真正容易发生故障的还是针式绝缘子,因此,提高针式绝缘子的对雷电的防范能力,提高耐雷水平,就可以提高电网的防雷能力。②加强与气象部门的沟通联系,提前获取天气情况。在我国大部分高压配电网网都是铺设在农村乡村等地方,这些地区极易发生恶劣的自然天气,因此加强与气象部门的沟通可以提前知道天气情况,对于可能即将要发生的恶劣天气,可以做到提前准备,采取各种防范方法来将自然灾害造成的故障损失降到最低。对高压10kV配电网的提前防范,可以减少故障的发生。
3.3 设备因素
在设备方面可以加大投入,使用电容器对电网无功进行补偿,但需要合理的投切电容器,做到主变高压侧过剩的无功可以转换到低压侧的母线电网,但低压侧无功不能倒流入高压侧,实现对电网无功的分层控制和分层平衡的目的。配电站工作人员还需要严格按照运行规程对使用中的电容器进行巡逻检查,确保设备的安全可靠的运行,如果发现问题,需及时的进行维护和检修。
3.4 细化电能质量管理职责分工
配电站管理人员职责的细化有利于配电网的发展。根据当前电网的运行状态和配电站机构的设置,可以在公司原有人员职责的基础上,对提高电能质量方面进一步细化补充他们的职责,落实明确各个部门人员的责任。额外设置有着专业管理能力的人员组成的管理机构,定期开会研讨电能质量提高的管理会议,及时根据当前电网的运行情况来研究讨论相对应的管理方法,积极采取有效的措施,划分相关人员的责任,尽最大努力提高电能质量。
4 结 论
南宁市的发展具有重大的战略地位。作为具有广阔的投资环境以及良好的发展前景,南宁市吸引了大批的投资者和优秀人才随着人口基数的增大,城镇居民的增多,人们对生产生活中的用电需求也不断提升。供电公司在技术等各方面不断提升,力求跟随时代的步伐,满足人们利益,维护社会稳定,但在进步的过程中也存在缺陷,特别是中压配电网。由于外力因素、自然因素、设备自身因素致使10kV中压配电网故障頻发,南宁市片区范围的电力用户遭受停电的时间不断上升,供电部门需要努力制定相关措施,保证供电系统的正常运转,加大政策宣传,保持与规划、城建部门的紧密联系、加强管理并有备无患做好各种防范措施,保证10kV配电网的正常运转,维护社会稳定,为生产生活活动提供保障,促进配电网的高速平稳发展。
参考文献
[1]黄自韬.浅议10kV配电线路故障分析与防范措施[J].大科技,2016,36.
[2]谢海峰.南宁市城西配电网运行现状分析及其管控措施[J].广西电力,2017,3.
收稿日期:2018-8-10
作者简介:李星辰(1991-)男,助理工程师,主要从事电力工程工作。
关键词:配电网;10kV中压配电网;南宁;故障处理策略;发展
中图分类号:TM732 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)27-0079-02
前 言
配电网是连接用户与输电网的中间环节,中压配电网处于系统电网下游,是连接终端客户和大电网的桥梁,是城市供电系统的关键环节之一,配电网的安全运行直接影响着对用户的可靠持续输电。城市10kV配电网具有分布广、线路走势复杂、受外界影响较大和故障查找困难等特点。据统计,南宁市片区范围的电力用户遭受停电的时间有95%以上是由中压配电网造成的,除了管理因素外,主要停电时间是由于故障导致。本文通过归纳总结国内配电网的发展趋势、南宁市配电网的发展规划,南宁市10kV中压配电网的易出现的故障,旨在做好南宁市10kV中压配电网的故障预防工作以及完善故障处理机制,进而全面促进南宁市配电网的发展。
1 现状分析
1.1 国内配电网的现状分析
目前,国内配电网的结构总体上趋于合理,供电能力与质量也得到了有效的提升,国家对配电网系统的投入不断提高,整个电网的规模也得以不断扩大,给生产生活活动提供了良好的保障。但目前的发展规模和水平还有待提高,“十三五”期间,生产和生活的配电系统还有很大的进步空间。党中央、国务院高度重视配电网建设改造在扩大内需中的作用。
但是我国电网在质量管理工作方面仍然有以下几个问题:有些无人值班的变电站主变档位不能遥调;有些电网有大量工业用电负荷,这将导致电网电压过低或者过高,没有及时有效的解决电网的不稳定;还有些变电站的主变压器容载比不能满足用电需求,出现了不同程度的过负荷现象;配电站相关工作人员对于电能的质量管理意识淡薄,不会根据当前用电负荷来及时准确的调节配变主变的档位,没有及时的投退电容器,严重影响了配电站的电能质量。电能用户对无功功率的意识淡薄,当存在一些感性或者容性负载时,没有在无功补偿方面及时采取对应的措施。因此对于一些外力因素自然因素造成的配电网故障,如果做到了提前防范,就能保证供电的质量,对提高配电网的发展有重要意义。
1.2 南宁市配电网发展现状
经过几年的电网的建设和改造,南宁市配电站在网架结构、带负荷能力、供电质量、供电可靠性等方面都得到了较高的提升,但是仍然在结构、供电能力、设备等方面存在薄弱区和不足。
截止2016年底,南宁在西城区内建设有3座220kV变电站,8座110kV变电站和6座35kV变电站。其中10kV线路有199回,在这199回的线路里有163回公用线路,36回专用线路。10kV大约有2245km公用线路的。南宁市的西乡塘区和高新区是城西的主要供电区域,该区域内共有3905个用户,其中一级重要用户一偶4个,二级重要用户有3个,双电源用户有42个。表1列出了10kV线路的用户数。
为响应国家为发展配电网的相关文件要求,南宁市根据自身实际发展情况,编制完成了《南宁市配电网建设改造三年专项规划(2018~2020年)》,规划如下:南宁市配电网经过未来三年建设改造,要努力实现配电网架构的更加合理化,提高满足“1h”核心区的用电需求能力;不断提升农村电网改造工作;电网建设得到适度超前,电力输配可靠性得到进一步提高,损耗进一步降低,电网建设总体水平向智能、高效、可靠、绿色的方向发展。
2 南宁10kV中压配电网故障分析
南宁市中压配电网的起步于传统供电缺口大的形势下,沿用了以往的观念,在城市现代化进程不断加速,居民用电量不断提升的情况下,中压配电网难以满足需求,出现居多问题,根据统计,南宁市片区范围的电力用户遭受停电的时间有95%以上是由中压配电网造成的,除了管理因素外,主要停电时间是由于故障导致。主要表现在以下几个方面:
2.1 外力因素
外力主要表现在:①城市化带来交通的四通八达,交通负荷大以及少数驾驶员的不规范驾车都会给中压配电网的线路造成破坏;②施工带来的对地下电缆的损坏以及施工过程因设备、材料超高破坏杆塔;③随着城市绿化的普及,大规模绿化带不断增多树木不断增高增枝,当树木抬高太大壓迫管线,电力部门需要对树木进行修枝剪叶时难以取得附近居民的同意,而且,大风天气会吹倒杆塔,导致线路的瘫痪,市民安全也得不到保障。
2.2 自然灾害因素
自然因素的破坏效力具有时间上的不定性以及发生频率的难以掌控性,自然要素主要分为:雷击、狂风、大雨以及大雪。由雷击造成的10kV配网线路故障是最为频繁的,而且破坏性极强。雷电具有强大的能力,雷击所产生的瞬间高压能够使配电线路遭受致命的伤害。加上南宁特殊的地理位置,会经常遭受台风的侵袭,会极大地破坏10kV配网线路。
2.3 设备因素
首先,配电变压器自身故障或者对其的操作不规范而引起变压器发生故障。其次,设备年久失修,线路老化,容易引发故障,普遍存在无人管理、防护措施不完善的现象,有些小区使用的仍然是传统的电力设备,一方面,旧的设备技术参数过低,不能满足现行的运行标准;另一方面,旧设备难以经受高温或异常天气的侵袭,容易发生故障。再次,设备的技术更新力度不足,自动化能力跟不上,出现故障时,诊断、隔离以及恢复的时间较长,无法实现配电网的网络重构与自愈,使恢复供电时间变长。 3 南宁市10kV中压配电网故障解决策略
为全面提升10kV中压配电网的故障处理效率,提高南宁市配电网的发展,本部分试结合故障来源类型,有针对性地提出解决策略,以期更好地服务于配电网的发展。
3.1 外力因素的策略
针对因外力因素所带来的故障可以采取以下策略:①加强宣传。电力部门要加强对10kV配网周边群众的教育与宣传工作,通过宣传《电力法》、《电力设施保护条例》等,加大政策的宣传度,提高广大人民群众的保护电力设备设施的意识。②加强与城建、规划部门的配合与联系。首先,应对拆迁过程中造成的线路故障要加强监督,保障施工方尽快将线路恢复原状。其次,在要扩建的地区要事先让施工方知悉电网分布图,避免施工过程对线路的损害。
3.2 自然因素的策略
由于自然原因比如打雷闪电会给配电网带来严重的故障,这种自然原因产生的故障,我们可以采取防范措施:①提高绝缘端子的耐雷水平,尤其是针式段子。根据这几年电网的运行状态,发现悬式绝缘子在自然雷击时几乎没有发生较大故障,其实真正容易发生故障的还是针式绝缘子,因此,提高针式绝缘子的对雷电的防范能力,提高耐雷水平,就可以提高电网的防雷能力。②加强与气象部门的沟通联系,提前获取天气情况。在我国大部分高压配电网网都是铺设在农村乡村等地方,这些地区极易发生恶劣的自然天气,因此加强与气象部门的沟通可以提前知道天气情况,对于可能即将要发生的恶劣天气,可以做到提前准备,采取各种防范方法来将自然灾害造成的故障损失降到最低。对高压10kV配电网的提前防范,可以减少故障的发生。
3.3 设备因素
在设备方面可以加大投入,使用电容器对电网无功进行补偿,但需要合理的投切电容器,做到主变高压侧过剩的无功可以转换到低压侧的母线电网,但低压侧无功不能倒流入高压侧,实现对电网无功的分层控制和分层平衡的目的。配电站工作人员还需要严格按照运行规程对使用中的电容器进行巡逻检查,确保设备的安全可靠的运行,如果发现问题,需及时的进行维护和检修。
3.4 细化电能质量管理职责分工
配电站管理人员职责的细化有利于配电网的发展。根据当前电网的运行状态和配电站机构的设置,可以在公司原有人员职责的基础上,对提高电能质量方面进一步细化补充他们的职责,落实明确各个部门人员的责任。额外设置有着专业管理能力的人员组成的管理机构,定期开会研讨电能质量提高的管理会议,及时根据当前电网的运行情况来研究讨论相对应的管理方法,积极采取有效的措施,划分相关人员的责任,尽最大努力提高电能质量。
4 结 论
南宁市的发展具有重大的战略地位。作为具有广阔的投资环境以及良好的发展前景,南宁市吸引了大批的投资者和优秀人才随着人口基数的增大,城镇居民的增多,人们对生产生活中的用电需求也不断提升。供电公司在技术等各方面不断提升,力求跟随时代的步伐,满足人们利益,维护社会稳定,但在进步的过程中也存在缺陷,特别是中压配电网。由于外力因素、自然因素、设备自身因素致使10kV中压配电网故障頻发,南宁市片区范围的电力用户遭受停电的时间不断上升,供电部门需要努力制定相关措施,保证供电系统的正常运转,加大政策宣传,保持与规划、城建部门的紧密联系、加强管理并有备无患做好各种防范措施,保证10kV配电网的正常运转,维护社会稳定,为生产生活活动提供保障,促进配电网的高速平稳发展。
参考文献
[1]黄自韬.浅议10kV配电线路故障分析与防范措施[J].大科技,2016,36.
[2]谢海峰.南宁市城西配电网运行现状分析及其管控措施[J].广西电力,2017,3.
收稿日期:2018-8-10
作者简介:李星辰(1991-)男,助理工程师,主要从事电力工程工作。