電力系統(tǒng)配電網(wǎng)改造發(fā)展趨勢研究

張 岑 趙 瑋

0 引言

電力系統(tǒng)改造是社會發(fā)展的必然要求，將發(fā)電廠產(chǎn)出的原始電能經(jīng)過科學地轉(zhuǎn)換與調(diào)配，應用到各個行業(yè)的生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)中，對于抑制社會用電危機大有幫助。配電網(wǎng)是電力系統(tǒng)比較關(guān)鍵的組成結(jié)構(gòu)，其根據(jù)用戶應用要求調(diào)配現(xiàn)有的電能資源，進而滿足用戶用電環(huán)節(jié)的操作要求。本文首先分析了電力系統(tǒng)中配電網(wǎng)運行存在的問題，并從日常控制、故障處理、運行監(jiān)測等方面闡述了其改造趨勢。

1 配電系統(tǒng)存在的問題

由于多方面因素的干擾，我國配電網(wǎng)在運行階段還存在著明顯的不足，主要表現(xiàn)為：

（1）控制問題：原始電能由發(fā)電廠生產(chǎn)并供應給用戶，必須要經(jīng)過配電系統(tǒng)的科學規(guī)劃，才能保證有限資源的高效利用。配電作業(yè)控制難度較大，常受內(nèi)外因素影響而降低配網(wǎng)運行的質(zhì)量。例如，配電過程需對原電壓實施升壓、降壓處理，內(nèi)存控制器功能不足就會約束系統(tǒng)控制性能的發(fā)揮，不僅造成原電壓值的浪費，也會影響整個電網(wǎng)的工作水平。

（2）故障問題：配電系統(tǒng)運行期間故障率偏高，這常常給電網(wǎng)作業(yè)帶來諸多不便，進而約束了整個電網(wǎng)結(jié)構(gòu)工作的成效。故障不僅增大了配電設(shè)施的電力荷載，也容易燒壞網(wǎng)內(nèi)連接的各項設(shè)施，情況嚴重時甚至會引發(fā)安全事故。例如，配電系統(tǒng)依賴于架空線路完成電能的傳輸，桿塔、電纜長時間暴露在外的風險較高，使用一段時間便會發(fā)生不同的故障。

（3）監(jiān)控問題：由于配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)時安裝的設(shè)施比較復雜，不同設(shè)備之間連接方式具有多變性，這給配電網(wǎng)日常監(jiān)控帶來了很大的難度。變壓器是配電系統(tǒng)調(diào)控的核心裝置，它能按照用戶要求及設(shè)備標準轉(zhuǎn)變電能。配電變壓器是配電系統(tǒng)一大安全隱患，其變電靈活性要求高，若監(jiān)控器捕捉的電網(wǎng)信號不準確，就會誤導工作人員的控制。

2 配電網(wǎng)日常調(diào)控的改造趨勢

電能不僅是人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵罚彩瞧髽I(yè)從事機械化生產(chǎn)的基本條件，有效地調(diào)配電能有助于社會經(jīng)濟的快速發(fā)展。目前，無論是中小型或大型配電系統(tǒng)，其在作業(yè)期間均具有潛在的故障隱患，若不及時處理就會帶來更大的破壞風險。配電站在日常作業(yè)期間，應首先注重調(diào)控系統(tǒng)的綜合改造，從多個方面改善電網(wǎng)的運行質(zhì)量。

2.1 人員控制

操作人員是決定配電網(wǎng)作業(yè)效率的基本要素，未來配電站工作模式改造應首先解決人員分配問題，安排專業(yè)素質(zhì)強、理論知識掌握好的人員上崗執(zhí)行任務(wù)，這樣才能嚴格按照用電標準完成配電指標。配電站組建電力工作隊伍時，要落實人員技能的考核與驗收工作，達到專業(yè)水平才可參與電網(wǎng)調(diào)控。

2.2 設(shè)備控制

變壓器是輸配電系統(tǒng)中極其重要的電氣設(shè)備，根據(jù)運行維護管理規(guī)定，必須定期對變壓器進行檢查，以便及時了解和掌握其運行情況，以便及時采取有效措施，力爭把故障消除在萌芽狀態(tài)，從而保障變壓器的安全運行。因此，配電網(wǎng)改造要設(shè)計自動化控制系統(tǒng)，如圖1所示，使變壓器的變電功能得到最佳體現(xiàn)。

圖1 智能配電系統(tǒng)的改造

3 配電網(wǎng)故障處理的改造趨勢

故障處理是配電網(wǎng)改造的重點內(nèi)容，從根本上處理好配電網(wǎng)故障有助于提升供電作業(yè)的效率。過去配電站技術(shù)條件有限，故障診斷與處理的結(jié)果達不到預期要求，常有故障重復發(fā)生的現(xiàn)象。考慮到配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的特殊性，現(xiàn)代配電系統(tǒng)改造應注重距離、接線等2個方面的優(yōu)化處理。

3.1 距離改造

配電網(wǎng)工作期間能耗量偏大，不僅增加了電纜傳輸?shù)暮奢d，也給用電設(shè)備埋下了安全隱患。未來配電網(wǎng)改造可適當?shù)卣{(diào)整電能傳輸距離，改善措施是：在保證安全的前提下，盡量縮短配電中心與用電設(shè)備的距離；將原來低壓長距離送電改為高壓長距離、低壓短距離送電，可以大大減少送電線路的損耗。

3.2 接線改造

配電系統(tǒng)內(nèi)組合應用的各項設(shè)備均通過線路連接到一起，再經(jīng)過人員調(diào)控起到配電作用。因此，對現(xiàn)有接線方式實施優(yōu)化改造，有助于降低配電網(wǎng)的故障率。如及時更新電磁開關(guān)、電纜接頭及連接金具等陳舊落后的配電設(shè)備，可使配電系統(tǒng)減少大量無謂的電能浪費。

4 配電網(wǎng)運行保護的改造趨勢

電力系統(tǒng)是發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等多項功能的綜合體，將其集中于操作系統(tǒng)可實現(xiàn)能源的高效分配，帶動電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。新時期信息科技在配電網(wǎng)調(diào)控中的應用較多，配電網(wǎng)保護裝置改造也要朝著信息化方向發(fā)展，從而降低人工作業(yè)的難度。

4.1 接地保護

當電氣設(shè)備的金屬外殼帶電時，如相線碰殼或設(shè)備絕緣損壞而漏電，由于有接地保護，可以大大減少觸電的危險性。改造接地保護可安裝電子接收器，對接地裝置的異常信號及時進行捕捉，如圖2所示，從而提醒操作人員擬定有效的防御方案。

圖2 防雷接地保護

4.2 微機保護

微機保護裝置是用微型計算機構(gòu)成的繼電保護，是電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展方向，現(xiàn)已基本實現(xiàn)，但尚需繼續(xù)發(fā)展。利用微機作為配電網(wǎng)的保護裝置，具有高可靠性、高選擇性、高靈敏度等優(yōu)點，能夠滿足大荷載電能傳輸?shù)淖鳂I(yè)要求。

5 結(jié)語

新時期社會經(jīng)濟呈現(xiàn)了良好的發(fā)展趨勢，電力資源在經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)運營中發(fā)揮了重要作用，保證了生產(chǎn)工程需要消耗的用電量。針對早期配電系統(tǒng)運行存在的問題，配電站要積極做好電網(wǎng)的升級改造工作，擬定切實可靠的作業(yè)方案，帶動配電控制功能的正常發(fā)揮。

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