茂名城區(qū)10kV配電網(wǎng)改善策略研究

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)電力的需求不斷增加，同時(shí)對(duì)供電的可靠性以及供電質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。因此，有效的提高配電網(wǎng)的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是工程技術(shù)人員必須解決的課題。文章結(jié)合工作中的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)茂名城區(qū)10kV配電網(wǎng)建設(shè)中的存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，最后給出了合理的解決方法，為建設(shè)網(wǎng)架合理、運(yùn)行安全、適應(yīng)性強(qiáng)、完善可靠的現(xiàn)代化電網(wǎng)提供了交流有一定的意義。

關(guān)鍵詞：城區(qū)10kV配電網(wǎng)；電網(wǎng)結(jié)構(gòu)；問(wèn)題分析；應(yīng)對(duì)措施

中圖分類(lèi)號(hào)：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2014）10-0129-03

10kV配電網(wǎng)直接面向電力企業(yè)的最終客戶(hù)，其設(shè)施一般多處于露天環(huán)境，路徑相對(duì)復(fù)雜，并且受氣候和地理環(huán)境的影響較大，因此在運(yùn)行的過(guò)程中發(fā)生跳閘事故的概率比較高，從而導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。隨著茂名市城區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，居民生活水平不斷上升，人們的用電量需求也逐步增加，同時(shí)對(duì)供電可靠性也提出了更高的要求。供電可靠性是供電企業(yè)的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，它反應(yīng)了供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量，體現(xiàn)了供電企業(yè)的管理水平和技術(shù)水平。本文主要對(duì)茂名城區(qū)配電網(wǎng)存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析，并且給了有效的解決措施，從而為保證茂名城區(qū)配電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行以及提高其運(yùn)行質(zhì)量提供了參考依據(jù)。

1 城區(qū)10kV配電網(wǎng)供電可靠性存在的問(wèn)題

我國(guó)普遍采用10kV對(duì)居民照明、商業(yè)、辦公區(qū)供電，這是我國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的結(jié)果。據(jù)資料顯示，城市配電網(wǎng)消耗了全國(guó)總發(fā)電量的80%左右，在這其中有70%左右是通過(guò)10kV公用配電網(wǎng)絡(luò)送給用戶(hù)的。據(jù)2008年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的配變?nèi)萘恳呀?jīng)達(dá)到主變?nèi)萘康?.5倍，10kV配電線(xiàn)路的長(zhǎng)度達(dá)到了輸電網(wǎng)線(xiàn)路長(zhǎng)度的3.1倍，10kV配電網(wǎng)的規(guī)模已經(jīng)進(jìn)入世界前3位。10kV城市配電網(wǎng)之所以成為整個(gè)電網(wǎng)中規(guī)模最大、涵蓋面積最廣的部分，是因?yàn)樗鳛殡娋W(wǎng)末端可以直接與用戶(hù)相連，從而敏銳的反應(yīng)用戶(hù)在安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)等方面的要求。它具有其他電力網(wǎng)所沒(méi)有的特點(diǎn)，主要有以下3個(gè)方面：（1）距離居民負(fù)荷密集點(diǎn)近；（2）距離和負(fù)荷功率一般都不大；（3）用戶(hù)性質(zhì)、容量、可靠性、供電質(zhì)量要求千差萬(wàn)別，各不相同。

隨著茂名城區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化、工業(yè)化腳步的加快，其當(dāng)下的10kV配電網(wǎng)已經(jīng)不能滿(mǎn)足需要，配電網(wǎng)的建設(shè)與發(fā)展迫在眉睫。因此要加快和推進(jìn)配電網(wǎng)的建設(shè)、改造，以長(zhǎng)遠(yuǎn)的眼光追求系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、安全性，從而適應(yīng)茂名市發(fā)展建設(shè)的需要以及電力體制的改革要求。

目前，茂名城區(qū)10kV配電網(wǎng)已經(jīng)具有一定的規(guī)模，但是仍然存在一些問(wèn)題，比如結(jié)構(gòu)薄弱、電網(wǎng)狀況差、部分過(guò)負(fù)荷、線(xiàn)損大、資金不足、設(shè)備陳舊等等，這些問(wèn)題直接都會(huì)導(dǎo)致配電網(wǎng)絡(luò)中的線(xiàn)損率長(zhǎng)期居高不下，使電網(wǎng)的發(fā)展面臨著新的困難。主要問(wèn)題可以分為以下幾個(gè)方面

1.1 配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理

（1）10kV開(kāi)關(guān)房的分布不合理。在對(duì)10kV開(kāi)關(guān)房進(jìn)行規(guī)劃時(shí)缺少統(tǒng)籌規(guī)劃，沒(méi)有從供電區(qū)域內(nèi)負(fù)荷接入的角度出發(fā)，從而造成開(kāi)關(guān)房距離負(fù)荷中心較遠(yuǎn)、供電線(xiàn)路太長(zhǎng)、供電臺(tái)區(qū)過(guò)大等問(wèn)題，使得10kV配電網(wǎng)線(xiàn)損大大增加，線(xiàn)路末端電壓下降比較嚴(yán)重，難以達(dá)到需要的電能質(zhì)量要求。與此同時(shí)，供電線(xiàn)路發(fā)生故障就會(huì)引起供電臺(tái)區(qū)的大范圍停電事故，從而嚴(yán)重影響10kV配電網(wǎng)的供電可靠性。

（2）由于線(xiàn)行資源有限，在建設(shè)10kV線(xiàn)路時(shí)大量采用了共桿架設(shè)，而且是高低壓同桿架設(shè)。只要其中一回線(xiàn)路發(fā)生故障，在檢修和處理故障時(shí)勢(shì)必會(huì)造成多回線(xiàn)路停電，從而引起更大范圍的停電事故。

（3）很多線(xiàn)路還沒(méi)能形成兩個(gè)電源“手拉手”的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，或者雖然已經(jīng)形成了兩個(gè)電源“手拉手”的環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)，但由于線(xiàn)路負(fù)荷較重、負(fù)載率高，仍然不能滿(mǎn)足N-1的運(yùn)行方式。當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生故障或上級(jí)電源點(diǎn)失電后，不能將線(xiàn)路所帶的負(fù)荷轉(zhuǎn)供至其他10kV線(xiàn)路，造成部分負(fù)荷停電。

（4）線(xiàn)路存在著卡脖子的線(xiàn)段。隨著負(fù)荷的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)的不斷延伸，線(xiàn)路沒(méi)有及時(shí)調(diào)整導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)徑，特別是有些線(xiàn)路的首端線(xiàn)徑小，造成有電供不出甚至線(xiàn)路引線(xiàn)燒斷現(xiàn)象。

（5）在10kV線(xiàn)路的主干與分支處沒(méi)有采用斷路器，而是采用高壓熔斷器，隨著用戶(hù)的發(fā)展，分支線(xiàn)路不斷延伸，供電臺(tái)區(qū)不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致所接配電變壓器逐漸增多，分支線(xiàn)路的負(fù)荷逐漸變大，有的分支線(xiàn)所掛的配電變壓器多達(dá)十幾臺(tái)，這樣在高峰負(fù)荷時(shí)刻非常容易發(fā)生支線(xiàn)過(guò)負(fù)荷，造成高壓熔斷器熔斷，導(dǎo)致停電

故障。

（6）配電變壓器少，分布不合理，低壓線(xiàn)路供電半徑大、線(xiàn)損高，且造成用戶(hù)電壓偏低，在負(fù)荷高峰期，一些用戶(hù)的電壓過(guò)低，甚至無(wú)法提供照明，嚴(yán)重影響了居民用電。

（7）10kV線(xiàn)路分段斷路器較少，且分段斷路器的繼電保護(hù)配置不當(dāng)，當(dāng)某一段線(xiàn)路出現(xiàn)故障通常會(huì)造成停電范圍擴(kuò)大，造成整條線(xiàn)路停電，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致整條10kV線(xiàn)路斷電。

1.2 配電網(wǎng)電氣設(shè)備更新不及時(shí)

目前，茂名城區(qū)有一部分配網(wǎng)設(shè)備已經(jīng)處于較為陳舊、落后的狀態(tài)，不能較好的滿(mǎn)足電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的需求。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）部分10kV柱上斷路器的操作機(jī)構(gòu)不可靠，操作方式也比較落后，不能進(jìn)行遠(yuǎn)方操作。

（2）高壓熔斷器的質(zhì)量較差，在高負(fù)荷時(shí)期容易發(fā)生損壞，經(jīng)常發(fā)生高壓熔斷器損壞故障，從而引起

事故。

（3）一些質(zhì)量較差的10kV線(xiàn)路避雷器進(jìn)入配電網(wǎng)，在過(guò)電壓時(shí)容易發(fā)生爆炸，造成配電故障。

（4）在配電網(wǎng)中存在著劣質(zhì)絕緣子和穿墻套管，在過(guò)電壓的作用下會(huì)發(fā)生擊穿，從而導(dǎo)致線(xiàn)路永久性短路故障。

1.3 配電網(wǎng)的運(yùn)行維護(hù)存在不足

由于10kV配電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不合理，使得部分電氣設(shè)備難以安排檢修，長(zhǎng)期處于失修狀態(tài)。例如柱上斷路器、高壓熔斷器以及配變等難以進(jìn)行定期的試驗(yàn)和檢修，只有在發(fā)生故障時(shí)才會(huì)被動(dòng)地進(jìn)行故障搶修。此外，10kV配電網(wǎng)電氣設(shè)備的預(yù)試工作仍處于起步階段，所掌握的資料嚴(yán)重匾乏，無(wú)法對(duì)10kV配電網(wǎng)的改造工作和運(yùn)行維護(hù)提供參考依據(jù)。上述情況都會(huì)導(dǎo)致大量電氣設(shè)備缺陷和隱患存在于10kV配電網(wǎng)中，嚴(yán)重的影響了10kV配電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。endprint

2 提高城區(qū)10kV配電網(wǎng)供電可靠性的措施

為了提高茂名城區(qū)10kV配電網(wǎng)供電的可靠性，可以從軟件和硬件兩個(gè)方面入手。軟件上主要指引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，培養(yǎng)高素質(zhì)人才。硬件上是指采用并推廣先進(jìn)的設(shè)備。

2.1 優(yōu)化和改善配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

要從規(guī)劃、建設(shè)和改造等環(huán)節(jié)對(duì)10kV配電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和改善工作，從而克服10kV配電網(wǎng)的薄弱

環(huán)節(jié)。

（1）增加并優(yōu)化10kV開(kāi)關(guān)房的布點(diǎn)，使其靠近負(fù)荷中心和負(fù)荷較重地區(qū)，從而縮短供電線(xiàn)路的長(zhǎng)度，減少線(xiàn)路分支，這樣不僅能夠大大降低線(xiàn)損，還能有效的提高電能質(zhì)量，從而保證供電臺(tái)區(qū)的可靠供電。

（2）通過(guò)改造的方式使10kV線(xiàn)路相互聯(lián)絡(luò)，改變過(guò)去那種樹(shù)狀放射性接線(xiàn)方式，盡可能的形成手拉手的環(huán)網(wǎng)供電。用大截面導(dǎo)線(xiàn)代替不滿(mǎn)足供電需求的小截面導(dǎo)線(xiàn)，其輸送容量不僅要滿(mǎn)足當(dāng)前供電負(fù)荷的需求，還要留有一定裕度。

（3）結(jié)合10kV線(xiàn)路負(fù)荷分布的情況，選擇合適位置增加線(xiàn)路分段，一般可以將10kV主干線(xiàn)路分為3段或4段，各分段之間可以通過(guò)柱上斷路器連接，同時(shí)還要在主要分支線(xiàn)路的首端安裝柱上斷路器，從而將一條10kV線(xiàn)路分為若干段。如果某一段10kV線(xiàn)路發(fā)生故障，柱上斷路器就可以將發(fā)生故障的那一段線(xiàn)路切除掉。合理設(shè)置分段可以將故障造成的負(fù)荷丟失控制在最小范圍內(nèi)，能有效縮小停電范圍，從而防止事故的擴(kuò)大。

（4）在進(jìn)行10kV配電網(wǎng)規(guī)劃時(shí)，不僅要認(rèn)真做好近期負(fù)荷需求的預(yù)測(cè)工作，還要對(duì)遠(yuǎn)期負(fù)荷的需求進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而根據(jù)負(fù)荷的時(shí)段和季節(jié)特性留有一定的裕度，這樣可以避免出現(xiàn)投產(chǎn)后不久就跟不上負(fù)荷增長(zhǎng)速度的問(wèn)題。

2.2 提高電氣設(shè)備技術(shù)裝備水平

線(xiàn)路設(shè)備包括電桿、導(dǎo)線(xiàn)、鐵附件、金具、絕緣子、變壓器、避雷器、熔斷器、電容器、隔離閘刀、斷路器等。配電網(wǎng)分支線(xiàn)路保護(hù)的斷路器多為彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，其越級(jí)跳閘的主要原因是彈性變形、機(jī)械磨損等操作機(jī)構(gòu)故障導(dǎo)致開(kāi)關(guān)拒動(dòng)，其次是保護(hù)失靈。因此，我們必須對(duì)設(shè)備源頭加強(qiáng)控制，慎重選擇廠家：信譽(yù)度較高、國(guó)家推薦的企業(yè)為首選，其次是國(guó)內(nèi)外大型知名企業(yè)，再就是已合作過(guò)的對(duì)其設(shè)備產(chǎn)品較了解的企業(yè)。必須把好到貨驗(yàn)收關(guān)，必要時(shí)，在重要部件組裝前仍需再次進(jìn)行檢查，以及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題，避免運(yùn)行后發(fā)生故障而責(zé)任不清的糾紛。

為了提高10kV配電網(wǎng)電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性和供電可靠性，應(yīng)該加快電氣設(shè)備的更新?lián)Q代速度，積極采用新產(chǎn)品和新技術(shù)，將那些陳舊、老化的電氣設(shè)備淘汰掉，尤其是那些在運(yùn)行過(guò)程中頻繁出現(xiàn)故障的設(shè)備。例如，淘汰老式的少油斷路器，采用新型的SF6斷路器；用合資的新式跌落式熔斷器替換老式的國(guó)產(chǎn)跌落式熔斷器；用低損耗配變更換高損耗配變等。

2.3 加強(qiáng)配電網(wǎng)的檢修維護(hù)和消缺工作

為了提高10kV配電網(wǎng)線(xiàn)路的正常工作，要不斷加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)巡視的力度，而且要將責(zé)任落實(shí)到人。在對(duì)10kV配電網(wǎng)進(jìn)行常規(guī)巡視時(shí)，要重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)中運(yùn)行條件差的電網(wǎng)進(jìn)行巡視。一旦發(fā)現(xiàn)電氣設(shè)備存在隱患或者缺陷，就要由運(yùn)行人員進(jìn)行分析，然后按照缺陷類(lèi)型、危害程度、緊急程度以及是否需要停電等要素對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)，從而制定不同的檢修計(jì)劃，以便開(kāi)展消缺工作。

2.4 推廣應(yīng)用配電網(wǎng)狀態(tài)檢修

為了合理地調(diào)整檢修周期，可以通過(guò)應(yīng)用狀態(tài)檢修技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)10kV配電網(wǎng)電氣設(shè)備的狀態(tài)評(píng)估與診斷，這樣可以減少電氣設(shè)備的停電檢修次數(shù)，從而有效提高配電網(wǎng)供電可靠性和電氣設(shè)備的可用率。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，10kV配電網(wǎng)的安全運(yùn)行是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民的生活用電可靠保障。因此，必須加大對(duì)茂名城區(qū)10kV配電網(wǎng)配存在的問(wèn)題的分析與研究，找出解決其問(wèn)題的管理方法，從而更好地滿(mǎn)足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人民生活的需要。

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作者簡(jiǎn)介：王伊明（1975—），男，廣東電白人，廣東電網(wǎng)公司茂名茂港供電局工程師，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。endprint